El secreto de la senadora Amidala

Me gustaría hablaros de una investigación que se me ocurrió hace mucho tiempo y desde entonces ha estado dando vueltas en mi lista de tareas pendientes. Creo que esta es la ocasión que estaba esperando para tratarla debidamente. Si algún seguidor de «Star Wars» se pasa por aquí espero que no se sienta contrariado por el razonamiento expuesto en esta entrada, aunque ya sabéis que esta no es la primera paradoja que saco a la luz. Empecemos por el principio, que hay mucha tela que cortar.

Endosimbiosis: libertad y esclavitud

Seguramente habréis oído hablar de los endosimbiontes. Son pequeños organismos unicelulares que habitan en el citoplasma de otra célula mayor ayudándola como mejor pueden, a cambio de obtener nutrientes gratuitos y protección del medio externo. Por ejemplo, la ameba Pelomyxa palustris es un gigantesco protozoo morador de las aguas estancadas que alberga en su citoplasma una nutrida comunidad de varios tipos de bacterias, lo cual le permite degradar más rápidamente los nutrientes, solventando así la ausencia de mitocondrias.

Mixotricha paradoxa, un protozoo que habita en el tubo digestivo de las termitas, también tiene su propia cohorte de bacterias endosimbiontes para suplir su falta de mitocondrias; pero además dispone de varios miles de espiroquetas (un tipo de bacterias con forma alargada) adosadas a su membrana plasmática que le ayudan a desplazarse como si se trataran de cilios.

Igualmente, existen muchas especies de paramecios y otros ciliados, como Paramecium bursaria, que toman algas unicelulares de su hábitat y la engloban en el citoplasma, teniendo así un suministro de alimento garantizado gracias a la fotosíntesis que solo las algas y las plantas verdes pueden hacer con sus cloroplastos.

Ya que hablamos de mitocondrias y cloroplastos, estos orgánulos de las células eucariotas son también buenos ejemplos de organismos endosimbiontes. Según la «teoría endosimbiótica» de la doctora Lynn Margulis, hace unos 1500 millones de años, cuando la vida era joven y la Tierra ya vieja, una célula eucariota muy primitiva (o «urcariota») capturó una bacteria y la encerró en su citoplasma junto al núcleo y el sistema interno de membranas. No conocemos muy bien los detalles del contrato, pero al parecer esa bacteria que en un principio habría sido digerida y consumida, terminó ayudando a su anfitrión a generar energía en forma de ATP, mucha más de la que podrían producir estando separados. Así fue como entraron en funcionamiento las mitocondrias por primera vez. No mucho después, le tocó el turno a las cianobacterias, que acabaron transformándose en los cloroplastos de los vegetales de manera semejante.

Os preguntaréis a que vienen estos ejemplos. Pues bien, resulta que hace mucho tiempo en una galaxia muy, muy lejana un tal George Lucas se sacó de la manga a sus propios endosimbiontes para justificar el origen de los seres sensibles a la Fuerza, la entidad mística que otorga a los Caballeros Jedi (ye-dai) sus extraordinarias habilidades, demostrándonos que hasta el más paranormal de los poderes tiene un fundamento biológico. Según parece los midiclorianos son procariotas endosimbiontes que viven en el citoplasma de las células del organismo que ocupan, ayudándole a sentir y manipular los campos místicos de la Fuerza.

«Sin los midiclorianos, la vida no existiría, y tampoco conoceríamos la Fuerza. Ellos nos hablan continuamente, comunicándonos la voluntad de la Fuerza. Cuando sepas acallar tu mente, oirás cómo te hablan.»

Qui-Gon Jinn, maestro Jedi

En el transcurso de la evolución conjunta entre una célula y sus endosimbiontes, existe un momento crucial en el que estos pierden el control sobre su población y pasa a ser regida por el núcleo celular. A partir de entonces, su destino queda sellado, como el de las mitocondrias y cloroplastos que perdieron su independencia hace millones de años y quedaron como humildes orgánulos inmersos en el citoplasma celular. De este modo, por ejemplo, los hepatocitos (es decir, las células del hígado) pueden multiplicar su nivel de mitocondrias en momentos de necesidad para depurar rápidamente un exceso de alcohol en sangre, y luego, cuando ya han cumplido su función, destruirlas sin más.

Sin embargo, mucho antes de llegar a tales extremos, los endosimbiontes disponen de total libertad para obrar por su cuenta, ya sea replicándose tantas veces como deseen en el interior del hospedador o incluso matarlo, convirtiéndose en verdaderos parásitos. De hecho, las bacterias simbiontes de la ameba Pelomyxa y las algas capturadas por los paramecios pueden sobrevivir indistintamente tanto fuera como dentro de sus anfitriones, por tanto han de poder reproducirse de forma autónoma sin complicaciones.

Por el contrario, las mitocondrias y los cloroplastos dependen completamente del núcleo celular para su reproducción, y son incapaces de sobrevivir fuera de su célula hospedadora.

Ahora bien, la gran pregunta es: ¿en que estado de la evolución conjunta se encuentran los midiclorianos? ¿Controlan ellos mismos su número en el interior de las células, o por el contrario son esclavos de las órdenes del núcleo?

Eso dependerá de donde se localice la secuencia de genes que controla la multiplicación de los midiclorianos: en su propio material genético o en el núcleo de la célula anfitrión. El problema es que como no tenemos a mano especímenes para su estudio (porque están en una galaxia muy lejana), tendremos que usar un método indirecto para responder a esta pregunta. Y aquí es donde los Jedi entran en juego.

Selección artificial galáctica al estilo de los Jedi

Antes de continuar, definamos «gen Fuerza» o «gen F»:

Un «Gen Fuerza», o «Gen F», es toda aquella mutación fortuita en la secuencia genética controladora del número de midiclorianos capaz de hacer crecer la población de los mismos más allá de su límite normal; de tal manera que cualquier ser vivo sensible a la Fuerza, un Jedi por ejemplo, deberá tener una población intracelular de midiclorianos muy elevada y, por tanto, un «Gen F».

Suponemos que un Gen F se podría transmitir de padres a hijos sin problema alguno, de modo que todos los descendientes de un usuario de la Fuerza tendrían muchas posibilidades de heredar el Gen F de sus progenitores y expresarlo en su fenotipo, por lo cual también serían capaces de seguir las enseñanzas del mismísimo maestro Yoda. No obstante, la Orden Jedi se aseguró mediante una selección artificial en toda regla de que esta herencia no se produzca, similar a la que hacen los pastores al retirar todas las ovejas negras del rebaño de lana blanca para que no se mezclen, pero a escala galáctica.

En su afán por reclutar nuevos aprendices padawan e imponerles el voto de castidad, los maestros Jedi eliminan metódicamente del patrimonio genético galáctico a todos los Genes F que aparecieron por casualidad, hasta tal punto que en un par de miles de generaciones la misma Orden Jedi debería haberse extinguido por falta de nuevos miembros a los que introducir entre sus filas. No obstante, y contra todos los pronósticos, los defensores de la paz en la República Galáctica siguen perviviendo tras 25000 años de historia desde su fundación, ¿cómo es posible?

Vamos a suponer que el número de midiclorianos es controlado por el núcleo celular, por lo cual la transmisión de un Gen F a la descendencia y su posterior expresión en el fenotipo deberá regirse por las conocidas leyes de Mendel. Pero como el celibato de los Jedi impide su reproducción y la herencia de los Genes F, los nuevos usuarios de la Fuerza solo podrían concebirse por nuevas mutaciones genéticas del material nuclear de los gametos (óvulos y espermatozoides) de los progenitores. Dicho de otra forma, los Genes F aparecerían una y otra vez solo para terminar siendo eliminados a la primera oportunidad.

La probabilidad de que se produzca una mutación génica en el genoma de una célula eucariota, que sea en un gameto y además la mutación recaiga en la secuencia adecuada para dar como resultado un Gen F, es tan pequeña que podríamos compararla a que a alguien le toque el Gordo de la lotería de Navidad dos veces seguidas. Una mutación en un núcleo eucariota es un acontecimiento muy improbable, y si la Orden Jedi tuviese que depender de esto para su renovación, lo llevaría crudo. En cambio, si son los mismos midiclorianos quienes controlan el tamaño de su población, si son ellos los que tienen en su interior la secuencia que rige su número, las cosas serían bastante diferentes.

En primer lugar, cada célula de un humano promedio porta alrededor de 2500 midiclorianos. Cuando una célula se reproduce, su población midicloriana se reparte entre las células hijas, por lo que estos han de replicarse a su vez para regresar al número original. Podemos apreciar que si en verdad son ellos quienes controlan su población, con una sola célula dividiéndose hay 2500 más probabilidades de que entre todas esas divisiones aparezca una mutación y, con ella, un Gen F.

En segundo lugar, los midiclorianos deben ser organismos muy simples, con un genoma cortísimo si lo comparamos con el de los humanos; unas 1000 veces más corto. Como el genoma midicloriano es tan reducido, de aparecer una mutación que dé como resultado un Gen F es más probable que esta recaiga en la secuencia de genes correcta de lo que sería si estuviese en el núcleo. Para entendernos, cuanto menos números tenga un sorteo más sencillo es que te toque el premio, ¿no?.

Y en tercer lugar, si por algo se caracterizan los procariotas (sean o no de esta galaxia) es por la gran velocidad de su evolución, que les ha permitido adaptarse a todas las oportunidades y amenazas que han ido surgiendo durante su historia; fácilmente desarrollan mutaciones que suelen recibir su recompensa, ayudándoles a reproducirse aún más rápido o haciéndolos resistentes a las toxinas. Si las bacterias patógenas continúan plantando cara a los antibióticos a base de nuevas mutaciones, no es demasiado pedir que los midiclorianos también consigan Genes F con rapidez.

Teniendo en cuenta lo visto hasta ahora, podemos deducir que el ritmo de aparición de Genes F en los midiclorianos es suficiente para asegurar el nacimiento de nuevos aprendices padawan, a pesar de la selección artificial de la Orden Jedi. También queda claro que la secuencia genética que rige el nivel midicloriano se localiza en su propio genoma y, en conclusión, son endosimbiontes autónomos que poseen completo dominio sobre su reproducción, al igual que las algas de los paramecios o las arqueas de la ameba Pelomyxa.

Pero, ¿que tendrá que ver la joven senadora Amidala con este tinglado?

Fecundación oogámica y el secreto de la senadora

Va siendo hora de centrarnos en la protagonista de la entrada, la hermosa joven que en su día me hizo pensar en los endosimbiontes de una forma muy distinta y nos ha obligado a soportar una introducción tan larga.

Su Excelencia la senadora Padmé Amidala, es la representante del sistema estelar de Naboo en el Senado Galáctico, antigua reina electa de su planeta natal, una experta en diplomacia pacífica y la esposa secreta del caballero Jedi Anakin Skywalker. Ríos de tinta podrían hacer correr sobre ella, pero para el tema de esta entrada lo que nos interesa es que la senadora Amidala fue la madre biológica del único caso conocido de herencia de un Gen F, el cual tuvo como resultado el nacimiento de los mellizos Luke Skywalker y Leia Organa.

Como el resto de los animales y las plantas superiores, la joven Padmé concibió a su descendencia siguiendo el modelo de la fecundación oogámica, procedimiento que conocemos más o menos bien y que cualquier padre o madre teme tener que revelárselo a sus hijos cuando le pregunten «¿De donde vienen los niños?«. Descuidad, pues para explicar las características de la herencia extranuclear sólo necesitaré contar como termina. Lo demás os lo dejo a vosotros.

Un óvulo grande y esférico aguarda inmóvil a que un enjambre de miles de bulliciosos espermatozoides lo encuentren. Todos los espermatozoides persiguen el mismo objetivo, pero solo uno de ellos logrará fundir su material genético con el núcleo del óvulo para formar un cigoto, que acto seguido comenzará a dividirse alimentándose de las reservas acumuladas hasta formar un embrión. Dos gametos de individuos distintos, uno del padre y otro de la madre, unidos para crear la promesa de una nueva vida; bonito y poético, aunque no del todo exacto ya que no son las células lo que se funden, sino sus núcleos.

Óvulos y espermatozoides son células eucariotas por derecho propio y tienen los principales elementos que las definen: un núcleo cargado de material genético y un citoplasma lleno de endosimbiontes, como las mitocondrias. La única contribución que hará el espermatozoide al futuro embrión será su núcleo, pues esto será lo único que se adentre en el óvulo en el momento de la fecundación. El resto del espermatozoide, junto a todo su cargamento de endosimbiontes, quedará abandonado fuera. Es más, una vez que el espermatozoide ha cumplido su misión, el óvulo blinda su superficie asegurándose de que no penetre nada más.

En pocas palabras: como en la fecundación el citoplasma del espermatozoide no entra en el óvulo, todos los endosimbiontes que habitarán las células del futuro individuo serán heredados exclusivamente de la madre, y no del padre. Esto es lo que se conoce como herencia extranuclear o citoplasmática.

Vamos a poner en orden nuestras ideas:

• La capacidad de sentir y manipular la Fuerza es transmitida por los midiclorianos.
• Los midiclorianos solo pueden ser heredados por vía materna, como los demás endosimbiontes.
• Hemos deducido que son los midiclorianos quienes controlan su número gracias a los Genes F.

Con todo esto, podemos hacer una reflexión. Puede que Anakin Skywalker tuviese un Gen F especialmente violento en sus midiclorianos que les hizo multiplicarse hasta más de 20.000 por célula, y que fuese un general prodigioso y una gran espadachín; pero si sus hijos Luke y Leia desarrollaron la capacidad de manipular la Fuerza no fue gracias a él ni a sus midiclorianos, pues ni uno solo de ellos logró entrar en los óvulos de Padmé para trasmitir el Gen F.

Únicamente nos quedan un par de opciones: o en uno de los óvulos de Padmé un midicloriano mutó de improviso, adquirió un Gen F, luego dicho óvulo se dividió en dos y ambas mitades fueron fecundadas por sendos espermatozoides dando como resultado el nacimiento de mellizos (una sucesión de casualidades poco probable); o la senadora Amidala es realmente sensible a la Fuerza y sabe muy bien guardar su secreto.

He hablado.