Evolución de nuevo de la multicelularidad macroscópica

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva
• La biofísica
• Microbiología

Sus antecedentes:

• Los linajes multicelulares evolucionan de grupos celulares simples a entidades darwinianas.
• Los mecanismos biofísicos que permiten la evolución multicelular sostenida son poco conocidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la evolución de la multicelularidad mediante un experimento a largo plazo con levadura de copo de nieve (Saccharomyces cerevisiae).
• Determinar el papel de la disponibilidad de oxígeno en la evolución del tamaño y la complejidad multicelulares.

Principales métodos:

• Realizó un experimento de evolución a largo plazo seleccionando un grupo de mayor tamaño en levadura de copo de nieve.
• Se utilizaron tres tratamientos metabólicos: anaeróbico, obligatoriamente aeróbico y mixotrófico.
• Analizó cambios en el tamaño, la dureza biofísica y la morfología celular en más de 600 rondas de selección.

Principales resultados:

• La levadura de copo de nieve anaeróbica evolucionó a tamaño macroscópico (escala mm), aumentando su tamaño en ~ 2x10^4 veces y su dureza en ~ 10^4 veces.
• La evolución macroscópica en condiciones anaerobias fue impulsada por adaptaciones biofísicas, incluida la elongación celular y el entrelazamiento de ramas.
• La levadura de copo de nieve bajo condiciones de bajo oxígeno se mantuvo microscópica, mostrando solo un aumento de seis veces en tamaño.

Conclusiones:

• Los niveles de oxígeno son críticos para la evolución del tamaño multicelular.
• Las adaptaciones biofísicas, como el alargamiento y el entrelazamiento celular, facilitan la evolución multicelular sostenida.
• Este estudio proporciona información sobre la transición evolutiva de la individualidad y la superación de las limitaciones biofísicas en la vida multicelular temprana.