La también conocida como teoría de la endosimbiosis o endosimbiosis seriada, fue popularizada por la bióloga estadounidense Lynn Margulis en diferentes obras científicas a partir de 1967.

En esencia, plantea que algunos de los orgánulos de las células eucariotas, en particular mitocondrias y plastos, fueron en su momento bacterias libres fagocitadas, pero por alguna razón, en vez de ser digeridas, se acoplaron estableciendo una relación dependiente con la célula que las “devoró”. Incluso se especuló que los plastos derivarían cianobacterias y las mitocondrias de bacterias como las rickettsias.

El principal hecho que apoya la teoría, es que tanto cloroplastos como mitocondrias presentan un ADN propio e independiente del ADN de la célula, además, se enrolla de manera idéntica a la examinada en bacterias.

Estos orgánulos tienen un tamaño similar a los procariontes, y tienen la misma forma de dividirse y sintetizar sus propias proteínas.

También sucede que ambos presentan una doble membrana, siendo la interna semejante a la bacteriana, y la externa no, quizás porque se originó a partir de la vesícula que envolvió a la bacteria. De hecho, en la membrana interna se sitúan los centros de obtención de energía, como en las bacterias.

Aun así, quedan dudas por resolver, como por qué los orgánulos no son capaces de sobrevivir fuera de las células, lo cual sí se ha comprobado con otros endosimbiontes; y la presencia de intrones en sus ADN, propios de células eucariotas.

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