miércoles, 11 de enero de 2017

Las Arqueas de Asgard: un estudi reciente.


Las Arqueas de Asgard

El ser humano tiene la vista puesta en las estrellas y la vida extraterrestre, pero aún le falta mucho para conocer la vida en la Tierra. Los seres vivos desconocidos abundan en los océanos, en el subsuelo de la Tierra y en el lecho de lagos profundos y olvidados. Estos son en gran parte microorganismos que los científicos no son capaces de observar al microscopio ni de cultivar en el laboratorio, (de hecho solo pueden hacer crecer al uno por ciento de todos ellos). Por eso, aunque estos microorganismos desconocidos son pequeños, pueden revolucionar nuestras ideas sobre cómo evolucionó la vida o quizás esconder el secreto para fabricar nuevos medicamentos. Un estudio publicado este miércoles en Nature ha contribuido a cerrar un hueco fundamental en la historia de los seres vivos: el paso que le permitió a la vida evolucionar a partir de células pequeñas y simples hasta células mayores, que luego formaron a los seres vivos complejos, como lo son las plantas y los animales.

El principal descubrimiento del estudio mencionado es que han descubierto unos nuevos organismos, las Arqueas de Asgard, que dicen un poco más sobre cómo la vida celular compleja (formada por los llamadas Eucariotas), evolucionó en nuestro planeta». Estos detalles se los ha explicado a ABC Thijs Ettema, investigador en la Universidad de Uppsala (Suecia) y primer autor del estudio. En concreto, los investigadores han encontrado genes que apoyan fuertemente la idea de que los Eucariotas evolucionaron desde un grupo de seres vivos muy relacionado con estas Arqueas de Asgard.

Las Arqueas son un grupo de microorganismos unicelulares que, al igual que las bacterias, tienen morfología procariota (sin núcleo ni, en general, orgánulos membranosos internos), pero son fundamentalmente diferentes a éstas, de tal manera que conforman su propio dominio y reino.. Solo han podido ser detectadas por análisis de sus ácidos nucleicos en muestras tomadas del ambiente. En el pasado fueron clasificadas como bacterias procariotas enmarcadas en el antiguo reino Monera y recibían el nombre de arqueobacterias, pero esta clasificación ya no se utiliza. ]En realidad, las arqueas tienen una historia evolutiva independiente por lo que fueron clasificadas en un dominio separado dentro del sistema de tres dominios: Archaea, Bacteria y Eukarya.

Arqueas y bacterias son bastante similares en tamaño y forma, aunque algunas arqueas tienen formas muy inusuales. A pesar de esta semejanza visual con las bacterias, las arqueas poseen genes y rutas metabólicas que son más cercanas a las de los eucariotas, en especial en las enzimas implicadas en la transcripción y la traducción. Otros aspectos son únicos, como los ésteres lipídicos de sus membranas celulares. Las Arqueas explotan recursos mayores que los eucariotas, desde los azúcares, hasta el uso de amoniaco, iones de  metales o incluso hidrógeno como nutrientes. Inicialmente, las arqueas vivían en ambientes hostiles tales como aguas termales y lagos salados, pero desde entonces se encuentran Arqueas en otros hábitats, tales como el suelo, océanos, pantanos y en el colon humano. Las Arqueas son especialmente numerosas en los océanos, y las que forman parte del plancton podrían ser uno de los grupos de organismos más abundantes del planeta. Actualmente se consideran una parte importante de la vida en la Tierra y podrían jugar un papel importante tanto en el ciclo del carbono como en el ciclo del nitrógeno.

Existe un nuevo grupo de Arqueas en el que han encontrado rastros de la célula que alumbró a las células más complejas, y además, son un homenaje a la mitología nórdica. En 2015 el equipo de Thijs Ettema descubrió una nueva arquea que vivía en el Castillo de Loki, un yacimiento hidrotermal situado en el Atlántico entre Groenlandia y Noruega. Así que le pusieron su nombre. Pero a lo largo de la investigación han encontrado Arqueas relacionadas con las de Loki, y también les han dado nombres nórdicos, en honor a Thor, Odín y Heimdall. Todas ellas han formado el nuevo grupo de las Arqueas de Asgard. Todo apunta a que son las descendientes de unos seres que forjaron para siempre el destino de la vida en la Tierra. El Castillo de Loki es un campo de cinco fuentes hidrotermales localizado entre Noruega y Groenlandia[] a más de 2,352 metros de profundidad y recibe el nombre en honor a Loki, uno de los personajes más conocidos de la mitología nórdica. Los respiraderos fueron descubiertos a mediados de julio de 2008 y son las fumarolas negras más septentrionales halladas hasta la fecha.  

No se conocen ejemplos claros de Arqueas patógenas o parásitas, pero suelen ser mutualistas o comensales, Un ejemplo es el de las Arqueas metanógenas que viven en el intestino de los humanos y los rumiantes, donde están presentes en grandes cantidades y contribuyen a digerir el alimento. Las Arqueas tienen su importancia en la tecnología, hay metanógenos que son utilizados para producir biogás y como parte del proceso de depuración de aguas, y las enzimas de arqueas extremófilas son capaces de resistir temperaturas elevadas y solventes orgánicos, siendo por ello utilizadas en biotecnología. El grupo de Arqueas más antiguamente estudiadas es el de las metanógenas. La metanogénesis fue descubierta en el lago Mayor de Italia en 1776, al observar en él el burbujeo de "aire combustible". En 1882 se observó que la producción de metano en el intestino de animales se debía a la presencia de microorganismos (Popoff, Tappeiner, y Hoppe-Seyler) y ya en []1936 inicio el estudio de la metanogénesis, En 1977 se identificaron las arqueas como el grupo procariota más distante, al descubrir que los metanógenos presentan una profunda divergencia con todas las bacterias estudiadas. Ese mismo año se propone la categoría de un superreino para este grupo con el nombre de Archaebacteria.

                                                               Mississauga, 10 de enero, del año 2017

Árbol «genealógico» de los tres dominios de la vida (Arqueas, Eucariotas y Bacterias), y su relación con las Arqueas de Asgard







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