Existe
un nuevo estudio genético donde se señala que las primeras células complejas
surgieron en un mundo en el que aún no existía el suficiente oxígeno. Esto
plantea que la vida compleja se desarrolló mil millones de años antes de lo que
se creía. Ante la importancia de este estudio esta publicación del blog lapesteloca va dividida en dos partes y
culminara mañana.
Este exhaustivo estudio genético recién publicado en
'Nature' acaba de poner
en entredicho algunos de los dogmas más arraigados de la biología evolutiva, ya
que según este estudio las primeras células complejas surgieron mil millones de
años antes de lo que se pensaba. Y lo hicieron, además, en un mundo en el
que aún no existía el suficiente oxígeno.
Hasta
hace poco, estábamos convencidos de que la aparición de los organismos complejos, -que dieron lugar a los animales y finalmente, a
nosotros- se produjo hace unos 630 millones de años… Pero este nuevo estudio,
liderado por la Universidad de Bristol, obliga a reconsiderar esa historia,
planteando que “La 'maquinaria' de la vida compleja, comenzó a desarrollarse casi mil
millones de años antes de lo que creíamos, y lo hizo además en unas condiciones
que hasta ahora considerábamos imposibles: en un mundo asfixiante y carente de
oxígeno”.
Sabemos
que en nuestro planeta existen dos clases distintas de vida: 1. Los procariotas: organismos unicelulares sencillos, como las
bacterias y las arqueas, y que se distinguen por una característica crucial: no
tienen divisiones internas. Su material genético, en efecto, está disperso por
todo su interior, sin estructuras diferenciadas. Los procariotas fueron los
primeros en llegar, han estado aquí desde el principio, y se calcula que
aparecieron hace más de
4.000 millones de años. 2.
Los eucariotas: un grupo, que apareció en la Tierra hace entre 1.500 y
2.000 millones de años, incluye a las algas, los hongos, las plantas y, por
supuesto, a todos los animales, y nosotros entre ellos. Las células eucariotas
son inmensamente más sofisticadas: tienen orgánulos especializados y un centro
de mando (el núcleo) donde se guarda el ADN y unas centrales energéticas
propias (las mitocondrias) indispensables para compleja vida de los animales y las
plantas.
La
pregunta que hay que hacerse es: ¿Cómo y
cuándo una simple bacteria dio “el salto” para convertirse en una célula
eucariota mucho más complicada? La teoría clásica decía que esto ocurrió en
términos geológicos “hace 'poco' tiempo” y que previamente fue necesario que la
atmósfera se llenara de oxígeno para suministrar la energía
necesaria para ese cambio.
Los investigadores
de Bristol, y sus colaboradores de la Universidad de Bath y del Instituto de
Okinawa (OIST), han descubierto que esa idea estaba equivocada y para
demostrarlo, recurrieron a una técnica conocida como 'relojes moleculares',
analizando cientos de familias de genes para rastrear su historia hacia atrás
en el tiempo. Así, al combinar estos datos genéticos con el registro fósil, el
equipo creó un árbol de la vida con una resolución temporal sin precedentes.
La
principal conclusión del estudio es revolucionaria: la transición hacia la vida
compleja comenzó hace 2.900 millones de
años. Es decir, más de mil millones de años antes de lo que se suponía. Lo
más sorprendente no es solo ese resultado, sino el orden de los factores.
Hasta
ahora se daba por hecho que la célula primitiva primero adquirió la mitocondria
(la central energética que usa oxígeno) y que, gracias a ese impulso de
energía, pudo desarrollar después su complejidad (el núcleo, el esqueleto
celular, etc.). Es la llamada hipótesis
de 'la mitocondria primero'. Ahora, los datos del equipo de Bristol dibujan
un escenario totalmente nuevo que los investigadores han bautizado como CALM (Complex Archaeon, Late
Mitochondrion, o Arquea Compleja, Mitocondria Tardía).
Según este modelo, nuestros
ancestros microscópicos ya habían empezado a construir estructuras complejas,
esqueletos internos y sistemas de transporte de membranas mucho antes de que
llegaran las mitocondrias. Es decir, que la vida no esperó a tener la 'central
eléctrica' instalada para empezar a ampliar la casa. La complejidad estructural
precedió a la complejidad energética...Todo esto… ¡Sin oxígeno! Estos
hallazgos tienen implicaciones capaces de estremecer los cimientos mismos de la
geoquímica… Si estos primeros pasos hacia la complejidad ocurrieron hace casi
3.000 millones de años, significa que tuvieron lugar en unos océanos anóxicos,
totalmente desprovistos de oxígeno.
Philip
Donoghue, paleobiólogo de la Universidad de Bristol y coautor del estudio,
explica para que entendamos… “El ancestro de los eucariotas comenzó a
desarrollar características complejas aproximadamente mil millones de años
antes de que el oxígeno fuera abundante”. De hecho, las mitocondrias,
que son las que nos permiten respirar oxígeno hoy, llegaron mucho más tarde, y
curiosamente coincidieron con el momento en que los niveles de este gas
empezaron a subir en la atmósfera. Gráficamente se puede ver la
diferencia entre células eucariotas y procariotas.
Hasta la
publicación de este estudio, en Nature,
la cronología aceptada era bastante conservadora. Se asumía que las bacterias
dominaron en solitario durante 3.000 millones de años y que solo hace unos 635
millones de años, tras un aumento global del oxígeno, la vida compleja despegó
definitivamente. Sin embargo, y a pesar de la novedad que supone el estudio de Nature, ya teníamos algunas pistas
previas de que algo no encajaba.
Lo que los
científicos aceptaban ampliamente, de que los primeros animales aparecieron en
la Tierra hace 635 millones de años se puso en duda cuando el equipo, dirigido
por la Universidad de Cardiff, descubrió evidencias de un ecosistema mucho más
antiguo en la cuenca de Franceville, cerca de Gabón, en la costa atlántica de
África Central, hace más de 1.500 millones de años.
En Julio de 2024 en la cuenca de
Franceville, en Gabón, que es una cuenca sedimentaria de entre 1.600 y 2.100
millones /de años que contiene sedimentos no metamorfoseados notable por
albergar la biota Francevilliana
que es posiblemente la forma de vida multicelular más
antigua conocida. Un reactor de fisión natural se
formó allí hace unos 1.800 y 2.100 millones de años.
Allí, en Gabon, el equipo dirigido por Ernest Chi Fru, de la Universidad de Cardiff, encontró fósiles de organismos supuestamente complejos de hace 2.100 millones de años, un hallazgo que fue considerado “un 'experimento fallido' de la naturaleza”, el cual sugería que la vida intentó dar “el salto” a la complejidad mucho antes, aprovechando un pico temporal de oxígeno provocado por volcanes submarinos y cianobacterias, pero que “dio marcha atrás y se extinguió” cuando las condiciones empeoraron. El estudio, presentado en Precambrian Research, describe un episodio de actividad volcánica submarina única tras la colisión de dos continentes, que creó un "laboratorio" rico en nutrientes para los primeros experimentos en evolución biológica compleja.
El nuevo
estudio genético al que nos estamos refiriendo, no contradice necesariamente la
existencia de experimentos fallidos como el de Gabón, sino que les da un marco
teórico mucho más profundo. Nos dice, en efecto, que la maquinaria genética
para la complejidad no surgió de la nada, ni en Gabón hace 2.100 millones de
años ni tampoco hace 600, porque los 'ladrillos' genéticos para construir
células complejas se estaban cocinando lentamente desde mucho antes, desde hace
2.900 millones de años.
Sobre
este tema continuaremos ofreciendo mañana datos adicionales.
Maracaibo, lunes 22 de diciembre del año 2025
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