La Víspera Microbiana: Nuestros Antepasados Más Antiguos Eran Organismos Unicelulares

Lo que los científicos creen que es nuestro antepasado más antiguo, el organismo unicelular llamado LUCA, probablemente vivió en condiciones extremas donde el magma se encontró con el agua — en un entorno similar al del Volcán Kilauea en el Parque Nacional de Volcanes de Hawái. Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images ocultar leyenda

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Danita Delimont/Getty Images/Gallo Images

Lo que los científicos creen que es nuestro antepasado más antiguo, el organismo unicelular llamado LUCA, probablemente vivió en condiciones extremas donde el magma se encontró con el agua, en un entorno similar al del Volcán Kilauea en el Parque Nacional de los Volcanes de Hawái.

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Si los victorianos se sintieron ofendidos por la afirmación de Charles Darwin de que descendíamos de monos, imagínense su sorpresa si escucharan que nuestro primer antepasado era mucho más primitivo que eso, una simple criatura unicelular, nuestra Eva microbiana.

Ahora sabemos que todas las criaturas vivientes existentes derivan de un único ancestro común, llamado LUCA, el Último Ancestro Común Universal. Es difícil pensar en una visión más unificadora de la vida. Todas las criaturas vivientes están vinculadas a una criatura unicelular, la raíz del árbol de la vida de ramificaciones complejas. Si pudiéramos reproducir la película de la vida al revés, encontraríamos a este pequeño en el punto de partida, el único actor en lo que se convertiría en una historia muy dramática, que duraría unos 4 mil millones de años.

Hubo, muy posiblemente, otras formas de vida antes de LUCA. No sabemos exactamente quién era LUCA, o cuándo prosperó. Pero los paleobiólogos-científicos que investigan criaturas que vivieron hace mucho tiempo – han tenido un éxito brillante en el mapeo de la evolución de la vida de abajo hacia arriba con extraordinario detalle, especialmente teniendo en cuenta las dificultades para encontrar evidencia fósil de criaturas que vivieron hace miles de millones de años. En lugar de buscar huesos o huellas en las rocas, para encontrar a LUCA miran el ADN. Son capaces de rastrear a LUCA hasta una criatura procariótica simple (una bacteria unicelular con material genético sin protección) que vivió hace unos 3 mil millones de años. Debe haber sido un organismo muy resistente, capaz de sobrevivir en ambientes muy extremos.

El árbol de la vida es bastante complicado. Sin embargo, si miras la imagen, aprenderás dos cosas importantes: primero, que los humanos y otros animales son la minoría absoluta, una ramita en la parte inferior derecha como parte de los eucariotas, organismos con células que tienen ADN como material genético protegido por una membrana. (Los eucariotas incluyen animales, plantas, hongos y protozoos. Segundo, que la gran mayoría de los seres vivos son bacterias.

Junto a los eucariotas se encuentran las arqueas, también organismos unicelulares que son capaces de sobrevivir en ambientes extremos, como respiraderos térmicos subacuáticos cercanos o humedales libres de oxígeno. Toda la evidencia indica que LUCA era una forma primitiva de archaea.

El biólogo evolutivo William Martin, de la Universidad Heinrich Heine en Duesseldorf, Alemania, intentó localizar a LUCA en los genes de bacterias y arqueas. Esta no es una tarea fácil, ya que los organismos a menudo intercambian genes, lo que dificulta saber qué vino de un linaje muy antiguo y qué se recogió más recientemente.

La estrategia de Martin era buscar genes encontrados en al menos dos tipos de bacterias y arqueas modernas; esto indicaría que el gen ha sido heredado de antepasados lejanos, en lugar de ser una recolección reciente aleatoria.

Después de analizar genes de 2,000 microbios modernos secuenciados en los últimos 20 años, los investigadores encontraron 355 familias de genes que aparecieron con frecuencia entre los microbios, lo que sugiere que compartían un origen común. Una vez analizada, la evidencia de ADN indicó que LUCA era anaeróbico (vivía en ausencia de oxígeno) y termófilo, es decir, amante del calor. Como Martin y sus colaboradores escribieron:

«LUCA habitó un entorno geoquímicamente activo rico en H2 (gas hidrógeno), dióxido de carbono y hierro. Los datos apoyan la teoría de un origen autotrófico de life…in un entorno hidrotermal.»

En otras palabras, de acuerdo con estos resultados, LUCA era probablemente un simple organismo unicelular que vivía donde el agua de mar y el magma se encontraban en el fondo del océano, los llamados respiraderos hidrotermales.

Hay, por supuesto, críticos de la teoría, que argumentan que la vida se originó en tierra y migró a hábitats submarinos para protegerse de condiciones difíciles en la superficie, debido a impactos meteoríticos intensos y frecuentes que murieron hace unos 3,9 mil millones de años. La respuesta, si es que se puede encontrar, dependerá de si hay en verdad alguna huella bioquímica existente de tal vida terrestre primitiva, una tarea difícil debido a la agitación constante de rocas antiguas.

Por el momento, la evidencia apunta a nuestra Eve microbiana como un organismo submarino resistente, capaz de prosperar en condiciones muy duras. Debemos esperar que esto de cualquier organismo que se ramificara se convierta en cualquier otra criatura que haya vivido. ¡Hablando de herencia genética!

Marcelo Gleiser es físico teórico y escritor, y profesor de filosofía natural, física y astronomía en el Dartmouth College. Es director del Institute for Cross-Disciplinary Engagement en Dartmouth, cofundador de 13.7 y promotor activo de la ciencia para el público en general. Su último libro es The Simple Beauty of the Unexpected: A Natural Philosopher’s Quest for Trout and the Meaning of Everything. Puedes seguir el ritmo de Marcelo en Facebook y Twitter: @mgleiser

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