El primer ancestro complejo de toda la vida en la Tierra al descubierto

La vida pudo haber evolucionado poco después de que se formara la Tierra a partir del primer ancestro complejo existente, según un estudio reciente. Este descubrimiento desafía nuestras ideas previas sobre las condiciones necesarias para que surja la vida y nos lleva a reconsiderar la rapidez con la que la vida puede comenzar en un planeta joven.

LUCA: El primer ancestro complejo de la Tierra

El primer ancestro complejo de toda la vida en la Tierra al descubierto
Recreación de LUCA, quien podría ser el primer ancestro complejo de la Tierra.

Imaginar formas de vida complejas en la Tierra primitiva puede parecer difícil. El oxígeno era escaso y los asteroides probablemente golpeaban la superficie del planeta. Sin embargo, en estas condiciones extremas, un microbio podría haber persistido, dando origen a toda la vida actual. Este microorganismo es conocido como el Último Ancestro Común Universal, o LUCA.

En el análisis más extenso del organismo hasta la fecha, los científicos proponen en un nuevo estudio que LUCA era más sofisticado de lo que se creía. Anteriormente se pensaba que LUCA era una forma de vida simple, pero ahora se sugiere que poseía un sistema inmunológico para combatir virus y genes que lo protegían del daño por luz ultravioleta. Estos hallazgos indican que LUCA no solo sobrevivió, sino que también prosperó en un entorno primitivo y hostil, convirtiéndose en nuestro primer ancestro complejo en la Tierra.

El equipo de investigadores afirma que este primer ancestro apareció hace unos 4.200 millones de años, poco después de que se creyera que la Tierra era habitable. Esto sugiere que la evolución de la vida ocurrió más rápidamente de lo que se pensaba, desafiando la creencia de que se necesita un largo tiempo para que la vida se inicie.

Una evolución más rápida de lo esperado

El primer ancestro complejo de toda la vida en la Tierra al descubierto
En negro: enzimas y vías metabólicas que se infiere que están presentes en LUCA con al menos PP = 0,75, con muestreo en ambos dominios procariotas. En gris: aquellas inferidas en nuestro umbral menos estricto de PP = 0,50. El análisis respalda la presencia de un WLP completo y un ciclo de TCA casi completo a través de múltiples umbrales de confianza.

Los científicos, desde Charles Darwin, han propuesto que todos los seres vivos evolucionaron a partir de un origen común. LUCA se encuentra en la base del árbol genealógico de la vida como el primer ancestro y poseía genes y componentes presentes en todas las formas de vida actuales. Sin embargo, los autores del estudio descubrieron que podría haber sido más complejo de lo que se pensaba. Este microorganismo no estaba solo, probablemente formaba parte de un ecosistema primitivo de muchos organismos que competían por sobrevivir.

Aaron Goldman, biólogo del Oberlin College, que no participó en el estudio, describió a LUCA como una célula muy compleja con un genoma similar al de las bacterias modernas. Las investigaciones anteriores databan a LUCA de hace 3.500 o 3.800 millones de años, por lo que la nueva cronología acelera la evolución en cientos de millones de años. Esto significa que la evolución de la vida en la Tierra ocurrió en un período de tiempo sorprendentemente corto.

El nuevo estudio utilizó métodos avanzados de análisis genético y registros fósiles para determinar la edad y características de LUCA. Compararon genes en genomas modernos de bacterias y arqueas para identificar las familias de genes presentes en LUCA y calcularon el tamaño de su genoma y su metabolismo.

Implicaciones para la búsqueda de vida en otros planetas

En negro: enzimas y vías metabólicas que se infiere que están presentes en LUCA con al menos PP = 0,75, con muestreo en ambos dominios procariotas. En gris: aquellas inferidas en nuestro umbral menos estricto de PP = 0,50. El análisis respalda la presencia de un WLP completo y un ciclo de TCA casi completo a través de múltiples umbrales de confianza.
La aparición del primer ancestro complejo de toda la vida en la Tierra podría ser la clave para encontrar vida en otros planetas.

No todos los científicos están convencidos de la nueva cronología y representación de LUCA. Algunos, como Patrick Forterre del Instituto Pasteur, consideran improbable que el primer ancestro complejo de la Tierra haya sobrevivido durante el intenso bombardeo inicial de asteroides y cometas hace entre 4.100 y 3.800 millones de años. Sin embargo, otros científicos sugieren que el bombardeo intenso no fue necesariamente un evento de esterilización planetaria.

Una nueva investigación sugiere que los ingredientes necesarios para la vida podrían haber llegado a través de rayos que caían al suelo. Este estudio descubrió que el carbono y el nitrógeno del aire se convertían en moléculas biológicamente útiles en concentraciones lo suficientemente altas como para generar o sostener la vida en la Tierra en esa época. Haihui Joy Jiang, autora principal del estudio, menciona que esta fuente de energía podría haber estado presente hace más de 4.000 millones de años, coincidiendo con la edad revisada de LUCA.

Si los organismos avanzados como LUCA pudieron encontrar formas de sobrevivir en las primeras etapas de la historia de la Tierra, esto podría aumentar nuestra confianza en la búsqueda de vida en otros planetas. Las posibilidades de que se origine vida en cualquier planeta podrían ser mayores de lo que pensábamos, siempre que se den las condiciones adecuadas.

Este estudio revela que la vida en la Tierra pudo haber evolucionado de manera sorprendentemente rápida y en condiciones extremadamente adversas a partir de un primer ancestro complejo. Estos hallazgos no solo nos ayudan a comprender mejor nuestros propios orígenes, sino que también amplían las posibilidades de encontrar vida en otros mundos.

Referencia:Nature Ecology & Evolution/The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system. Link.

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