La vida compleja en la Tierra se originó mucho antes de lo que se creía, revela nuevo estudio

La vida compleja en la Tierra no esperó al oxígeno para surgir. Un nuevo estudio publicado en Nature demuestra que nuestros ancestros celulares comenzaron a evolucionar mucho antes de lo que se creía, en un planeta que aún carecía de una atmósfera oxigenada.

Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

La investigación, liderada por la Universidad de Bristol, desmonta la teoría de que el oxígeno fue un prerrequisito para la vida compleja y sugiere que este proceso evolutivo se extendió durante un periodo mucho más largo de la historia terrestre.

Un cambio de paradigma en la línea de tiempo evolutiva

La Tierra tiene aproximadamente 4.500 millones de años. Las primeras formas de vida microbiana, conocidas como procariotas (bacterias y arqueas), aparecieron hace más de 4.000 millones de años y dominaron el planeta durante cientos de millones de años. Posteriormente, surgieron las células eucariotas más complejas, que dieron lugar a algas, hongos, plantas y animales.

Sin embargo, el «cuándo» y el «cómo» de esta transición siempre ha sido un misterio.

«Las ideas previas sobre cómo y cuándo los primeros procariotas se transformaron en eucariotas complejos han estado en gran medida en el reino de la especulación. Las estimaciones abarcaban un lapso de mil millones de años, ya que no existen formas intermedias y faltaba evidencia fósil definitiva», explicó Davide Pisani, profesor de Filogenómica en la Universidad de Bristol y coautor del estudio.

Para resolver este enigma, el equipo de investigación colaborativa desarrolló una nueva forma de indagar en el pasado, ampliando el método de los «relojes moleculares», utilizado para estimar hace cuánto tiempo dos especies compartieron un ancestro común.

Al recopilar datos de secuencias de cientos de especies y combinarlos con evidencia fósil conocida, lograron crear un árbol de la vida con resolución temporal. Tom Williams, coautor principal de la Universidad de Bath, detalló que esto les permitió «resolver mejor la cronología de eventos históricos dentro de familias de genes individuales».

El hallazgo: 2.900 millones de años y la teoría CALM

Los resultados fueron sorprendentes. Los investigadores encontraron evidencia de que la transición hacia la vida compleja comenzó hace casi 2.900 millones de años, casi mil millones de años antes que otras estimaciones.

Esto sugiere que el núcleo y otras estructuras internas de la célula evolucionaron significativamente antes que las mitocondrias. A raíz de estos datos, el equipo ha propuesto un nuevo escenario basado en evidencia llamado CALM (Complex Archaeon, Late Mitochondrion o Arquea Compleja, Mitocondria Tardía).

1) Desarrollo de organización y andamiaje celular interno. 2) Desarrollo de los primeros compartimentos internos y organización nuclear. 3) Desarrollo de la capacidad de internalizar material y formación completa del núcleo. 4) Endosimbiosis con el ancestro mitocondrial (coincide con el evento de Gran Oxigenación), y desarrollo de la reproducción sexual. Crédito: Dr. Christopher Kay.

«El proceso de complejización acumulativa tuvo lugar durante un período de tiempo mucho más largo de lo que se pensaba anteriormente», señaló Gergely Szöllősi, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST).

La conexión con el oxígeno y la mitocondria

Uno de los hallazgos más significativos es la desvinculación inicial del oxígeno. Según el profesor Philip Donoghue de la Universidad de Bristol, el ancestro de los eucariotas comenzó a desarrollar características complejas en océanos que eran completamente anóxicos (sin oxígeno).

«Uno de nuestros hallazgos más importantes fue que las mitocondrias surgieron significativamente más tarde de lo esperado. El momento coincide con el primer aumento sustancial del oxígeno atmosférico», afirmó Donoghue.

Este descubrimiento une la biología evolutiva directamente con la historia geoquímica de nuestro planeta, sugiriendo que la complejidad celular no esperó al oxígeno para comenzar su camino, sino que la incorporación de las mitocondrias fue el evento tardío que se alineó con el cambio atmosférico.

El Dr. Christopher Kay, autor principal, concluyó destacando el esfuerzo interdisciplinario que requirió el estudio, combinando paleontología, filogenética y biología molecular para reescribir uno de los capítulos más importantes de la historia de la vida en la Tierra

Fuente: Bristol. Edición: MP.