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viernes, 20 de enero de 2017

La vida compleja pudo existir en la Tierra antes de nuestro linaje eucariota

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La vida compleja podría haber venido y desaparecido en la Tierra mucho antes de que surgieran los organismos multicelulares con los que estamos familiarizados.
Stromatolite formed by ancient prokaryotic microorganisms. Image: totajla/Shutterstock.com
Generalmente se piensa que la evolución de la vida compleja fue un evento raro, una vez en 4.500 millones de años. Sin embargo, una nueva investigación sugiere que las condiciones eran adecuadas para que las células complejas evolucionaran y murieran al menos una vez -o tal vez varias- antes de que comenzara nuestro linaje.

¿Qué significa esto? Que miles de millones de años atrás, pudo haber otras formas de vida complejas en el planeta, totalmente ajenas a todo lo que vemos en la Tierra hoy en día.

Pero retrocedamos un momento en el tiempo. Se estima que la edad de la Tierra es de alrededor de 4,5 mil millones de años. Hace unos 3.7 mil millones años, mientras el planeta era aún relativamente jovencito, dos de los tres reinos de la vida que vemos en la Tierra hoy día -las bacterias y arqueas- surgieron.

Se cree que estos organismos unicelulares simples sobrevivieron durante miles de millones de años por su cuenta, hasta que hace alrededor de 1,75 mil millones años, apareció el tercer reino de la vida, los eucariotas.

El árbol genealógico eucariota abarca todos los organismos complejos en este planeta, contando entre ellos a los animales (nosotros), plantas, hongos y protistas .

Todavía se debate cómo surgieron exactamente los eucariotas, pero la hipótesis más aceptada es que un arquea se tragó una célula bacteriana, y entre ambos desarrollaron relaciones simbióticas que les permitieron trabajar juntos para llegar a ser más complejas. Eventualmente, las bacterias se convirtieron en las mitocondrias que vemos en nuestras células hoy en día.

Tanto si ese escenario es cierto o como si no, los investigadores piensan que el evento sólo pudo suceder porque tuvo su tiempo, la razón por la que no vimos eucariotas antes de eso es porque, simplemente, no había suficiente oxígeno en nuestra atmósfera hasta ese momento.

El oxígeno se inició hace miles de millones de años gracias a las cianobacterias, pero eso llevó mucho tiempo, hace aproximadamente 1.6 mil millones de años, hasta llegar a niveles adecuados para la vida compleja. O, al menos, eso es lo que siempre hemos creído.

Ahora, el nuevo estudio de la Universidad de Washington ha encontrado pruebas de que existió suficiente oxígeno en la atmósfera de la Tierra hace entre 2,4 y 2 mil millones de años y que, de pronto, dejó de haberlo.

Esto sugiere que los ingredientes para la vida compleja estaban presentes antes de la primera evidencia fósil de eucariotas. "No hay evidencia fósil de células complejas que se remonten hace quizás 1,75 mil millones de años", afirmaba el astrobiólogo Roger Buick . "Pero el fósil más antiguo que tenemos no es necesariamente el más antiguo que jamás haya vivido, dado que las posibilidades de ser preservado como fósil son bastante bajas."

"Esta investigación muestra que había suficiente oxígeno en el ambiente, lo que permitió que las células complejas evolucionaran y volverse ecológicamente de importancia, antes de que hubiera evidencia fósil", agregó. "Eso no significa que así lo fuera, pero bien podría haber sido".

Este último punto es muy importante, necesitamos dejar claro que nadie ha encontrado evidencia fósil o de ADN de una vida compleja anterior.

Lo que el equipo está diciendo es que los ingredientes estuvieron allí, que podrían haber evolucionado cientos de millones de años antes del primer eucariota, pero aún no estamos seguros de si eso realmente sucedió.

Entonces, ¿por qué esta vida hipotética no sobrevivió hasta hoy si efectivamente llegó a evolucionar? La investigación mostró que aunque hubo una "burbuja" temprana de oxígeno en la atmósfera, se colapsó poco después, lo que probablemente habría matado las formas de vida existentes.

Para averiguar esto, el equipo analizó las huellas del elemento químico selenio, atrapado entre los trozos de esquisto sedimentario que datan entre 2,4 y 2 mil millones de años atrás.

Estaban buscando si el selenio pudo haber sido cambiado por la presencia del oxígeno, u oxidado, una reacción que deja su firma en la proporción de isótopos de selenio almacenados en las rocas.

Tradicionalmente, se asumía que el oxígeno en la Tierra tenía un historial de "nada, y después, un montón", comentaba Buick. "Pero lo que ahora parece es que hubo un período de un cuarto de mil millones de años, más o menos, donde el oxígeno llegó a ser bastante alto y luego se hundió de nuevo."

No habría sido tiempo suficiente para la diversificación y apoderamiento de la vida compleja del planeta, pero es posible que algunos organismos complejos pudieron haber surgido antes de morir de nuevo cuando el oxígeno colapsó.

En el pasado, los investigadores habían predicho que este aumento de oxígeno primitivo, conocido como el 'rebasamiento de oxígeno', pudo haber ocurrido, pero esta es la primera vez que ha sido estudiado en detalle.

La misma técnica también podría usarse un día para medir los niveles históricos de oxígeno en planetas similares a la Tierra fuera de nuestro Sistema Solar, como una forma de evaluar si podrían haber sido anfitriones de la vida.

Entonces, ¿qué causó que los niveles de oxígeno de la Tierra se elevaran tempranamente, sólo para desaparecer de nuevo?

"Esa es la pregunta del millón de dólares", señaló uno de los investigadores, Eva Stüeken, de la Universidad de St. Andrews en Escocia. "No se sabe por qué sucedió, y tampoco por qué terminó.”

“Es un momento sin precedentes en la historia de la Tierra", añadió Buick . "Si nos fijamos en el registro de isótopos de selenio a través del tiempo, es un intervalo único, pero si uno mira antes y después, todo es diferente".

Nunca podremos saber con certeza si la vida compleja se originó y murió antes de los primeros eucariotas, pero es interesante observar que las condiciones que allanaron el camino para la vida compleja en la Tierra podrían no ser tan raras o únicas como pensábamos anteriormente.

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Traducido por Pedro Donaire
Ref. Science Alert.com, 18 enero 2017, por Fiona MacDonald
“Complex life could have existed on Earth at least once before”
- Publicación en Proceedings of the National Academy of Sciences.
- Imagen: Stromatolite formed by ancient prokaryotic microorganisms. Image: totajla/Shutterstock.com

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