La vida surgió dos veces en la Tierra y no solo una, según un radical estudio
Un estudio afirma que la vida en la Tierra surgió dos veces de forma independiente, tras demostrar que bacterias y arqueas desarrollaron su metabolismo por separado
Colaborador de National Geographic España
Un sorprendente estudio publicado en la revista Science Advances cuestiona el origen único de los organismos en nuestro planeta al plantear una hipótesis verdaderamente revolucionaria. El hallazgo sugiere que el paso crucial desde la materia inerte hacia la vida libre no sucedió de forma aislada en el planeta, sino que se produjo mediante dos procesos totalmente independientes. Este fenómeno explica la profunda división evolutiva que separa a los dos grandes dominios primigenios, bacterias y arqueas.
Durante décadas, la comunidad investigadora consideró que el conjunto global de seres vivos derivaba de un antepasado común que se diversificó tras adquirir la capacidad metabólica. No obstante, al analizar con detalle las reacciones primarias en las zonas más profundas de la Tierra, un grupo de biólogos de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf identificó patrones desconocidos. Sus conclusiones señalan que los mecanismos químicos basales de la existencia emergieron dos veces en un entorno primordial sumamente activo.
Los científicos enfocaron su atención en los entornos extremófilos como las fuentes hidrotermales submarinas, donde la abundancia de minerales actuaba como motor catalítico inorgánico. Aquellos escenarios primitivos facilitaron que compuestos sencillos como dióxido de carbono, hidrógeno y amoníaco se transformaran en biomoléculas sin intervención proteica. De esta manera, las protocélulas iniciales dependían directamente del entorno químico para sostener los procesos básicos, alcanzando solo la mitad de las reacciones metabólicas esenciales.
Doble origen en el metabolismo
A medida que la complejidad química aumentaba dentro de estos sistemas primarios, los linajes en desarrollo comenzaron a confeccionar sus propias herramientas orgánicas. La transición decisiva hacia una autonomía celular real ocurrió únicamente cuando cada grupo sintetizó enzimas específicas para reemplazar a los catalizadores metálicos externos. «La sorpresa es que las enzimas que catalizan esas reacciones no se conservan a través de la brecha evolutiva que separa a las bacterias y las arqueas», declaró William Martin, biólogo del equipo investigador.
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El trabajo de análisis genómico reveló que las estructuras enzimáticas de ambos dominios biológicos difieren drásticamente al realizar la misma tarea catalítica. Según sostienen los autores del informe, esto implica que ambos grupos resolvieron los mismos problemas bioquímicos mediante invenciones paralelas tras haberse separado. «Los nuevos datos solo dejan una conclusión. Los linajes bacterianos y de arqueas hicieron la transición al estado de vida libre de forma independiente. Solo las células de vida libre están vivas», aclaró William Martin.
Esta diferenciación fundamental altera sustancialmente el esquema clásico del árbol de la biología terrestre, sustituyendo el tronco único ancestral por dos raíces principales. La investigadora Natalia Mrnjavac enfatizó que estas innovaciones enzimáticas duplicadas fueron indispensables para el salto evolutivo. «Tales invenciones paralelas podrían haber allanado el camino para la emergencia independiente de bacterias y arqueas de vida libre«, confirmó la experta de la institución alemana al analizar el árbol evolutivo.
Planeta Tierra
Alternativas energéticas sin enzimas
Otro de los enigmas resueltos por este grupo de científicos atañe al modo en que las moléculas iniciales obtenían energía metabólica sin la presencia del molécula ATP. Durante el proceso de investigación, descubrieron que el fosfito, un elemento abundante en los sistemas hidrotermales antiguos, actuaba como un sustituto altamente eficiente. Combinado con paladio en un medio acuoso, este compuesto logró activar reacciones de fosforilación durante la noche sin requerir ningún tipo de enzima proteica.
«Cuando hacemos reaccionar fosfito, una forma de fósforo que ocurre naturalmente en las fuentes hidrotermales, con compuestos orgánicos, obtenemos reacciones de fosforilación metabólica de la noche a la mañana en agua«, explicó Manon Schlikker, experta en evolución molecular. La investigadora añadió sobre este descubrimiento: «El fosfito y el paladio reemplazan al ATP y a las enzimas; es increíble y hace que la evolución temprana sea mucho más fácil de comprender». De este modo, «estamos ante un origen del código genético, pero dos orígenes de la vida», sentenció William Martin.
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