Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Bristol ha arrojado luz sobre el ecosistema más antiguo de la Tierra, mostrando que unos cientos de millones de años después de la formación planetaria, la vida en la Tierra ya estaba floreciendo.
Todo lo que existe hoy en día proviene de un único ancestro común conocido cariñosamente como LUCA (Último Ancestro Común Universal).
LUCA es el supuesto ancestro común del que desciende toda la vida celular moderna, desde los organismos unicelulares como las bacterias hasta los gigantescos árboles de secuoya (así como nosotros los humanos). LUCA representa la raíz del árbol de la vida antes de que se dividiera en los grupos, reconocidos hoy en día, Bacteria, Archaea y Eukarya. La vida moderna evolucionó a partir de LUCA a partir de varias fuentes diferentes: los mismos aminoácidos utilizados para construir proteínas en todos los organismos celulares, la moneda energética compartida (ATP), la presencia de maquinaria celular como el ribosoma y otros asociados con la fabricación de proteínas a partir de la información almacenada en el ADN, e incluso el hecho de que toda la vida celular utiliza el ADN mismo como una forma de almacenar información.
El equipo comparó todos los genes en los genomas de especies vivas, contando las mutaciones que han ocurrido dentro de sus secuencias a lo largo del tiempo desde que compartieron un ancestro en LUCA.
El momento de la separación de algunas especies se conoce a partir del registro fósil, por lo que el equipo utilizó un equivalente genético de la familiar ecuación utilizada para calcular la velocidad en física para determinar cuándo existió LUCA, llegando a la respuesta de hace 4.200 millones de años, unos cuatrocientos millones de años después de la formación de la Tierra y nuestro sistema solar.
La coautora, la Dra. Sandra Álvarez-Carretero, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de Bristol, afirmó: «No esperábamos que LUCA fuera tan antiguo, tan solo unos cientos de millones de años después de la formación de la Tierra. Sin embargo, nuestros resultados encajan con las opiniones modernas sobre la habitabilidad de la Tierra primitiva».
A continuación, el equipo elaboró la biología de LUCA modelando las características fisiológicas de las especies vivas a lo largo de la genealogía de la vida hasta LUCA. El autor principal, el Dr. Edmund Moody, explicó: «La historia evolutiva de los genes se complica por su intercambio entre linajes. Tenemos que utilizar modelos evolutivos complejos para conciliar la historia evolutiva de los genes con la genealogía de las especies».
El coautor Dr. Tom Williams de la Facultad de Ciencias Biológicas de Bristol dijo: «Una de las ventajas reales aquí es aplicar el enfoque de reconciliación del árbol genético con el árbol de especies a un conjunto de datos tan diverso que representa los dominios primarios de la vida Archaea y Bacteria. Esto nos permite decir con cierta confianza y evaluar ese nivel de confianza sobre cómo vivió LUCA».
El coautor, el profesor Davide Pisani, dijo: «Nuestro estudio mostró que LUCA era un organismo complejo, no muy diferente de los procariotas modernos, pero lo que es realmente interesante es que está claro que poseía un sistema inmunológico temprano, lo que demuestra que incluso hace 4.200 millones de años, nuestro antepasado estaba involucrado en una carrera armamentista con los virus».
El coautor Tim Lenton (Universidad de Exeter, Facultad de Geografía) dijo: «Está claro que LUCA estaba explotando y modificando su entorno, pero es poco probable que haya vivido solo. Sus desechos habrían sido alimento para otros microbios, como los metanógenos, que habrían ayudado a crear un ecosistema de reciclaje».
«Los hallazgos y métodos empleados en este trabajo también informarán estudios futuros que examinen con más detalle la evolución posterior de los procariotas a la luz de la historia de la Tierra, incluidas las Archaea menos estudiadas con sus representantes metanogénicos», agregó la coautora, la profesora Anja Spang (del Real Instituto Holandés de Investigación Marina).
El profesor Philip Donoghue, coautor del estudio, afirmó: «Nuestro trabajo reúne datos y métodos de múltiples disciplinas, lo que revela conocimientos sobre la Tierra primitiva y la vida que no se podrían haber logrado con una sola disciplina. También demuestra la rapidez con la que se estableció un ecosistema en la Tierra primitiva. Esto sugiere que la vida puede estar floreciendo en biosferas similares a la Tierra en otras partes del universo».
En el estudio también participaron científicos del University College London (UCL), la Universidad de Utrecht, el Centro de Investigación Ecológica de Budapest y el Instituto Universitario de Ciencia y Tecnología de Okinawa.
La investigación fue financiada por la Fundación John Templeton. Las opiniones expresadas en esta publicación son las del autor y no necesariamente reflejan las opiniones de la Fundación John Templeton.
