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Podríamos por fin haber encontrado de dónde provino toda la vida compleja


Posted: 13 Jan 2017 04:47 AM PST
Podríamos por fin haber encontrado de dónde provino toda la vida compleja
Suena como algo fuera de la mitología nórdica, pero nuevas pruebas sugieren que toda la vida compleja en la Tierra, incluidos los humanos, podrían haber evolucionado a partir de Asgard – un gran grupo de microbios que una vez se encontraron en todo el mundo.

Estos microbios han sido llamados Loki, Thor, Odin y Heimdall, los dioses de la mitología nórdica, y un nuevo estudio sugiere que podrían ser parte del árbol familiar del cual todos evolucionamos. Estos microbios Asgard podrían incluso ser nuestros antepasados ​​más antiguos.


El debate sobre cómo la vida compleja comenzó en la Tierra ha estado presente durante siglos. En nuestro planeta, hay tres reinos de la vida: bacterias, arqueas (que incluye termófilos y otros extremófilos) y eucariotas.

Pertenecemos a ese tercer reino, los eucariotas, junto con toda otra vida multicelular, incluyendo animales, hongos y protistas. No solo los eucariotas son más complejos que los otros dos reinos, también somos mucho más nuevos.
Mientras que las bacterias y las arqueas parecen haber surgido hace aproximadamente 3,7 mil millones de años – no demasiado tiempo después de que el planeta se formó – era aproximadamente otros 1,5 millones de años antes de que aparecieran eucariotas y nadie está seguro de dónde vinieron.

La principal hipótesis es que, en algún momento, un anfitrión de arqueas tomó una bacteria, y la relación simbiótica entre los dos finalmente llevó a eucariotas.

Se sospecha que esa bacteria pertenece a una clase llamada alphaproteobacteria, que, con el tiempo, terminó convirtiéndose en mitocondria – la «potencia» de la célula.

Pero, hasta hace poco, nadie tenía idea de las especies arqueas que pasó a ser esta bacteria.
Y eso es importante, porque la pregunta grande y persistente es esta: ¿Fue esta simbiosis la causa del eucariotismo, o una consecuencia de ello?
Esa es una pregunta importante, porque la respuesta nos dirá en última instancia de dónde venimos. Y finalmente podríamos estar más cerca de averiguarlo.
Una posible historia del origen de las eucariotas.
Una posible historia del origen de las eucariotas. Crédito: Nature Publishing Group.
La primera pista vino en 2015, cuando Thijs Ettema de la Universidad de Uppsala en Suecia descubrió un nuevo tipo de elementos llamados Lokiarchaeota – o Loki – encontrados en sedimento en el fondo del océano entre Groenlandia y Noruega.
En realidad no encontraron ninguna de estas células microbianas, pero descubrieron trazas de su ADN a profundidades de 2.300 metros y un análisis de su genoma reveló que eran los parientes vivos más cercanos de todos los eucariotas, como Ed Yong informa sobre The Atlantic.
Luego, el año pasado, un equipo de la Universidad de Texas en Austin encontró rastros de ADN de un archaeon estrechamente relacionado, al que llamaron Thorarchaeota (o Thor), en Carolina del Norte.

Ahora, en un artículo publicado esta semana en Nature, una colaboración entre Ettema, el equipo texano y otros investigadores de todo el mundo, han encontrado el ADN de aún más de los familiares de Loki en algunos de los rincones más remotos del mundo, incluyendo Parque Nacional de Yellowstone, respiraderos de aguas profundas cerca de Japón, y una fuente termal en Nueva Zelanda
.
Continuando con el tema, han nombrado sus nuevos hallazgos como otros dioses nórdicos: Odin y Heimdall.
Además de Loki y Thor, estos últimos descubrimientos son suficientes para clasificar un nuevo «superphylum», que los investigadores han llamado Asgard – y dicen que o bien evolucionamos directamente de él, o de parientes muy cercanos.

«Utilizando nuevos métodos para obtener datos de genomas de microbios que no se pueden cultivar en el laboratorio, identificamos un nuevo grupo archaeal que está relacionado con la célula huésped a partir de la cual las células eucariotas evolucionaron», dijo Ettema.
Encontrar el ADN de estos microbios fue significativo, pero la verdadera sorpresa vino cuando el equipo estudió sus genes con más detalle y descubrió una complejidad inesperada.

Muchos genes dentro de las especies de Asgard se pensaba que eran exclusivos de eucariotas, como los genes para la construcción y remodelación de esqueletos internos, y el transporte de moléculas alrededor de los compartimentos celulares.
Eso podría sonar como estas arqueas ya estaban en camino de convertirse en eucariotas antes de tragar una bacteria, pero el equipo sugiere que no está tan claro – todos estos genes fueron encontrados dispersos a lo largo de los cuatro Asgard archeas, y ninguno de ellos tenía el conjunto completo.

«Estas arqueas estaban de alguna manera preparadas para ser complejas», dijo uno de los miembros del equipo, Anja Spang de la Universidad de Uppsala. «Sin embargo, el panorma está lejos de ser clara en exactamente cómo esto podría haber sucedido.»
Lo que realmente está frenando la investigación ahora es que nadie ha sido capaz de ver ninguna de las arqueas de Asgard «en la carne», por así decirlo, aún son conocidas por su ADN.

Y eso es en lo que el equipo ahora está trabajando – dirigiéndose a partes remotas del mundo tratando de encontrar cualquier rastro de las células originales en el registro de sedimentos, para tener una mejor idea de cómo se veían, y lo complejas que eran realmente las arqueas de Asgard .
«Sería genial si pudiéramos aislar o cultivar células Asgard, y estudiarlas bajo el microscopio», dijo Ettema.
«Estoy convencido de que esto revelará pistas más importantes sobre cómo evolucionaron las células complejas. En última instancia, nuestra ascendencia microbiana será descubierta».
La investigación ha sido publicada en Nature.