La vida surgi¨® en aguas calientes y ricas en hierro

Ni el m¨¢s optimista de los paleont¨®logos tiene esperanzas de poder leer directamente el genoma del primer ser vivo que evolucion¨® en la Tierra. Aquello ocurri¨® hace unos 4.000 millones de a?os, y eso es 100.000 veces m¨¢s viejo que el m¨¢s viejo de los genomas que hemos secuenciado, que es el neandertal. Pero hay otra manera de leer genomas antiguos, una manera virtual que tiene un claro precedente en la ling¨¹¨ªstica: si en las lenguas indoeuropeas actuales decimos pie, pied, foot, vot, pes y pada, podemos deducir que en el indoeuropeo ancestral dec¨ªan pod. Eso es lo que acaban de hacer unos evolucionistas de D¨¹sseldorf para deducir el genoma del primer ser vivo de la Tierra.

Una precisi¨®n: lo que identifica este m¨¦todo ling¨¹¨ªstico no es exactamente el primer ser vivo del planeta, sino el ancestro de todos los seres vivos actuales. No se puede descartar que hubiera otro organismo anterior que, por alguna raz¨®n, no dejara descendencia, y cuyos genes, por lo tanto, no est¨¦n representados en las especies actuales. Por eso los cient¨ªficos suelen hablar de LUCA (last universal common ancestor, o ¨²ltimo ancestro com¨²n universal).

LUCA estaba adaptado a un entorno muy caliente y sin ox¨ªgeno, y que utilizaba el hidr¨®geno y el CO₂ como fundamento de su procesador central de energ¨ªa

Los genes dan mucha informaci¨®n sobre las condiciones en que viv¨ªan sus propietarios. Por eso, Madeline Weiss, William Martin y sus colegas del Instituto de Evoluci¨®n Molecular de la Universidad Heinrich Heine, en D¨¹sseldorf, han podido deducir que LUCA, el microbio del que provenimos todos, estaba adaptado a un ambiente caliente, carente de ox¨ªgeno y rico en minerales, particularmente hierro. Los autores ven probable que ese entorno fuera similar a los manantiales termales actuales. Presentan sus resultados en Nature.

Por estudios anteriores, de una naturaleza similar, se sabe que LUCA ya pose¨ªa el coraz¨®n l¨®gico de toda c¨¦lula: los tres sistemas esenciales para sacar copias de su informaci¨®n gen¨¦tica (maquinaria de replicaci¨®n), activarla (maquinaria de transcripci¨®n) y convertirla en prote¨ªnas, que son las nanom¨¢quinas que ejecutan todas las tareas celulares (maquinaria de traducci¨®n). Sin eso no hay vida conocida. El resto de las propiedades de LUCA, sin embargo, permanec¨ªa envuelto en la oscuridad y la pol¨¦mica.

El contenido gen¨¦tico de LUCA deducido ahora por Weiss y sus colegas implica que aquel ancestro com¨²n de las bacterias y las arqueas ¨Clos dos tipos actuales de c¨¦lulas procariotas que pueblan el planeta, y de cuya sociedad emergi¨® despu¨¦s la c¨¦lula eucariota, de la que estamos hechos los animales y las plantas¡ª estaba adaptado a un entorno muy caliente y sin ox¨ªgeno, y que utilizaba el hidr¨®geno y el CO₂ como fundamento de su procesador central de energ¨ªa (t¨¦cnicamente, el hidr¨®geno era su donor de electrones, y el CO₂ era su aceptor de electrones).

Tambi¨¦n resulta claro que era capaz de fijar nitr¨®geno, es decir, de tomar el nitr¨®geno del medio e incorporarlo en las mol¨¦culas org¨¢nicas nitrogenadas fundamentales de la vida

Tambi¨¦n resulta claro que era capaz de fijar nitr¨®geno, es decir, de tomar el nitr¨®geno del medio e incorporarlo en las mol¨¦culas org¨¢nicas nitrogenadas fundamentales de la vida. Y que depend¨ªa de metales como el hierro para catalizar sus reacciones metab¨®licas. Y que utilizaba selenio en sus prote¨ªnas. Es una foto robot extraordinariamente detallada para un organismo que vivi¨® hace 4.000 millones de a?os.

Los microrganismos actuales que m¨¢s se parecen, en todas esas propiedades y detalles, al LUCA deducido por los cient¨ªficos de D¨¹sseldorf son los clostridios (un tipo de bacterias) y los metan¨®genos (un tipo de arqueas). De ah¨ª se puede inferir que esas son las dos ramas m¨¢s profundas de la evoluci¨®n de la vida en la Tierra, es decir, que LUCA se escindi¨® muy pronto en bacterias y arqueas. Esta es una conclusi¨®n muy satisfactoria, porque bacterias y arqueas son claramente dos reinos biol¨®gicos muy antiguos y fundamentales.

Hacia la mitad de la historia de la vida en el planeta, esos dos primigenios descendientes de LUCA, las bacterias y las arqueas, se volvieron a reunir en la simbiosis que cre¨® la c¨¦lula moderna (eucariota) de la que estamos hechos. Una historia redonda que empieza a tener un sentido evolutivo profundo, y que en cierto sentido sintetiza un siglo de biolog¨ªa.