Unos antiguos fósiles vivientes que viven en un entorno marino podrían revelar cómo comenzó la vida compleja en la Tierra
Captan por primera vez cómo dos microorganismos colaboran, un hallazgo que ayuda a entender el origen de la evolución biológica.
La República en GoogleUn equipo de científicos descubrió una asociación microbiana en el interior de estromatolitos marinos en Shark Bay, Australia. Estas estructuras con aspecto de roca son depósitos formados por microorganismos y figuran entre los testimonios biológicos más antiguos del planeta. Los investigadores captaron la interacción física y metabólica entre una arquea del grupo Asgard y una bacteria, dos seres unicelulares que unieron sus capacidades en las etapas primigenias de la Tierra.
Los autores del estudio publicado en Current Biology sugieren que estas estructuras geológicas no representan un refugio donde floreció la biología primitiva, sino también un registro vivo que explica la aparición de las células complejas. El análisis demuestra que ambos seres vivos intercambian nutrientes a través de delgadas conexiones tubulares, un comportamiento que modela el origen de las mitocondrias en la evolución biológica.
¿Cómo demuestra esta relación microbiana el origen de las células complejas?
La teoría evolutiva plantea que las células eucariotas —que constituyen a las plantas, animales y seres humanos— surgieron cuando una arquea ancestral albergó en su interior a una bacteria. El reciente trabajo brinda por primera vez evidencia visual de este tipo de asociación en la naturaleza.
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Imagen compuesta de la arquea Asgard (recuadro) hallada en las esteras microbianas de Shark Bay. Foto: Iain Duggin, Debnath Ghosal, Brendan Burns
A través de criotomografía electrónica en tres dimensiones, los investigadores observaron que el microbio nombrado Nerearchaeum marumarumayae se conecta a su compañero bacteriano por medio de nanotubos. Además, el estudio incorporó herramientas de aprendizaje profundo para predecir la estructura de las proteínas microbianas, lo que permitió identificar versiones primitivas de la maquinaria celular moderna.
"Este descubrimiento nos acerca un poco más a la comprensión de cómo las células complejas evolucionaron a partir de formas de vida microbianas relativamente más simples", afirmó Debnath Ghosal, profesor de la Universidad de Melbourne.
¿Por qué fue tan difícil cultivar estos microorganismos en el laboratorio?
El aislamiento de la arquea Asgard requirió entre cuatro y cinco años de intentos continuos en las instalaciones de ensayo. El equipo enfrentó múltiples dificultades debido a que estas especies no logran desarrollarse de forma independiente fuera de su hábitat natural.
"El hecho de que nunca pudiéramos obtener estos organismos en un cultivo puro se debe, probablemente, a que siempre dependen de otros seres vivos para sobrevivir", explicó Brendan Burns, microbiólogo evolutivo de la Universidad de Nueva Gales del Sur.
Esta imposibilidad de separar a los dos microorganismos confirmó que su subsistencia física está condicionada a la presencia de su contraparte. Los científicos debieron optimizar las condiciones ambientales y probar diversas combinaciones químicas hasta recrear los parámetros exactos que permiten el intercambio celular en los fondos marinos.
¿Qué significado cultural y ambiental guarda el hallazgo en Shark Bay?
La denominación científica del organismo recién identificado, Nerearchaeum marumarumayae, rinde homenaje tanto al dios griego del mar, Nereo, como al término Malgana marumarumayae, que significa "hogar antiguo".
Los investigadores consultaron con Kymberly Oakley, experta en la lengua Malgana, y con ancianos locales para seleccionar una palabra respetuosa que integrara la herencia de los habitantes originarios, quienes pueblan la región desde hace aproximadamente 30.000 años.
Shark Bay representa un espacio donde coinciden la investigación de la Tierra primitiva y el patrimonio de la comunidad indígena Malgana. Sin embargo, la fragilidad de estos ecosistemas marinos enfrenta riesgos crecientes por la actividad humana y el cambio climático.
La conservación de estas formaciones resulta prioritaria no solo para proteger la biodiversidad local, sino también para preservar los modelos biológicos que explican los primeros capítulos en la historia de la vida terrenal.
