Información sobre uno de los primeros ancestros de la vida revelada en un nuevo estudio

Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Bristol ha arrojado luz sobre los primeros ecosistemas de la Tierra y ha demostrado que, unos cientos de millones de años después de la formación planetaria, la vida en la Tierra ya se estaba desarrollando.

El trabajo aparece Naturaleza, Ecología y Evolución.

Todo lo que vive hoy desciende de un único ancestro común conocido cariñosamente como LUCA (Último Ancestro Común Universal).

LUCA es el presunto ancestro común del que descendió toda la vida celular moderna, desde organismos unicelulares como bacterias hasta secuoyas gigantes (así como nosotros, los humanos). LUCA representa la raíz del árbol de la vida antes de dividirse en los grupos reconocidos hoy; Bacterias, Archaea y Eukarya.

La vida moderna evolucionó a partir de LUCA a partir de varias fuentes: los mismos aminoácidos utilizados para construir proteínas en todos los organismos celulares, una moneda energética compartida (ATP), la presencia de maquinaria celular como el ribosoma y otras relacionadas con la producción de proteínas a partir de información almacenada. El ADN, y toda la vida celular, utiliza el ADN como una forma de almacenar información.

El equipo comparó todos los genes en los genomas de especies vivas, contando las mutaciones que se han producido en sus secuencias a lo largo del tiempo desde que compartieron un ancestro en LUCA.

El momento de la divergencia de algunas especies se conoce a partir del registro fósil, por lo que el equipo utilizó el equivalente genético de una ecuación familiar utilizada para calcular la velocidad en física para determinar cuándo existió LUCA, alcanzando la respuesta hace unos 4.200 millones de años. Cien millones de años después de la formación de la Tierra y nuestro sistema solar.

Coautor Dr. Sandra Álvarez-Carretero dijo: «No esperábamos que LUCA fuera tan antiguo cientos de millones de años después de la formación de la Tierra. Sin embargo, nuestros resultados son compatibles con las visiones modernas de la habitabilidad de la Tierra primitiva».

A continuación, el equipo modeló la biología de LUCA mapeando las características fisiológicas de las especies vivas en LUCA a través de linajes de vida.

El autor principal es 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 el linaje de las especies».

Coautor Dr. Tom Williams, «Una de las verdaderas ventajas aquí es aplicar el enfoque de concordancia de árbol de genes, especies y árboles a un conjunto de datos diverso que representa los dominios primarios de la vida, como las arqueas y las bacterias. LUCA nos permite decir con cierta confianza cómo vivió y evaluar ese nivel de confianza».

El coautor, el profesor David Pisani, añadió: «Nuestro estudio muestra que LUCA era un organismo complejo, no muy diferente de los procariotas modernos, pero lo que es realmente interesante es que claramente tenía un sistema inmunológico temprano, lo que también muestra que incluso hace 4.200 millones de años, Nuestros antepasados ​​estaban inmersos en una carrera armamentista con los virus.» «

El coautor Tim Lenton (Universidad de Exeter, Facultad de Geografía) dijo: «Está claro que LUCA está explotando y cambiando su entorno, pero es poco probable que viva solo. Sus desechos son alimento para otros microbios, como los metanógenos. Eso podría ayudar a crear un ecosistema de reciclaje».

«Los hallazgos y métodos utilizados en este trabajo sirven de base para estudios futuros que analicen con más detalle la evolución posterior de los procariotas a la luz de la historia de la Tierra, incluidas las arqueas menos estudiadas junto con sus representantes metanogénicos», añadió la coautora, la profesora Anja Spang. Instituto Real de los Países Bajos para la Investigación del Mar).

El coautor, el profesor Philip Donoghue, dijo: «Nuestro trabajo reúne datos y métodos de muchas disciplinas, revelando conocimientos sobre la Tierra primitiva y la vida que no se pueden lograr con una sola disciplina. Muestra cuán rápido se establecieron los ecosistemas. Sugiere que la Tierra- biosferas similares pueden haber florecido en otras partes del universo».

En el estudio participaron científicos del University College London (UCL), la Universidad de Utrecht, el Centro de Investigación Ambiental de Budapest y el Instituto de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Graduados de Okinawa.