¿La vida evolucionó más de una vez?

origen y evolución de la vida

Los investigadores se están acercando a una respuesta

La vida surgió de moléculas no vivas en un proceso natural llamado abiogénesis

Desde su(s) humilde(s) origen(es), la vida ha 'infectado' a todo el planeta con un sinfín de bellas formas. La génesis de la vida es el evento biológico más antiguo, tan antiguo que no quedó evidencia clara más allá de la existencia de la vida misma. Esto deja muchas preguntas abiertas, y una de las más tentadoras es cuántas veces surgió mágicamente la vida de elementos no vivos.

¿Toda la vida en la Tierra ha evolucionado solo una vez, o los diferentes seres vivos están cortados de diferentes telas? La cuestión de cuán difícil es que surja la vida es interesante, sobre todo porque puede arrojar algo de luz sobre la probabilidad de encontrar vida en otros planetas.

El origen de la vida es una pregunta central en la biología moderna y probablemente la más difícil de estudiar. Este evento tuvo lugar hace cuatro mil millones de años, y sucedió a nivel molecular, lo que significa que queda poca evidencia fósil.

Se han sugerido muchos bulliciosos comienzos, desde desagradables sopas primordiales hasta el espacio exterior. Pero el actual consenso científico es que la vida surgió de moléculas no vivas en un proceso natural llamado abiogénesis, muy probablemente en la oscuridad de los respiraderos hidrotermales de aguas profundas. Pero si la vida surgió una vez, ¿Por qué no más veces?

¿Qué es la abiogénesis?

Los científicos han propuesto varios pasos consecutivos para la abiogénesis. Sabemos que la Tierra era rica en varias sustancias químicas, como los aminoácidos, un tipo de moléculas llamadas nucleótidos o azúcares, que son los componentes básicos de la vida. Los experimentos de laboratorio, como el icónico experimento de Miller-Urey, han demostrado cómo estos compuestos pueden formarse naturalmente en condiciones similares a las de la Tierra primitiva. Algunos de estos compuestos también podrían haber llegado a la Tierra subidos en meteoritos.

respiradero hidrotermal

Imagen: Respiradero hidrotermal humeante. Crédito: NOAA/wikipedia.

Luego, estas moléculas simples se combinaron para formar otras más complejas, como grasas, proteínas o ácidos nucleicos. Es importante destacar que los ácidos nucleicos, como el ADN de doble cadena o su primo ARN de cadena sencilla, pueden almacenar la información necesaria para construir otras moléculas. El ADN es más estable que el ARN, pero, por el contrario, el ARN puede ser parte de reacciones químicas en las que un compuesto hace copias de sí mismo: autorreplicación.

La hipótesis del "mundo del ARN" sugiere que la vida temprana puede haber utilizado el ARN como material tanto para los genes como para la replicación antes de la aparición del ADN y las proteínas.

Una vez que un sistema de información puede hacer copias de sí mismo, se activa la selección natural. Algunas de las nuevas copias de estas moléculas (que algunos llamarían "genes") tendrán errores o mutaciones, y algunas de estas nuevas mutaciones mejorarán la capacidad de replicación de las moléculas. Por lo tanto, con el tiempo, habrá más copias de estos mutantes que de otras moléculas, algunas de las cuales acumularán más mutaciones nuevas haciéndolas aún más rápidas y abundantes, y así sucesivamente.

Eventualmente, estas moléculas probablemente desarrollaron un límite lipídico (graso) que separaba el ambiente interno del organismo del exterior, formando protocélulas. Las protocélulas podrían concentrar y organizar mejor las moléculas necesarias en las reacciones bioquímicas, proporcionando un metabolismo contenido y eficiente.

¿La vida en repetición?

La abiogénesis podría haber ocurrido más de una vez. La Tierra podría haber dado a luz moléculas autorreplicantes varias veces, y tal vez la vida temprana durante miles o millones de años solo consistiera en un montón de diferentes moléculas de ARN autorreplicantes, con orígenes independientes, compitiendo por los mismos componentes básicos. Por desgracia, debido a la naturaleza antigua y microscópica de este proceso, es posible que nunca lo sepamos.

Muchos experimentos de laboratorio han reproducido con éxito diferentes etapas de la abiogénesis, demostrando que podrían ocurrir más de una vez, pero no tenemos certeza de que hayan ocurrido en el pasado.

Una pregunta relacionada podría ser si mientras lees esto está surgiendo nueva vida por abiogénesis. Sin embargo, esto es muy poco probable. La Tierra primitiva era estéril de vida y las condiciones físicas y químicas eran muy diferentes. Hoy en día, si en algún lugar del planeta se dieran las condiciones ideales para que aparecieran nuevas moléculas autorreplicantes, serían rápidamente devoradas por la vida existente.

Lo que sí sabemos es que todos los seres vivos existentes descienden de un último ancestro común universal compartido de la vida (también conocido como LUCA). Si hubo otros antepasados, no dejaron descendencia. Piezas clave de evidencia respaldan la existencia de LUCA. Toda la vida en la Tierra utiliza el mismo código genético, es decir, la correspondencia entre los nucleótidos del ADN conocidos como A, T, C y G, y el aminoácido que codifican en las proteínas. Por ejemplo, la secuencia de los tres nucleótidos ATG siempre corresponde al aminoácido metionina.

Sin embargo, en teoría, podría haber más variantes de código genético entre especies. Pero toda la vida en la Tierra usa el mismo código con algunos cambios menores en algunos linajes. Las vías bioquímicas, como las que se utilizan para metabolizar los alimentos, también respaldan la existencia de LUCA; muchas vías independientes podrían haber evolucionado en diferentes ancestros, sin embargo, algunas (como las que se usan para metabolizar azúcares) son compartidas por todos los organismos vivos. De manera similar, cientos de genes idénticos están presentes en seres vivos dispares que solo pueden explicarse por haber sido heredados de LUCA.

Un apoyo favorito para LUCA viene del Árbol de la Vida. Análisis independientes, algunos usando anatomía, metabolismo o secuencias genéticas, han revelado un patrón jerárquico de parentesco que puede representarse como un árbol. Esto demuestra que estamos más relacionados con los chimpancés que con cualquier otro organismo vivo en la Tierra. Los chimpancés y nosotros estamos más emparentados con los gorilas, y juntos con los orangutanes, y así sucesivamente.

Puedes elegir cualquier organismo al azar, desde la lechuga en tu ensalada hasta las bacterias en tu yogur bioactivo y, si viajas en el tiempo lo suficiente, compartirás un ancestro común real. Esto no es una metáfora, sino un hecho científico.

Este es uno de los conceptos más alucinantes de la ciencia, la unidad de vida de Darwin. Si estás leyendo este texto, estás aquí gracias a una cadena ininterrumpida de eventos reproductivos que se remonta a miles de millones de años. Tan emocionante como es pensar en la vida que emerge repetidamente en nuestro planeta, o en cualquier otro lugar, es aún más emocionante saber que estamos relacionados con todos los seres vivos del planeta.

Este artículo se vuelve a publicar desde The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original en inglés: Did life evolve more than once? Researchers are closing in on an answer

Etiquetas: OrigenEvoluciónVida

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