Este extraño microbio puede aclarar uno de los grandes saltos de la vida

célula eucariota

Organismo que vive en el lodo del océano ofrece pistas sobre los orígenes de las células complejas de todos los animales y plantas

Un microbio que se encuentra en las fangosas profundidades del Océano Pacífico se parece mucho a una burbuja con tentáculos. Pero este pequeño organismo sin pretensiones puede guardar los secretos de cómo evolucionaron las primeras formas de vida multicelulares, según una nueva investigación.

Las formas de vida complejas que incluyen plantas, animales y hongos se conocen como eucariotas. Estos organismos están compuestos de células que contienen compartimientos internos unidos a la membrana, como núcleos y otros orgánulos.

Mucho antes de que existieran organismos complejos, el mundo era el hogar de organismos unicelulares simples, arqueas y bacterias. Entre 2.000 y 1.800 millones de años atrás, estos microorganismos comenzaron a evolucionar, dando lugar a la aparición de formas de vida más complejas llamadas eucariotas, un grupo que incluye humanos, animales, plantas y hongos. Pero aún no se comprende bien este increíble viaje en el que la vida pasó de las burbujas flotantes al caminar (y, en algunos casos, a pensar y sentir) de los animales.

Los científicos habían planteado previamente la hipótesis de que un grupo de microbios llamado Asgard archaea eran los ancestros más buscados de los eucariotas, porque contienen genes similares a sus contrapartes complejas, según un comunicado. Para analizar cómo se veían estos microbios y cómo podría haber sucedido esta transición, un grupo de investigadores en Japón pasó una década recolectando y analizando lodo del fondo de Omine Ridge, en la costa de Japón.

submarino Shinkai-6500

El equipo mantuvo las muestras de lodo, y los microorganismos en ellas, en un biorreactor especial en el laboratorio que imitaba las condiciones del fondo del mar en el que se encontraron. Años más tarde, comenzaron a aislar los microorganismos dentro de las muestras. El propósito inicial de los científicos era encontrar microbios que comieran metano y que pudieran limpiar las aguas residuales, según el New York Times. Pero cuando descubrieron que sus muestras contenían una cepa previamente desconocida de Asgard archaea, decidieron analizarla y cultivarla en el laboratorio.

Llamaron a la cepa recién descubierta de Asgard archaea Prometheoarchaeum syntrophicum en honor al dios griego Prometeo, de quien se dice que creó humanos a partir del barro. Descubrieron que estas arqueas eran de crecimiento relativamente lento, duplicando su número cada 14 a 25 días.

Prometheoarchaeum syntrophicum, detalle

Su análisis confirmó que P. syntrophicum tenía una gran cantidad de genes que se parecían a los de los eucariotas. De hecho, estos genes contenían las instrucciones para crear ciertas proteínas que se encuentran dentro de estos microbios; pero las proteínas no crearon, como se esperaba, estructuras similares a orgánulos como las que se encuentran dentro de los eucariotas.

También descubrieron que los microbios tenían en su exterior largas y ramificadas protuberancias en forma de tentáculo que podrían usarse para atrapar bacterias transeúntes. De hecho, el equipo descubrió que los microbios tendían a adherirse a otras bacterias en los platos de laboratorio.

Prometheoarchaeum syntrophicum

Los autores proponen una hipótesis sobre lo que sucedió en estas antiguas aguas: hace unos 2.700 millones de años, el oxígeno comenzó a acumularse en nuestro planeta. Pero después de haber vivido en un mundo sin oxígeno durante tanto tiempo, este elemento resultaría tóxico para P. syntrophicum, explicaron los autores en un vídeo.

Por lo tanto, el P. syntrophicum pudo haber desarrollado una nueva adaptación: una forma de formar asociaciones con bacterias tolerantes al oxígeno. Estas bacterias le darían a P. syntrophicum las vitaminas y compuestos necesarios para vivir, mientras que, a su vez, se alimentan de los desechos de las arqueas.

A medida que los niveles de oxígeno aumentaron aún más, P. syntrophicum podría haberse vuelto más agresivo, arrebatando bacterias transeúntes con sus largas estructuras en forma de tentáculo e internalizándolas. Dentro del P. syntrophicum, esta bacteria podría haber evolucionado hasta convertirse en un organelo productor de energía clave para la supervivencia eucariota: las mitocondrias.

El "éxito del equipo en el cultivo de Prometheoarchaeum después de los esfuerzos que abarcan más de una década representa un gran avance para la microbiología", escribieron en un editorial en la revista Nature los coautores Christa Schleper y Filipa L. Sousa, ambos investigadores de la Universidad de Viena que no participaron en el estudio. "Establece el escenario para el uso de técnicas moleculares y de imagen para dilucidar aún más el metabolismo de Prometheoarchaeum y el papel de las [proteínas de firma eucariotas] en la biología de las células arqueas".

Los hallazgos fueron publicados el 15 de enero en la revista Nature: Isolation of an archaeon at the prokaryote–eukaryote interface

Ya que estás aquí...

... tenemos un pequeño favor que pedirte. Más personas que nunca están leyendo Vista al Mar pero muchas menos lo están pagando. Y los ingresos por publicidad en los medios están cayendo rápidamente. Así que puedes ver por qué necesitamos pedir tu ayuda. El periodismo divulgador independiente de Vista al Mar toma mucho tiempo, dinero y trabajo duro para producir contenidos. Pero lo hacemos porque creemos que nuestra perspectiva es importante, y porque también podría ser tu perspectiva.

Si todo el que lee nuestros artículos, que le gustan, ayudase a pagar por ello, nuestro futuro sería mucho más seguro. Gracias.

Hacer una donación a Vista al Mar