“Imagínese una máquina del tiempo. No para explorar el reino de los dinosaurios o las civilizaciones antiguas, sino para realizar un viaje a las profundidades de las posibles reacciones metabólicas que podrían haber provocado el amanecer de la vida compleja”, propone Valerie De Anda, una de las investigadoras del laboratorio de Brett Baker. Baker es profesor de biología integradora y ciencias marinas de la Universidad de Texas en Austin y coautor de un estudio publicado en la revista Nature en que un equipo de investigadores acaba de descubrir que los todos los organismos eucariotas proceden de un ancestro común entre las arqueas Asgard. “Eso es lo que hacemos: en lugar de fósiles o artefactos antiguos, observamos los planos genéticos de los microbios modernos para reconstruir su pasado”, añade De Anda.
Sin embargo, antes de adentrarnos en el descubrimiento del equipo de Baker, conviene entender que son las arqueas. Así, pese a las discrepancias entre varios modelos, la mayoría de sistematistas moleculares acepta -hasta obtener nuevas evidencias- que la vida en la Tierra puede clasificarse en 3 dominios: Eukaria, el cual incluye los organismos formados por células con núcleo verdadero: las células eucariotas; Bacteria, es decir, células sin núcleo definido ni, por lo general, orgánulos membranosos internos; y Arquea, un grupo de microorganismos procariotas unicelulares que, al igual que las bacterias no presentan núcleo ni orgánulos membranosos internos, pero que en lo fundamental son tan diferentes a estas que conforman su propio dominio o reino.
Las arqueas, de hecho, son junto a las bacterias uno de los linajes más antiguos conocidos de organismos unicelulares. Dentro del dominio de las arqueas, Asgardarchaeota, Asgard o Asgardia es un filo o supergrupo de arqueas recientemente definido. Inicialmente denominado como Lokiarchaeota, la secuenciación del genoma de este grupo de arqueas en el año 2019 reveló un hecho insólito: que una arquea del grupo Asgard sería el ancestro procariota directo de la primera célula eucariota a partir de la cual se desarrollo toda la vida compleja en nuestro planeta.
Ahora, tras analizar los genomas de decenas de arqueas distintas, los investigadores de la Universidad de Texas en Austin han descubierto que los eucariotas, es decir, las formas de vida complejas con núcleos en sus células en el que se incluyen todas las plantas, animales, insectos y hongos del mundo, tienen sus raíces en un antepasado arcaico común y concreto de arquea Asgard: los hods.
Hodarchaeales o Hods, el eslabón perdido entre las primeras formas de vida
En la jerga de los biólogos evolutivos podría decirse que los organismos eucariotas son un «clado bien anidado» dentro de las arqueas de Asgard, algo similar a decir que las aves son uno los grupos que, dentro de un grupo más grande como el de los dinosaurios, comparten un ancestro común.
Hasta el momento, los científicos no han encontrado evidencias concluyentes de la presencia de organismos eucariotas anteriores a los 2.000 millones de años de antiguedad, lo que sugiere que, antes de eso, solo existían varios tipos de microbios: afectivamente, bacterias y arqueas.
“¿Qué circunstancias llevaron a los microbios a convertirse en eucariotas?», se cuestionaba Baker. En busca de una respuesta a esta pregunta, el equipo de Thijs Ettema, de la Universidad de Wageningen, en los Países Bajos, decidió adentrarse en el estudio del genoma de las arqueas Asgard. Como decíamos, las Asgard evolucionaron hace más de 2.000 millones de años y sus descendientes aún viven. Algunas de ellas se han descubierto en sedimentos de aguas profundas y aguas termales de todo el mundo, sin embargo, hasta el momento, solo dos cepas se habían cultivado con éxito en el laboratorio.
Para ampliar el conocimiento sobre estas, el equipo de Ettema decidió estudiar su genoma en base a un conjunto de muestras obtenidas en sedimentos marinos. Con base en las similitudes genéticas con otros organismos que se pueden cultivar en el laboratorio y estudiar, los científicos pueden inferir el metabolismo y otras características de las Asgard. Fue así que los investigadores ampliaron la diversidad genómica conocida de las Asgard, agregando más de 50 genomas no descritos con anterioridad. De este modo, el equipo de investigación identificó el pariente microbiano más cercano a todas las formas de vida complejas en el árbol de la vida: un orden recién descrito dentro de las arqueas Asgard llamado Hodarchaeales, o Hods para abreviar).
Su análisis indica que el antepasado de todos los Asgard modernos parece haber estado viviendo en ambientes cálidos, consumiendo CO2 y otros compuestos químicos para sobrevivir. Mientras tanto, los Hods, que están más estrechamente relacionados con los eucariotas, son metabólicamente más similares a nosotros, se alimentan de carbono y habitan en ambientes más fríos.
Pero entonces, como se preguntaba Baker, ¿qué circunstancias llevaron a los microbios a convertirse en eucariotas? «Esa es una gran pregunta para la que todavía no tenemos repuesta», afirma el investigador. «Pero el haber encontrado a este ancestro común es un gran paso para comprenderlo», concluye.
