Ancestro De Todos Los Seres Vivos Más Sofisticados Que El Pensamiento

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El último ancestro común universal de la tierra, llamado luca, puede haber sido mucho más complejo que una sopa química e incluso más sofisticado que las criaturas más simples de hoy, dicen los científicos, sugiriendo que el organismo estaba equipado con un orgánulo e incluso podría tener

El misterioso ancestro común de toda la vida en la Tierra puede haber sido más complejo de lo que se pensaba antes: un organismo sofisticado con una estructura intrincada, sugieren ahora los científicos.

El último ancestro común universal, o LUCA, es lo que los investigadores llaman el precursor de todos los seres vivos. Gran parte de LUCA sigue siendo enigmática: muchos piensan que era poco más que un conjunto primitivo de partes moleculares, una sopa química a partir de la cual la evolución construyó gradualmente formas más complejas. Algunos incluso debaten si era incluso una célula. [Teorías sobre la Primera Vida de la Tierra]

Ahora, después de años de investigación sobre una característica que alguna vez se había olvidado de los microbios, los científicos sugieren que el último ancestro común universal era realmente complejo, y reconocible como una célula.

Órganos en miniatura

Los investigadores se centraron en una región de células cargadas con altas concentraciones de polifosfatos, moléculas como el ATP que se utiliza para transferir energía a la célula en forma química. Este sitio de almacenamiento de polifosfatos puede representar el primer orgánulo universal conocido: compartimentos dentro de las células que esencialmente actúan como órganos en miniatura, sugieren los investigadores. Otros tipos de orgánulos incluyen el cloroplasto, que le da a las plantas la capacidad de usar la luz solar como energía, y la mitocondria, que permite que la vida use oxígeno para la respiración.

Los científicos pensaron que los orgánulos estaban ausentes de las bacterias y sus primos microbianos relacionados de forma distante, las arqueas. Ahora, estos hallazgos sugieren que este organelo de almacenamiento de polifosfato está presente en los tres dominios de la vida: las bacterias, las arqueas y los eucariotas, que incluyen animales, plantas y hongos.

"Fue un dogma de la microbiología que los orgánulos no estuvieran presentes en las bacterias", dijo el investigador Manfredo Seufferheld, fisiólogo del estrés y biólogo celular en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Aún así, investigaciones anteriores de él y sus colegas demostraron que la estructura de almacenamiento de polifosfato en al menos dos especies bacterianas era física, química y funcionalmente la misma que un orgánulo llamado acidocalcisome encontrado en muchos eucariotas unicelulares.

Para buscar esta unidad de almacenamiento, en su última investigación, el equipo analizó la historia evolutiva de una enzima conocida como pirofosfatasa de protones vacuolar (V-H + PPasa), que es común en los acidocalcisomas de células eucarióticas y bacterianas. Los resultados mostraron que las arqueas también tienen la enzima y una estructura con las mismas propiedades físicas y químicas que un acidocalcisome.

"Este orgánulo parece ser universal", dijo Seufferheld a WordsSideKick.com. "Esto sugiere que los últimos ancestros comunes universales tenían mucha más estructura celular de lo que otros pensaban".

Describiendo un ancestro común

Al comparar las secuencias de los genes para esta enzima de cientos de organismos que representan los tres dominios de la vida, los investigadores construyeron un árbol familiar que muestra cómo se relacionan las diferentes versiones de la enzima en diferentes especies. Cuanto más similares eran las secuencias, más estrechamente relacionadas estaban, y cuanto menos similares eran, más distantes estaban relacionadas.

Los investigadores encontraron un componente de V-H + PPase compartido por 31 especies de eucariotas, 231 de bacterias y 17 de arqueas. La explicación más simple y probable de este descubrimiento "sería que ya tenía la enzima incluso antes de que comenzara la diversificación en la Tierra", dijo el investigador Gustavo Caetano-Anollés, un genomicista evolutivo de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. "La proteína estaba allí para comenzar y luego se heredó en todos los linajes emergentes".

Estos hallazgos sugieren que "es posible que hayamos subestimado la complejidad de este antepasado común", dijo el investigador James Whitfield, filogenetista de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

El último ancestro común universal puede haber sido más complejo que incluso los organismos más simples con vida en la actualidad.

"Algunos han argumentado que la razón por la que las bacterias son tan simples es porque tienen que vivir en entornos extremos y tienen que reproducirse extremadamente rápido, por lo que en realidad pueden ser versiones reducidas de lo que había allí originalmente", dijo Whitfield. "Según este punto de vista, se han simplificado genéticamente y estructuralmente a partir de lo que eran originalmente". [Vida extrema en la tierra: 8 criaturas extrañas]

Una crítica potencial es que las arqueas y las bacterias podrían no haber heredado este orgánulo del último ancestro común universal. Ambos dominios de la vida son potencialmente capaces de absorber genes e incluso orgánulos de otras formas de vida: el primer fenómeno se conoce como transferencia de genes lateral u horizontal, y el segundo como endosimbiosis.

Sin embargo, los investigadores dijeron que era mucho menos probable que las bacterias y las arqueas se encontraran con este orgánulo por transferencia lateral de genes y endosimbiosis. El árbol genealógico elaborado para V-H + PPase es bastante similar a otros árboles familiares de vida creados por estudios previos que analizaron hasta cientos de genes. Esto sugiere que la V-H + PPasa y su orgánulo asociado se transmitieron de manera muy similar a como lo fueron todos los otros genes. Si la transferencia lateral de genes o la endosimbiosis estuvieran involucradas, el árbol genealógico para la V-H + PPase "entraría en conflicto con los árboles genealógicos que reconocemos de otras fuentes de datos", dijo Whitfield a WordsSideKick.com.

Una posibilidad con respecto al último ancestro común universal que queda es que no era un organismo unicelular, agregó Whitfield. Más bien, podría haber sido más una colonia de pequeñas entidades subcelulares. "No tenemos manera de decirlo", dijo.

Los investigadores ahora planean investigar la historia evolutiva de otras proteínas relacionadas con este orgánulo para obtener una imagen de cómo podría haber sido el último ancestro común universal.

Los científicos detallaron sus hallazgos en línea el 5 de octubre en la revista Biology Direct.


Suplemento De Vídeo: LA SABIDURIA ANCESTRAL, LA CIENCIA. EL LEGADO ESPIRITUAL DE LOS GUARANÍES Dra Maria Teresa Samaniego.




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