La vida en la Tierra quizá no comenzó con una única célula autosuficiente. Un nuevo estudio propone que bacterias y arqueas completaron por separado el salto hacia organismos capaces de crecer y mantenerse sin depender del entorno.
La idea no implica dos mundos químicos distintos ni dos códigos genéticos. Los autores sostienen que ambos linajes partieron de un ancestro común primitivo, pero terminaron de construir su metabolismo por caminos independientes.
Un ancestro todavía incompleto
Ese ancestro recibe el nombre de LUCA, las siglas del último ancestro común universal. El metabolismo es la red de reacciones que permite a una célula obtener energía y fabricar piezas esenciales, como aminoácidos y componentes del material genético.
El equipo de Natalia Mrnjavac y William F. Martin, del Instituto de Evolución Molecular de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, comparó genes de enzimas presentes en bacterias y arqueas modernas. También agrupó esas proteínas por su estructura para reconstruir qué reacciones aparecieron antes y cuáles llegaron después. Las enzimas aceleran reacciones químicas y permiten que la vida funcione con rapidez y control.
Dos caminos hacia células autónomas
Los investigadores reconstruyeron una red básica de unas 400 reacciones. Su análisis indica que LUCA ya contaba con parte de esa maquinaria, pero aún necesitaba metales y moléculas del entorno para completar aproximadamente la mitad de sus tareas metabólicas.
Después, bacterias y arqueas habrían desarrollado enzimas diferentes para sustituir las mismas reacciones impulsadas antes por minerales. “La interpretación más sencilla es que hubo dos transiciones independientes”, afirmó Martin.
Esto hace menos probable, según el equipo, que un grupo surgiera directamente del otro. La diferencia importa. El estudio plantea un comienzo químico compartido y dos llegadas separadas a la vida celular libre, no dos orígenes completamente desconectados.
Metales antes que enzimas
La escena propuesta se sitúa en chimeneas hidrotermales, grietas del fondo marino donde agua caliente y minerales reaccionan continuamente. Allí, hierro, níquel, cobalto y paladio pudieron actuar como catalizadores, ayudantes que hacían avanzar reacciones sin formar parte de una célula.
El trabajo también describe una ruta para almacenar energía antes de que existiera la batería química moderna de las células. En agua, una forma sencilla de fósforo habría reaccionado con moléculas orgánicas gracias al paladio y producido un precursor capaz de alimentar otras reacciones.
Experimentos anteriores ya habían mostrado que varias reacciones del metabolismo actual pueden ocurrir con metales en lugar de enzimas. La nueva reconstrucción encaja esas piezas en una secuencia evolutiva y propone que los cofactores, pequeñas moléculas auxiliares, permitieron después que las células se independizaran de las superficies minerales.
Una hipótesis sólida, no una respuesta final
El modelo no cierra el debate. Juan Fontecilla-Camps, del Instituto de Biología Estructural de Francia, considera posible que LUCA fuera una célula más compleja con una membrana mixta, lo que permitiría un único origen de las células libres.
Donato Giovannelli, de la Universidad de Nápoles Federico II, valora que el trabajo conecte pistas antes separadas, pero aconseja tratar la conclusión como un escenario plausible. No existe un registro directo de aquellos procesos y reconstruirlos miles de millones de años después siempre deja margen para otras explicaciones.
En la práctica, la propuesta amplía lo que los científicos podrían buscar en otros mundos. Sugiere que la transición hacia células autónomas quizá pueda seguir más de un camino cuando existe una fuente continua de energía, minerales reactivos y una química capaz de organizarse.
El estudio se ha publicado en Science Advances.
