LUCA: El último ancestro común universal de toda la vida en la Tierra

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Ilustración digital que muestra a los primeros microbios interactuando con virus. (Diseño gráfico científico)
Ilustración digital que muestra a los primeros microbios interactuando con virus. (Diseño gráfico científico)

Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Bristol ha descubierto que la vida en la Tierra ya prosperaba apenas unos cientos de millones de años después de la formación del planeta.

Todo lo vivo hoy procede de un antepasado común llamado LUCA (Last Universal Common Ancestor). Se cree que LUCA es el antepasado de toda la vida celular moderna, incluidas las bacterias, las secuoyas y los seres humanos. LUCA representa la raíz del árbol de la vida antes de que se dividiera en bacterias, arqueas y eucariotas.

La vida moderna evolucionó a partir de LUCA, compartiendo características estándar como los aminoácidos, el ATP, la maquinaria celular y el ADN. Los científicos compararon los genes de los genomas de las especies vivas y contaron las mutaciones a lo largo del tiempo para remontarse hasta LUCA.

El equipo utilizó un método genético similar a una ecuación física para determinar cuándo existió LUCA. Fue hace 4.200 millones de años, unos 400 millones de años después de que se formaran la Tierra y el sistema solar. La Dra. Sandra Álvarez-Carretero, de la Escuela de Ciencias de la Tierra de Bristol, declaró: "No esperábamos que LUCA fuera tan antiguo, pero nuestros resultados coinciden con las opiniones modernas sobre la habitabilidad de la Tierra primitiva".

A continuación, el equipo estudió la biología de LUCA modelando los rasgos de las especies vivas hasta LUCA. La historia evolutiva de los genes es compleja debido a su intercambio entre linajes. Utilizamos modelos complejos para alinear la historia de los genes con la genealogía de las especies. El uso del método de reconciliación gen-árbol-especie-árbol en un conjunto de datos diverso nos permite evaluar con confianza cómo vivía LUCA".

El profesor Davide Pisani añadió: "Nuestro estudio demuestra que LUCA era un organismo complejo, similar a los procariotas modernos, con un sistema inmunitario primitivo, lo que indica que estaba en una carrera armamentística con los virus hace 4.200 millones de años".

Tim Lenton, de la Universidad de Exeter, señaló: "LUCA estaba cambiando su entorno y probablemente no vivía solo. Sus residuos servían de alimento a otros microbios, ayudando a crear un ecosistema de reciclaje".

La profesora Anja Spang mencionó: "Los hallazgos y métodos de este estudio informarán futuras investigaciones sobre la evolución de los procariotas, especialmente las Archaea menos estudiadas y sus representantes metanogénicos."

Por su parte, el profesor Philip Donoghue afirmó: "Nuestro trabajo combina datos y métodos de varias disciplinas, revelando conocimientos sobre la Tierra primitiva y la vida que un solo campo no podría alcanzar. Muestra lo rápido que se formaron los ecosistemas en la Tierra primitiva, lo que sugiere que la vida podría estar floreciendo en planetas similares a la Tierra en otros lugares."

Fuentes, créditos y referencias:

Moody, E.R.R., Álvarez-Carretero, S., Mahendrarajah, T.A. et al. The nature of the last universal common ancestor and its impact on the early Earth system. Nature Ecology Evolution. DOI: 10.1038/s41559-024-02461-1.

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