Los esteroides descubiertos en una roca de 1.600 millones de años pueden ayudar a los científicos a resolver un misterio de larga data sobre la evolución de la vida unicelular.
Estos compuestos son producidos por eucariota organismos, que se definen por tener células con núcleos y orgánulos interiores unidos por membranas. Los eucariotas modernos incluyen plantas, hongos y animales. Por el contrario, los procariotas (bacterias y arqueas) carecen de estas características. Con base en datos moleculares, los investigadores saben que los eucariotas unicelulares evolucionaron por primera vez hace al menos 2 mil millones de años, pero hay muy pocos registros fósiles de sus primeros días.
Particularmente desconcertante es que los esteroides que producen los eucariotas como parte de sus membranas no aparecen en el registro fósil hasta hace unos 800 millones de años. El último ancestro común de los eucariotas modernos, incluidos los humanos de hoy, vivió hace unos 1.200 millones de años y debe haber producido estos esteroides, generando confusión sobre por qué no aparecieron en rocas antiguas.
Ahora, los investigadores han descubierto que estaban buscando algo equivocado. En lugar de buscar compuestos de esteroides de aspecto moderno, descubrieron precursores de pasos anteriores en el metabolismo de los microbios. El equipo publicó sus resultados el miércoles (7 de junio) en la revista Naturaleza.
«Es como pasar por delante de algo obvio todos los días pero no ‘verlo'», dice el primer autor del estudio. jochen brocks, profesor de la Escuela de Investigación de Ciencias de la Tierra de la Universidad Nacional de Australia, dijo a WordsSideKick.com. «Pero una vez que sabes cómo se ve, de repente lo ves en todas partes».
mundo eucariótico
Una vez que los investigadores descubrieron qué moléculas buscar, las encontraron en todas las rocas sedimentarias de hace entre 1.000 millones y 1.600 millones de años. Eso cambia la imagen de lo que los investigadores creían sobre la abundancia original de los eucariotas, dijo Brocks.
«Anteriormente pensábamos que los eucariotas tenían una abundancia muy baja o estaban restringidos a ambientes marginales donde no podemos encontrar los fósiles moleculares», dijo. «Ahora parece que más formas primordiales podrían ser bastante abundantes incluso en hábitats marinos abiertos».
Los compuestos se encontraron inicialmente en rocas que se formaron en el fondo del antiguo océano, que ahora están expuestas en tierra en el Territorio del Norte de Australia. Sin embargo, cuando los investigadores ampliaron su búsqueda a rocas de miles de millones de años en todo el mundo, encontraron rastros de esteroides en vías fluviales antiguas de todo el mundo, incluso en África Occidental, Escandinavia y China.
Las muestras más antiguas datan de 1640 millones de años; los científicos aún tienen que encontrar rocas más antiguas que se conserven lo suficientemente bien para su análisis. También hay una brecha en el registro de hace entre mil millones y 800 millones de años, dijo Brocks, porque todavía existen pocas rocas marinas de ese período. Sin embargo, ese período está justo en la cúspide del surgimiento de los eucariotas modernos, dijo, por lo que es importante llenar esos vacíos.
Innovación evolutiva
El nuevo estudio es un «paso significativo» hacia adelante para completar los datos que faltan sobre los primeros eucariotas, dijo Laura Katzun biólogo del Smith College que estudia la evolución de los eucariotas pero que no participó en el nuevo estudio.
«Este documento nos está ayudando a comprender estos primeros eucariotas y cómo podrían haber sido los primeros eucariotas», dijo Katz.
Estos organismos evolucionaron en un ambiente muy diferente al actual, andres roger, un biólogo molecular de la Universidad de Dalhousie en Canadá que no participó en la investigación, dijo a WordsSideKick.com. La atmósfera de la Tierra no contenía niveles significativos de oxígeno hasta hace 2400 millones de años y no alcanzó los niveles modernos de oxígeno hasta hace 650 millones de años, dijo Roger.
Los niveles de oxígeno en la atmósfera pueden haber jugado un papel en el momento de la evolución de los eucariotas, dado que la mayoría de los eucariotas usan oxígeno en su metabolismo, dijo. Incluso es posible que los esteroides recientemente desarrollados permitieran que estos primeros eucariotas se trasladaran a nuevos entornos ricos en oxígeno, dijo Katz.