En el interior de los estromatolitos, antiguas estructuras rocosas construidas por microbios, los investigadores han capturado algo nunca antes visto: un arqueón de Asgard físicamente unido a una bacteria, intercambiando materiales a través de diminutas conexiones tubulares. El descubrimiento, publicado en Current Biology, ofrece una pista visual directa sobre una de las mayores preguntas sin respuesta de la biología: cómo las células simples se unieron para crear vida compleja.
Una asociación congelada en el tiempo
Los estromatolitos y sus parientes cercanos, las alfombras microbianas, parecen rocas oscuras y sin rasgos distintivos. Pero en realidad son comunidades densas y estratificadas de microbios que han existido durante miles de millones de años. Mucho antes de que aparecieran animales o plantas, estas formaciones ayudaron a bombear parte del oxígeno más temprano a la atmósfera terrestre. Hoy en día, todavía crecen en Shark Bay, un sitio del Patrimonio Mundial en Australia Occidental. Las muestras recolectadas allí llevaron a un equipo de la UNSW Sydney, la Universidad de Tecnología de Sídney y la Universidad de Melbourne a aislar un miembro de las arqueas de Asgard, un grupo de microbios considerados parientes cercanos de los ancestros de los eucariotas, el tipo de célula que compone todas las plantas y animales, incluidos los humanos.
El equipo de investigación, liderado por el profesor asociado Brendan Burns, microbiólogo evolutivo de la UNSW Sydney, descubrió que este arqueón de Asgard vivía en estrecha asociación con otro organismo. Los dos microbios estaban conectados por estructuras extremadamente delgadas en forma de tubo llamadas nanotubos. A través de estas conexiones, los microbios parecían intercambiar nutrientes y otros compuestos. Esta es la primera evidencia visual directa de un arqueón de Asgard interactuando físicamente con una bacteria de esta manera.
Una teoría de larga data recibe nuevo apoyo
Durante décadas, los biólogos han propuesto que la primera célula compleja surgió de una asociación íntima entre un arqueón antiguo y una bacteria. La teoría sostiene que un organismo finalmente engulló al otro, y esa relación dio origen a las mitocondrias, las estructuras productoras de energía dentro de las células complejas. Pero faltaba evidencia directa de cómo podría haber sido una asociación temprana de este tipo.
Las nuevas imágenes proporcionan un posible modelo para ese evento antiguo. "Esto podría ser un pequeño modelo de cómo comenzaron este tipo de asociaciones y finalmente formaron eucariotas", dijo Burns. El descubrimiento sugiere que los estromatolitos, ya conocidos como cuna de la vida microbiana temprana, también pueden contener pistas sobre cómo surgió la vida compleja por primera vez.
Años de paciente trabajo de laboratorio
Llegar a este punto no fue fácil. La secuenciación genética había demostrado que el ADN de los organismos estaba presente en las muestras, pero cultivar los microbios en el laboratorio requirió años de esfuerzo. El equipo finalmente lo logró, lo que les permitió observar la asociación directamente. El hallazgo no prueba que esta relación exacta haya llevado a las células complejas, pero ofrece una visión tangible y rara de un proceso que pudo haber ocurrido hace miles de millones de años.
Los estromatolitos, parece, no son solo reliquias del pasado distante de la Tierra. Siguen siendo laboratorios activos donde procesos biológicos antiguos pueden estar ocurriendo hoy. Al estudiar estos fósiles vivientes, los científicos se acercan a comprender cómo se dio el salto de la vida simple a la compleja.
