La vida surgió en aguas calientes y ricas en hierro

Ni el más optimista de los paleontólogos tiene esperanzas de poder leer directamente el genoma del primer ser vivo que evolucionó en la Tierra. Aquello ocurrió hace unos 4.000 millones de años, y eso es 100.000 veces más viejo que el más viejo de los genomas que hemos secuenciado, que es el neandertal. Pero hay otra manera de leer genomas antiguos, una manera virtual que tiene un claro precedente en la lingüística: si en las lenguas indoeuropeas actuales decimos pie, pied, foot, vot, pes y pada, podemos deducir que en el indoeuropeo ancestral decían pod. Eso es lo que acaban de hacer unos evolucionistas de Düsseldorf para deducir el genoma del primer ser vivo de la Tierra.

Una precisión: lo que identifica este método lingüístico no es exactamente el primer ser vivo del planeta, sino el ancestro de todos los seres vivos actuales. No se puede descartar que hubiera otro organismo anterior que, por alguna razón, no dejara descendencia, y cuyos genes, por lo tanto, no estén representados en las especies actuales. Por eso los científicos suelen hablar de LUCA (last universal common ancestor, o último ancestro común universal).

LUCA estaba adaptado a un entorno muy caliente y sin oxígeno, y que utilizaba el hidrógeno y el CO₂ como fundamento de su procesador central de energía

Los genes dan mucha información sobre las condiciones en que vivían sus propietarios. Por eso, Madeline Weiss, William Martin y sus colegas del Instituto de Evolución Molecular de la Universidad Heinrich Heine, en Düsseldorf, han podido deducir que LUCA, el microbio del que provenimos todos, estaba adaptado a un ambiente caliente, carente de oxígeno y rico en minerales, particularmente hierro. Los autores ven probable que ese entorno fuera similar a los manantiales termales actuales. Presentan sus resultados en Nature.

Por estudios anteriores, de una naturaleza similar, se sabe que LUCA ya poseía el corazón lógico de toda célula: los tres sistemas esenciales para sacar copias de su información genética (maquinaria de replicación), activarla (maquinaria de transcripción) y convertirla en proteínas, que son las nanomáquinas que ejecutan todas las tareas celulares (maquinaria de traducción). Sin eso no hay vida conocida. El resto de las propiedades de LUCA, sin embargo, permanecía envuelto en la oscuridad y la polémica.

El contenido genético de LUCA deducido ahora por Weiss y sus colegas implica que aquel ancestro común de las bacterias y las arqueas –los dos tipos actuales de células procariotas que pueblan el planeta, y de cuya sociedad emergió después la célula eucariota, de la que estamos hechos los animales y las plantas— estaba adaptado a un entorno muy caliente y sin oxígeno, y que utilizaba el hidrógeno y el CO₂ como fundamento de su procesador central de energía (técnicamente, el hidrógeno era su donor de electrones, y el CO₂ era su aceptor de electrones).

También resulta claro que era capaz de fijar nitrógeno, es decir, de tomar el nitrógeno del medio e incorporarlo en las moléculas orgánicas nitrogenadas fundamentales de la vida

También resulta claro que era capaz de fijar nitrógeno, es decir, de tomar el nitrógeno del medio e incorporarlo en las moléculas orgánicas nitrogenadas fundamentales de la vida. Y que dependía de metales como el hierro para catalizar sus reacciones metabólicas. Y que utilizaba selenio en sus proteínas. Es una foto robot extraordinariamente detallada para un organismo que vivió hace 4.000 millones de años.

Los microrganismos actuales que más se parecen, en todas esas propiedades y detalles, al LUCA deducido por los científicos de Düsseldorf son los clostridios (un tipo de bacterias) y los metanógenos (un tipo de arqueas). De ahí se puede inferir que esas son las dos ramas más profundas de la evolución de la vida en la Tierra, es decir, que LUCA se escindió muy pronto en bacterias y arqueas. Esta es una conclusión muy satisfactoria, porque bacterias y arqueas son claramente dos reinos biológicos muy antiguos y fundamentales.

Hacia la mitad de la historia de la vida en el planeta, esos dos primigenios descendientes de LUCA, las bacterias y las arqueas, se volvieron a reunir en la simbiosis que creó la célula moderna (eucariota) de la que estamos hechos. Una historia redonda que empieza a tener un sentido evolutivo profundo, y que en cierto sentido sintetiza un siglo de biología.