LUCA, el abuelo de todos los seres vivos

Todos sabemos ya, gracias a científicos como Darwin, que unas especies provienen de otras. Los individuos van acumulando pequeños cambios que se trasmiten a su descendencia y llega un momento en que son tan distintos que se consideran especies distintas. Así, podemos dibujar las líneas que unen las especies con sus ancestros, con las especies de las que provienen e ir construyendo una especie de árbol con los orígenes de las distintas especies. Pero ese árbol, en algún momento llega a un tronco único, es decir, a un ser del cual derivaron todos los demás. Ese organismo del que descienden todos los seres vivos que actualmente pueblan nuestro planeta es lo que los científicos han dado en llamar LUCA.

LUCA es el acrónimo en inglés de Último Ancestro Común Universal (Last Universal Common Ancestor). Pero, aunque hablemos de un ancestro común tiene que quedar claro que no se refiere a un ejemplar individual, sino a un tipo de organismos unicelulares. Todos los seres vivos compartimos un mismo código genético, así que todos tenemos algo de ese ancestro común.

LUCA fue el primer organismo vivo y se estima que apareció hace miles de millones de años. Obviamente no tenemos ningún registro fósil ni ninguna prueba de cómo era LUCA, ni de donde surgió, ni de en qué ambiente estaba más cómodo… Los biólogos llevan años intentando identificar a LUCA y deseando conocerle un poco mejor.

Ilustración de Carlos Pazos, tomada con permiso de su web https://molasaber.org/

¿Cuándo apareció la vida?

Bueno, lo primero que “sabemos” es que LUCA apareció bastante pronto, cuando la Tierra era aún un planeta muy muy joven. Se cree que apareció hace por lo menos 3.900 millones de años. Y la Tierra tiene unos 4.500 millones de años, así que la vida tardó muy poco en aparecer, solo unos 600 millones de años (sí, no es mucho…). Las formas de vida más antiguas halladas en la Tierra tienen una edad de 3.760 millones de años.

Con relativa rapidez también, esos individuos de LUCA siguieron evoluciones divergentes, apareciendo dos grupos que ya se consideran diferenciados, las arqueas y las bacterias. Ambos grupos aún están presentes en nuestro planeta.

Lo que sí tardó mucho más en aparecer fue la vida compleja, los seres pluricelulares

¿Dónde apareció LUCA?

Existen dos teorías contrapuestas a este respecto. Hasta hace no mucho la teoría dominante afirmaba que LUCA surgió en un lugar extremo, con temperaturas muy elevadas, mayores de 50 grados centígrados e incluso rondando los 100 0C. Así, según esta teoría, la vida en la Tierra habría surgido en los denominados estanques geotérmicos o en fuentes hidrotermales submarinas. Como ejemplo, esos investigadores señalan a muchas especies de arqueas actuales que viven y prosperan en ambientes de ese tipo. los organismos capaces de vivir en ambientes por encima de los 50 grados se denominan «termófilos», y los pocos conocidos capaces de sobrevivir por encima de los 80 grados reciben el nombre de «hipertermófilos».

La teoría alternativa postula que LUCA habría surgido en ambientes digamos más tranquilos, en aquello que Darwin llamó el “pequeño y cálido estanque”.

En cualquier caso, sí hay cierto consenso actualmente en que LUCA no debió aparecer originalmente en el océano, sino en alguna charca terrestre. La razón para ello es, precisamente, el tamaño del océano. Al ser una cantidad tan grande de agua, los compuestos químicos están muy diluidos, muy “separados”, por lo que es más complicado que se encuentren para dar lugar a las reacciones químicas que condujeron a lo que denominamos vida. Además, la energía necesaria para esas reacciones proviene de la luz ultravioleta del sol, que lógicamente llega mejor en aguas someras que en los fondos oceánicos donde están las chimeneas hidrotermales.

¿Cómo intentan los científicos llegar hasta LUCA?

Hay mucha gente intentando llegar a LUCA y las metodologías son muy variadas, así aquí solo os vamos a contar algunos estudios interesantes. En general casi todos ellos se basan en análisis genéticos comparativos entre los distintos reinos de los seres vivos y sus especies.

En 2016 se publicó un estudio que tuvo bastante repercusión. En él, un equipo de biólogos dirigido por Bill Martin, de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, analizó unos seis millones de genes de bacterias y arqueas, buscando homologías, genes que realizaran la misma función. Así, fueron capaces de localizar 355 genes universales en los genomas de algunos de los organismos más antiguos conocidos. Lo más probable es que estos genes que también estaban en el genoma de LUCA. Entre estos 355 genes había varios relacionados con el metabolismo del hidrógeno como fuente de energías, así como uno que codificaba para una proteína denominada girasa inversa. Este gen solo está presente en organismos termófilos, aunque no se conoce bien la función exacta de la proteína para la que codifica. Pero nunca en organismos «mesófilos», los que viven en ambientes a temperaturas inferiores a los 50 grados. Por lo tanto, su más que probable presencia en LUCA sugiere que, como mínimo, nuestro primer antepasado era termófilo.

En otro estudio más reciente, de 2019, Catchpole y Forterre, investigadores del Instituto Pasteur de París realizaron otro análisis genético que los llevó a conclusiones totalmente diferentes a las del Dr. Martin. Así, identificaron 376 genes para la girasa inversa procedentes de 276 clases diferentes de arqueas y bacterias. A partir de ahí elaboraron un árbol genealógico para establecer cómo esos genes se habían heredado. Sorprendentemente, el árbol no coincidía con los árboles conocidos para bacterias y arqueas. Esto sugiere que el gen de la girasa inversa no era original, sino que se había transferido después, y repetidamente, entre las distintas especies. Si ese gen no es original, significa que no estaba en LUCA, sino que apareció después. Por lo tanto, LUCA no era un organismo termófilo, que viviera en ambientes muy calientes y hasta ahora se habría estado buscando señales de la presencia de LUCA en lugares equivocados.

En cualquier caso, como vemos, aún no hay nada claro y queda mucho camino por recorrer para saber algo de nuestro tatatatatrabuelo…

día de la mujer en la cienciaDía de la Mujer y la Niña en la Ciencia. Científicas españolas actuales
infrutescenciaNi la margarita es una flor ni la piña es una fruta

About the Author: Alberto Morán

Licenciado en farmacia por la Universidad Complutense de Madrid. Realicé mi tesis doctoral en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Farmacia. Posteriormente hice un Máster en Dirección de Empresas Biotecnológicas. Trabajé casi un año en una consultoría de biotecnología. Posteriormente fui investigador y docente en la Universidad Complutense de Madrid durante siete años. Mi carrera investigadora se desarrolló en el estudio de los mecanismos moleculares del cáncer (colon y pulmón esencialmente). En noviembre de 2012 abandoné definitivamente el laboratorio. En la actualidad soy titular de una oficina de farmacia.

¡Compartir artículo!

¡Suscríbete!

One Comment

  1. Jaime 2022/02/18 at 8:51 am - Reply

    Una pequeña corrección: que sea el Last Common Ancestor no quiere decir que sea el primer organismo vivo.

Leave A Comment

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.