El árbol o el anillo de la vida

Todos conocemos la clásica representación del árbol de la vida, el cual fue hecho en base a la secuencia del ARN ribosomal 16-18S, donde se muestran a las arqueas como un grupo hermano a los eucariotas, formando los dos una línea evolutiva diferente al de las bacterias.

Pero, esta representación de la evolución de la vida, refleja en cómo fue realmente?. Si bien sólo es una teoría, es la más aceptada por la comunidad científica. Sin embargo, como toda teoría, está sujeta a críticas, cambios y otras teorías alternativas que explicarían el mismo problema mediante otros procesos. Eso es lo hermoso de la ciencia, nadie es dueño de la verdad absoluta.

Lo que dice la teoría del anillo de la vida es que los eucariotas – los cuales poseen compartimientos internos más especializados llamados organelos – no surgieron como una línea evolutiva diferente a las arques y a las bacterias, sino fueron el resultado de una fusión de ellas.

Tradicionalmente se cree que las arqueas y los eucariotas compartieron un ancestro común, una bacteria primitiva de la cual divergieron. Pero la teoría más aceptada de explicar la aparición de las mitocondrias y los cloroplastos en los eucariotas es a través de la endosimbiosis (células primitivas que adoptaron bacterias con la capacidad de producir energía mediante fosforilación oxidativa o hacer fotosíntesis). Esto genera una contradicción con el árbol de la vida, la cual se basa en la divergencia de un organismo que genera dos que evolucionan de manera independiente. La teoría de la endosimbiosis nos da una evolución convergente, entonces, un anillo de la vida!.

Así que James Cotton y James McInerney, autores del presente artículo que será publicado en PNAS, en vez de usar un sólo gen – como lo hizo Carl Woese para generar su árbol de la vida –, analizaron cada uno de los 6700 genes de la levadura Saccharomyces cerevisiae y encontraron que 2000 de ellos estaban muy relacionados con genes de las bacterias y 500 con genes de las arqueas.

Estos dos grupos de genes encontrados tenían diferentes roles en la levadura. Los que estaba relacionados con las arqueas tenían una tendencia a ser informativos: codifican para proteínas y estaban envueltos en la replicación del ADN; mientras que los que estaban relacionados con las bacterias tendían a ser operativos: estaban relacionados con la producción de aminoácidos y síntesis de ácidos grasos. Además encontraron que los genes relacionados con las arqueas eran más activos en la levadura que los que estaban relacionados con las bacterias y que la carencia de algunos de ellos era letal para la levadura.

Fue así que obtuvieron una posible evidencia que apoya la teoría del anillo de la vida. Una arquea primitiva se unió a una bacteria primitiva para formar una alianza que les permitió superar las carencias de su simple estructura. La bacteria pasó a convertirse en la mitocondria, intercambio material genético con la arquea para formar un genoma más complejo. A partir de ahí empezaron a evolucionar los eucariotas, modificando sus genes a través de mutaciones, inserciones y deleciones, manteniendo intactos aquellos que eran esenciales para vivir, los cuales se mantuvieron hasta nuestros días.

Los que están a favor del árbol de la vida dicen que no les sorprende la presencia de genes relacionados con las arqueas en la levadura, ya que es un indicio de que ambos compartieron un ancestro común antes de separarse cada uno por su línea evolutiva y que la endosimbiosis ocurrió después de la separación entre las arqueas y las eucariotas primitivas.

A mi parecer, la teoría del anillo de la vida suena más factible y menos forzada que el árbol de la vida. Hace un año publiqué un artículo que habla sobre la endosimbiosis procariota, donde también se refuta la teoría del árbol de la vida procariota. En las bacterias también hay un anillo de la vida, la formación de las gram negativas (procariotas de doble membrana: membrana externa y membrana interna) fue el resultado de la unión entre las actinobacterias y los clostridios.

Sin dudas, hablar sobre el origen y evolución de la vida es algo fascinante para los biólogos; comparable como el origen del universo para los astrónomos o la teoría de las cuerdas para los físicos. En el fondo, a todos los biólogos nos gustaría explicar como se originó la vida, como evolucionó todo lo que hoy conocemos, habremos tenido un sólo ancestro común de donde se originaron todas las formas de vida que han existido en la tierra… sin dudas será un tema que mantendrá ocupada a la comunidad científica por muchísimos años.

Vía NESR.