13 abril, 2011

Los primeros eucariotas no-marinos que poblaron la Tierra lo hicieron 500 millones de años antes de lo que se creía

110413132951-largePor ahora, la comunidad científica acepta que la vida en la Tierra se dio inicio en los océanos, hace unos 3,800 millones de años. Fue en este ambiente donde estas formas de vida primitivas empezaron a evolucionar, desarrollando novedosas funciones, las cuales se desarrollaban en compartimientos exclusivos dentro de las células, por ejemplo: El material genético se sintetizaba y transcribía dentro de un núcleo, la fotosíntesis se llevaba a cabo dentro de los cloroplastos, la producción de energía se hacía dentro de las mitocondrias, la degradación de compuestos químicos se llevaba a cabo en los lisosomas, las vesículas secretoras se formaban en el aparato de Golgi y la síntesis de proteínas se realizaba en el retículo endoplasmático (lugar donde se cumulaban los ribosomas).

Fue así que aparecieron las primeras células eucariotas, las cuales siguieron evolucionando para formar agregados celulares, luego los primeros organismos multicelulares y finalmente todas los hongos, plantas y animales que hoy conocemos. Pero, ¿cuándo fue que estas primeras células eucariotas abandonaron el mar para empezar a poblar la Tierra?. Los datos fósiles más antiguos indican que este salto se pudo dar hace unos 500 millones de años, al final del Precámbrico.

Sin embargo, el Dr. Paul Strother del Boston College (Massachusetts, Estados Unidos) y colaboradores británicos reportaron hoy en Nature la presencia de burbujas parecidas a  pequeños quistes hechos de materia orgánica, los cuales contenían lo que al parecer son pequeñas células eucariotas fosilizadas. Lo más resaltante es que estos restos fósiles fueron encontrados en sedimentos de lagos antiguos que existieron hace más de 1,000 millones de años, siendo —hasta ahora— los primeros eucariotas en poblar la superficie de la Tierra.

La evidencia fósil del origen de la vida en la superficie de la Tierra (vida no-marina) es extremadamente rara. En 1994, Knauth & Horodyski reportaron en Science la presencia de estructuras mineralizadas con formas de tubo y esferas en paleocarsos de Arizona, las cuales datan de ~1,200 millones de años de antigüedad.

En el presente estudio, Strother et al. estudiaron los sedimentos de un lago escocés llamado Torridon (rocas Torridóneas), el cual data de hace más de 1,000 millones de años. Durante el siglo pasado, varios investigadores describieron la presencia de microfósiles de paredes orgánicas, que podrían indicar la presencia de los primeros seres vivos no-marinos.

Strother y sus colaboradores recolectaron un total de 17 muestras de rocas Torridóneas, de diferentes localidades cerca al lago Torridon. Tras someter las muestras a una maceración en ácido, los investigadores pudieron apreciar pequeñas burbujas con paredes orgánicas que contenían dentro una gran cantidad de estructuras celulares en tres dimensiones, muy bien preservadas.

fosil_1

Acritarcos esferomorfos y conglomerados de células de los sedimentos Torridóneos.
c)
Lophosphaeridium sp. encapsulado en una vesícula membranosa. h) Un grupo de células agrupadas dentro de una esfera hecha de una membrana compuesta. k) Otro aglomerado de células parecido a Synsphaeridium sp. Escala: 10um.

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Gran vesícula con un cuerpo central (cb) y una estructura asimétrica (as). Escala: 25um

Estas células se diferencian de sus ancestros bacterianos ya que poseen estructuras sub-celulares complejas, tales como núcleos, cloroplastos y mitocondrias. Es probable que hayan podido llevar a cabo la reproducción sexual, lo cual les permitió tener una mayor tasa de evolución. También es posible que estos lagos ancestrales pudieron haber sido un lugar adecuado para darse la endosimibiosis —la formación del cloroplasto o mitocondria a través de la incorporación intracelular de una bacteria simbiótica— abriendo la posibilidad de que este paso crucial en la evolución de la vida, no sólo se haya dado en el mar. Así que la vida se pudo diversificar no sólo en los océanos, sino también, fuera de él.


Referencia:

ResearchBlogging.orgStrother, P., Battison, L., Brasier, M., & Wellman, C. (2011). Earth’s earliest non-marine eukaryotes Nature DOI: 10.1038/nature09943

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