Las células complejas se originaron sin oxígeno en el océano
El origen de las células complejas comenzó sin oxígeno, sugiere una nueva investigación dirigida por las universidades de Stanford y Exeter.
Desde la década de 1960, muchos expertos han argumentado que la aparición de eucariotas (células que contienen un núcleo claramente definido) se produjo en respuesta a la oxigenación del entorno de la superficie terrestre.
De acuerdo con el nuevo trabajo, avances recientes en ciencias de la vida "desacoplan" la aparición de eucariotas (conocida como eucariogénesis) del aumento de los niveles de oxígeno y sugiere que, de hecho, los eucariotas surgieron en un entorno anóxico (sin oxígeno) en el océano.
"Ahora podemos fechar de forma independiente la eucariogénesis y las transiciones de oxigenación clave en la historia de la Tierra", dijo el doctor Daniel Mills, de la Universidad de Stanford.
"Según los registros fósiles y biológicos, el momento de la eucariogénesis no se correlaciona con estas transiciones de oxígeno en la atmósfera (hace 2.220 millones de años) o en las profundidades del océano (hace 500 millones de años).
"En cambio, los eucariotas portadores de mitocondrias se fechan constantemente entre estos dos eventos de oxigenación, durante un intervalo de anoxia de aguas profundas y oxigenación variable de aguas superficiales".
Ahora se cree que la aparición de las mitocondrias, las "centrales eléctricas" productoras de energía de las células eucariotas, es el paso definitivo en la eucariogénesis.
Las mitocondrias tienen un ADN diferente al de las células en las que viven, y el nuevo artículo aborda el posible origen de esta relación simbiótica, famosamente defendida por la bióloga Lynn Margulis. "El descubrimiento en 2015 de las arqueas (organismos unicelulares) 'Asgard' ofrece una pista importante", dijo el Dr. Mills.
"Los eucariotas portadores de mitocondrias probablemente resultaron de una fusión entre arqueas y bacterias, y el ADN de las arqueas modernas de Asgard está más estrechamente relacionado con el ADN que se encuentra en los núcleos de eucariotas en la actualidad que con otras arqueas. Esta es una evidencia adicional de que el huésped que acogió a la bacteria era un arqueón".
Las arqueas de Asgard viven en sedimentos oceánicos anóxicos y pueden vivir en simbiosis con bacterias, posiblemente la misma situación que condujo al "acoplamiento metabólico" que creó las primeras células eucariotas.
El profesor Tim Lenton, director del Instituto de Sistemas Globales de Exeter, dijo que la nueva evidencia respalda la "hipótesis del hidrógeno" (que las mitocondrias se adquirieron en condiciones anóxicas) presentada por primera vez en 1998 por Bill Martin y Miklos Müller.
"La idea de que el oxígeno condujo a la eucariogénesis se ha dado por sentado. De hecho, la respiración aeróbica mitocondrial probablemente surgió más tarde, y solo se generalizó globalmente en los últimos mil millones de años cuando el oxígeno atmosférico se acercó a los niveles modernos", dijo.
Mills dijo que la revisión tenía la intención de "cerrar la brecha" entre la biología y la geología, ya que "estaba esperando establecer conexiones" luego de los avances en ambas disciplinas.
El artículo se publica en la revista Nature Ecology & Evolution.
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