Fósiles de 1.7 mil millones de años podrían desvelar el origen de la vida compleja

La búsqueda de vida en Marte o en lunas heladas como Europa y Encélado ha captado gran atención, pero otro enigma importante de la astrobiología se encuentra más cerca de casa. Los científicos aún intentan comprender cuándo aparecieron los primeros eucariotas en la Tierra y cómo estos organismos ayudaron a sentar las bases para la vida compleja.

La importancia de los eucariotas

Este interrogante es crucial, ya que los organismos microbianos dominaron la Tierra durante aproximadamente el 90 por ciento de la historia del planeta. Reconstruir la transición de un mundo poblado casi exclusivamente por microbios a uno lleno de plantas, animales y hongos podría ayudar a los científicos a entender si la vida compleja podría desarrollarse en otros lugares del universo.

La vida se originó en la Tierra hace más de 3.5 mil millones de años, según Ross Anderson, paleontólogo de la Universidad de Oxford en el Reino Unido. Las cianobacterias y la fotosíntesis productora de oxígeno estaban presentes al menos hace 2.3 mil millones de años, mientras que los eucariotas habían aparecido hace al menos 1.7 mil millones de años.

Las algas surgieron hace al menos mil millones de años, y probablemente antes. Los animales aparecieron hace al menos 570 millones de años, y posiblemente un poco antes. Para alcanzar el ancestro común compartido por los reinos vegetal y animal, Anderson afirmó que los investigadores deben retroceder hasta hace unos 1.6 mil millones de años.

Los eucariotas primordiales, que son algunas de las formas eucariotas más antiguas que los científicos intentan rastrear, desempeñaron un papel crucial en la aparición de la vida compleja en la Tierra. Anderson considera que los eucariotas representan la primera vida compleja del planeta.

Características de los eucariotas

Las células eucariotas contienen un núcleo que encierra su ADN. También contienen orgánulos, que son estructuras especializadas dentro de la célula. Un ejemplo es la mitocondria, que ayuda a proporcionar la energía necesaria para sostener formas de vida más exigentes.

Los eucariotas dieron origen a organismos multicelulares complejos y formas de vida visibles. Cada animal, planta y hongo que nos rodea hoy es eucariota. Sin embargo, encontrar sus ancestros más antiguos es extremadamente difícil.

Los organismos de más de 500 millones de años no poseían conchas ni esqueletos. Debido a que esas estructuras duras no habían evolucionado, los paleontólogos deben confiar en entornos raros capaces de preservar células frágiles y tejidos blandos. Esto deja a los científicos con relativamente poca información sobre cómo cambió la vida durante un enorme lapso que abarca aproximadamente el 90 por ciento de la historia de la Tierra.

Investigando la transición a la vida multicelular

La investigación de Anderson se centra en una de las transiciones más grandes en la historia biológica: cómo la Tierra cambió de ser un planeta dominado por bacterias a uno habitado por organismos multicelulares complejos. Debido a que los fósiles de estos primeros organismos multicelulares son difíciles de encontrar, estudia la química de las rocas antiguas para identificar los entornos más propensos a haberlos preservado.

Otro obstáculo importante es el tiempo mismo. Los microfósiles eucariotas han soportado miles de millones de años de alteración y degradación geológica, lo que hace que los restos, ya de por sí pequeños, sean aún más difíciles de detectar.

Los científicos saben que la transición de la vida unicelular a los organismos multicelulares ocurrió más de una vez en diferentes partes del mundo. Anderson está particularmente interesado en entender cómo ese proceso eventualmente produjo la notable diversidad que se observa entre los animales hoy en día.

Gran parte de la base de la diversidad animal moderna apareció alrededor de la transición Ediacara/Cambriana hace aproximadamente 540 millones de años. Este período marcó un cambio evolutivo importante de organismos predominantemente de cuerpo blando hacia la explosión cámbrica, cuando los animales con mayor movilidad, conchas y esqueletos se volvieron cada vez más prominentes.

Dónde buscar microfósiles antiguos

Encontrar fósiles de períodos mucho más antiguos requiere buscar en lugares donde el material biológico delicado tuvo una oportunidad inusual de sobrevivir. Anderson y sus colegas están especialmente interesados en una región de aproximadamente 100 km² cerca de Svalbard, Noruega. A unos 80 grados al norte, esta remota área insular estuvo alguna vez cubierta por un mar poco profundo.

Australia también ha producido evidencia importante. El año pasado, investigadores allí descubrieron algunos de los microfósiles eucariotas más antiguos conocidos, que datan de aproximadamente 1.75 mil millones de años.

Los antiguos entornos costeros son lugares especialmente prometedores para buscar. Los eucariotas que vivieron en estos entornos habrían tenido acceso a abundantes nutrientes y material orgánico, condiciones que podrían haber apoyado una mayor diversidad y el desarrollo de la multicelularidad.

Los investigadores a menudo se dirigen a ubicaciones prístinas o regiones que han recibido relativamente poco muestreo científico. Anderson se especializa en estudiar áreas donde enormes depósitos de arcilla pueden haber ayudado a preservar restos eucariotas antiguos.

Hoy, muchos de los mejores lugares para realizar este trabajo son desiertos o paisajes árticos. Con poca o ninguna vegetación cubriendo el suelo, las rocas antiguas permanecen expuestas y accesibles.

Desafíos en la búsqueda de fósiles

Aun en ubicaciones ideales, encontrar microfósiles eucariotas es un enorme desafío. Los organismos eran microscópicos, carecían de tejidos duros protectores y han estado expuestos a miles de millones de años de degradación geológica. Según Anderson, uno de los mayores problemas es simplemente que el registro fósil de este período sigue estando mal muestreado.

No obstante, los investigadores están avanzando. Los científicos están mejorando en la identificación de los tipos de rocas más propensas a contener fósiles tempranos, proporcionando nueva evidencia que puede ayudar a reconstruir la historia de la vida más antigua de la Tierra.

Implicaciones para la búsqueda de vida extraterrestre

La búsqueda tiene implicaciones que van más allá de entender el pasado biológico de la Tierra. Anderson afirmó que gran parte de su trabajo relacionado con los depósitos de arcilla fue originalmente motivado por la búsqueda de vida en otros planetas. Al aprender qué entornos preservan organismos antiguos en la Tierra, los científicos pueden estar mejor preparados para reconocer posibles signos de vida en otros lugares.

Comprender cómo la vida emergió y se volvió cada vez más compleja en nuestro propio planeta es, por lo tanto, una parte importante de la astrobiología. Si los científicos quieren estimar cuán probable es que surja y evolucione la vida en otros lugares, primero necesitan una imagen más clara de cómo se desarrolló ese proceso aquí en la Tierra.

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