Retrato robot de algunos de los primeros seres vivos de la Tierra

Guiándose por proteínas que captan la luz en microbios vivos, los científicos han reconstruido cómo era la vida de algunos de los primeros organismos de la Tierra. La obtención de este “retrato robot” o “retrato hablado” no solo puede ayudar a obtener datos nuevos y reveladores sobre el inicio de la vida en la Tierra sino que también podría ser la clave para reconocer indicios de vida en otros planetas, sobre todo si sus atmósferas se parecen más a la que tuvo nuestro mundo antes del aumento del oxígeno atmosférico que a la que tiene ahora.

Los primeros seres vivos de nuestro mundo, incluidas las bacterias y los organismos unicelulares llamados arqueas, habitaban en una Tierra que era principalmente un planeta oceánico y que carecía de una capa de ozono que los protegiera de la radiación solar. Estos microbios desarrollaron las rodopsinas, proteínas con la capacidad de convertir la luz solar en energía, utilizándolas para impulsar los procesos celulares.

Las rodopsinas están relacionadas con los bastones y conos de los ojos humanos que nos permiten distinguir entre la luz y la oscuridad y ver los colores. También están ampliamente distribuidas entre los organismos modernos.

Utilizando el aprendizaje automático (una modalidad de inteligencia artificial), un equipo que incluye a Edward Schwieterman, de la Universidad de California en Riverside, y Betul Kacar, de la Universidad de Wisconsin-Madison, ambas instituciones en Estados Unidos, analizó la genética de la rodopsina en diversas especies y siguió su evolución a lo largo del tiempo. A continuación, los autores del estudio crearon una especie de árbol genealógico que les permitió reconstruir las rodopsinas de hace entre 2.500 millones de años y 4.000 millones, así como las condiciones ambientales a las que probablemente se enfrentaron.

"Es como tomar el ADN de muchos nietos para reproducir el de sus abuelos. Solo que no se trata de abuelos, sino de criaturas diminutas que vivieron hace miles de millones de años en todas partes del mundo", explica Schwieterman.

Recreación artística conceptual del proceso por el cual microbios del pasado lejano de la Tierra captaban luz solar para obtener energía de esta, mediante proteínas rodopsinas. (Imagen: Sohail Wasif / UCR)

Las rodopsinas modernas absorben luz azul, verde, amarilla y naranja, y pueden parecer rosadas, moradas o rojas en virtud de la luz que no absorben o de los pigmentos complementarios. Sin embargo, según las reconstrucciones del equipo, las rodopsinas antiguas estaban preparadas para absorber principalmente la luz azul y la verde.

Dado que la Tierra antigua aún no contaba con la ventaja de una capa de ozono, el equipo de investigación teoriza que los microbios de hace miles de millones de años vivían a bastantes metros de profundidad bajo la superficie del agua para protegerse de la intensa radiación ultravioleta B de la superficie.

La luz azul y la verde son las que mejor penetran en el agua, por lo que tiene sentido que las primeras rodopsinas absorbieran principalmente estos colores. Esto denota probablemente el mejor compromiso entre estar protegido y ser capaz de absorber luz para obtener energía, tal como indica Schwieterman.

Además de para conocer mejor a las primeras formas de vida de la Tierra, el nuevo estudio también puede ser útil para buscar, mediante observaciones astronómicas, señales de vida en otros planetas. "La Tierra primitiva tenía un ambiente extraterrestre en comparación con el de nuestro mundo actual. Conocer mejor cómo los organismos de la Tierra han cambiado con el tiempo y en diferentes ambientes nos va a enseñar cosas cruciales sobre cómo buscar y reconocer la vida en otros lugares del cosmos", argumenta Schwieterman.

El estudio se titula “Earliest Photic Zone Niches Probed by Ancestral Microbial Rhodopsins”. Y se ha publicado en la revista académica Molecular Biology and Evolution. (Fuente: NCYT de Amazings)