Muestras de roca extraídas del subsuelo hace décadas por compañías mineras ahora se encuentran en bandejas en un almacén en Darwin, Australia. Dentro de estos lutos, los investigadores han descubierto más de 12,000 fósiles de diminutas criaturas vivientes que datan de hace 1.700 millones de años. Los fósiles revelan detalles sobre la historia del oxígeno, las células complejas y cómo surgió la vida tal como la conocemos.
Un nuevo estudio publicado en Nature ha identificado lo que los investigadores dicen que son los fósiles de eucariotas más antiguos conocidos en la Tierra. Estos organismos pertenecen al grupo que contiene animales, plantas, algas y hongos — cualquier forma de vida con un núcleo celular y estructuras internas. Los procariotas, que carecen de núcleos e incluyen bacterias y arqueas, constituyen la otra rama principal de la vida.
Un nuevo estudio refuerza el argumento sobre la parte central del oxígeno en el surgimiento de la vida compleja. Marca un avance modesto pero revelador hacia la resolución de una de las preguntas más grandes de la biología: ¿cómo surgieron los eucariotas?
Núcleos de Luto de Mares Antiguos
Los taladros de Australia del Norte alcanzan cientos de metros por debajo de la superficie, y las compañías que los hicieron buscaron minerales en lugar de fósiles. En cambio, descubrieron luto endurecido del lecho marino de un mar interior antiguo que una vez cubrió gran parte de la región hace más de 1.500 millones de años.
Pequeñas criaturas que habitaban el fondo del océano quedaron preservadas dentro del luto. La piedra se rompió y su sustancia se disolvió, y lo que quedó fue residuo orgánico de los propios fósiles. Examinados bajo un microscopio, se contaron más de 12,000 especímenes entre los restos.
Se han recuperado fósiles de una variedad de hábitats marinos, incluidos los llanos costeros de lodo y las aguas abiertas. Sin embargo, su presencia se ha limitado a depósitos formados en condiciones en las que el oxígeno estaba presente en el agua. Las muestras recolectadas de entornos que carecían de oxígeno solo arrojaron formas de vida procariotas simples.
La evidencia respalda una idea largamente sostenida de que el oxígeno fue central para el desarrollo de los primeros eucariotas. También contribuye a una creciente evidencia de que durante las etapas iniciales de la evolución de los eucariotas, los niveles de oxígeno probablemente fueron mucho más bajos de lo que son ahora.
La División Celular
La vida en la Tierra se presenta en dos tipos básicos cuando se trata de la estructura celular. Un tipo, los procariotas, tiene células que son simples y en su mayor parte existen como células individuales. El otro tipo, los eucariotas, es bastante distinto. Sus células llevan un núcleo y contienen estructuras conocidas como orgánulos, que manejan funciones particulares dentro de la célula.
El surgimiento de los eucariotas cambió el planeta de manera dramática, sentando las bases para la aparición de animales y, en última instancia, de los humanos. La evidencia genética moderna respalda la conclusión de que el ancestro compartido más reciente de todos los eucariotas vivos surgió a través de una fusión entre dos organismos procariotas distintos: un arqueón y una bacteria.
Estos fósiles de organismos unicelulares marcan la evidencia más temprana conocida de vida eucariota. Sus células muestran un grado de complejidad que las distingue de los procariotas, al tiempo que coinciden con lo que es típico de los eucariotas.
La Cuestión del Oxígeno
La mayoría de los tipos de bacterias pueden sobrevivir y reproducirse en condiciones sin oxígeno. En cambio, casi todos los eucariotas vivos dependen del oxígeno para su existencia. La razón es que la respiración aeróbica — que descompone los alimentos con la ayuda del oxígeno — proporciona las grandes cantidades de energía que la vida complicada requiere.
En los últimos años, la noción de que el oxígeno siempre ha beneficiado a todos los eucariotas se ha enfrentado a un desafío. La causa es el hallazgo inesperado de extraños eucariotas que pueden prosperar sin él.
El registro geológico ahora contiene una creciente prueba de que, durante los primeros días de la vida eucariota, el oxígeno probablemente era mucho menos abundante de lo que es hoy. Eso habría hecho que las aguas con bajo contenido de oxígeno fueran el entorno típico para la existencia marina.
En conjunto, estas observaciones ahora ponen en duda la idea largamente sostenida de que los eucariotas siempre han confiado en el oxígeno para su supervivencia.
La Colección Darwin
Una colección ubicada en Darwin, Australia, alberga los fósiles. Las empresas de perforación llevaron a cabo el trabajo hace mucho tiempo para la exploración de minerales. Entre ellos se encuentra el lutita, que se forma a partir de lodo endurecido del lecho marino.
Los fósiles de eucariotas son algunos de los más antiguos conocidos, y los más antiguos de estos datan de hace unos 1.750 millones de años.
Para determinar cómo era el entorno cuando los sedimentos fueron depositados, los autores del estudio, Maxwell Lechte y Leigh Anne Riedman, examinaron las lutitas que contenían los fósiles. Analizaron la química de esas lutitas, lo que les indicó si el agua de mar antigua contenía oxígeno.
Los hallazgos revelan que los fósiles de eucariotas aparecieron en una amplia variedad de hábitats, incluyendo llanuras de lodo costeras y el mar abierto. Sin embargo, estos fósiles aparecieron exclusivamente en sedimentos depositados en condiciones oxigenadas. Las muestras de entornos carentes de oxígeno solo contenían formas de vida simples, procariotas.
Lo que significan los hallazgos
Estos resultados respaldan la idea de que el oxígeno tuvo un papel importante en el impulso del desarrollo de los eucariotas tempranos. También muestran cuán poco sabemos todavía sobre el pasado lejano en el que surgieron por primera vez estos organismos.
Esta investigación aporta más pruebas a la discusión, aunque no resuelve la cuestión de si la vida compleja requirió oxígeno para aparecer.
El camino a seguir
Una de las preguntas clave aún por resolver en las ciencias de la vida se refiere a las fuerzas detrás del gran salto que dio origen a los primeros eucariotas. Una mayor investigación sobre estos desconcertantes microfósiles antiguos sin duda arrojará más luz sobre de dónde venimos y dónde nos encontramos en el esquema general de las cosas.
Los científicos seguirán regresando a los fósiles en Darwin, y cada visita promete más datos.
Caja de Datos Clave
- Fósiles: Más de 12,000
- Fósiles de eucariotas conocidos más antiguos: 1.75 mil millones de años
- Estudio publicado en: Nature
- DOI: 10.1038/s41586-026-10533-4
- Muestras: Núcleos de lutita de Australia septentrional
Existe evidencia de que formas de vida antiguas habitaron entornos con abundante oxígeno, lo cual respalda la idea de que el oxígeno tuvo importancia. Sin embargo, estos restos no establecen que el oxígeno fuera lo que impulsó el surgimiento de los eucariotas.
Esta investigación marca un avance más que una respuesta definitiva. Enfoca la investigación, pero no la resuelve. El pasado antiguo aún guarda muchos secretos, y mucho sobre los primeros eucariotas sigue siendo un misterio.
Este estudio fue llevado a cabo conjuntamente con Susannah M. Porter, Galen P. Halverson y Margaret Whelan.
Material fuente: “Fósiles de 1.700 millones de años revelan una pista crucial para el surgimiento de la vida compleja”, ScienceDaily.
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