Investigadores de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich (LMU) han logrado recrear en laboratorio los procesos metabólicos de las primeras formas de vida en la Tierra, revelando importantes hallazgos sobre la biogénesis en condiciones similares a las que existieron hace aproximadamente 4 a 3.6 mil millones de años. Este estudio, liderado por el profesor William Orsi, se apoya en evidencias fósiles y análisis genéticos para reconstruir el metabolismo primitivo, centrado en la utilización de hidrógeno y la producción de metano.
Las simulaciones de laboratorio se llevaron a cabo en «jardines químicos», replicando las condiciones que se encuentran en los respiraderos hidrotermales del fondo del océano, conocidos como «fumadores negros». La principal diferencia con el entorno actual es que los océanos primitivos estaban saturados de hierro disuelto. En este contexto, los investigadores observaron cómo el microorganismo arqueano Methanocaldococcus jannaschii prosperó sin la adición de nutrientes, lo que sugiere una notable eficiencia en la utilización del hidrógeno generado por las reacciones gequímicas del hierro y el azufre.
El metabolismo primitivo y su relevancia evolutiva
Durante estas experiencias, los investigadores se sorprendieron al notar que Methanocaldococcus jannaschii no solo sobrevivió, sino que mostró un crecimiento exponencial, superando las expectativas iniciales de los científicos. Este organismo, que se ha adaptado a condiciones extremas, sirve como modelo para estudiar los procesos de metanogénesis a través de la vía metabólica de acetil-CoA, la cual ha perdurado en diversas microorganismos hasta la actualidad.
Los resultados de este estudio sugieren que las reacciones químicas involucradas en la precipitación de minerales de sulfuro de hierro, ocurridas hace 4 mil millones de años, generaron suficiente energía para sustentar las primeras células. Por lo tanto, este proceso se considera la forma más antigua conocida de generación de energía en la historia evolutiva de la vida.
Los geobiólogos de LMU ahora están explorando si estos procesos metabólicos podrían tener lugar en otros cuerpos celestes, como Encelado, una de las lunas de Saturno. Este interés se debe a las sospechas de que existen actividades hidrotermales en su núcleo rocoso, así como un océano líquido bajo su corteza helada. En futuros estudios, los investigadores simularán las condiciones de Encelado para determinar si los arqueanos podrían sobrevivir y crecer en ese entorno extraterrestre.
