Un estudio propone una idea inesperada sobre los primeros pasos de la vida: las células capaces de vivir independientemente pudieron aparecer dos veces por separado.

El trabajo, publicado en Science Advances, reconstruye cómo evolucionó el metabolismo antes de que existieran bacterias y arqueas completamente independientes de su entorno químico.

Los investigadores analizaron cientos de reacciones que las células actuales usan para fabricar aminoácidos, componentes del ARN, vitaminas y otras moléculas necesarias para sobrevivir.

En total estudiaron 420 reacciones metabólicas compartidas ampliamente por la vida celular, comparando genomas, estructuras de proteínas y las sustancias involucradas en cada proceso químico.

El resultado sugiere que LUCA, el último ancestro común universal, todavía no tenía enzimas capaces de realizar todas esas reacciones esenciales por su propia cuenta.

Según la reconstrucción, aproximadamente la mitad de esas reacciones dependía de enzimas, mientras la otra mitad podía recibir ayuda de metales presentes en su ambiente.

Eso encaja con una aparición del metabolismo cerca de sistemas hidrotermales, donde hierro, níquel, cobalto y otros metales pueden facilitar reacciones sin necesitar enzimas complejas.

Con el tiempo, los descendientes de LUCA habrían reemplazado esos catalizadores minerales por enzimas biológicas, permitiéndoles depender cada vez menos del lugar donde surgieron inicialmente.

Aquí aparece la parte llamativa: las líneas que terminaron formando bacterias y arqueas parecen haber desarrollado soluciones diferentes para algunas de las mismas reacciones metabólicas.

En varios casos, cada grupo evolucionó enzimas con estructuras distintas capaces de hacer prácticamente el mismo trabajo, algo que apunta hacia caminos evolutivos separados posteriormente.

Los autores interpretan esto como evidencia de que bacterias y arqueas alcanzaron independientemente la condición de células libres, capaces de sobrevivir lejos del ambiente original.

Eso no significa que la vida surgiera desde cero dos veces, porque ambos grupos conservan el mismo código genético y comparten un ancestro común antiguo.

La propuesta se refiere específicamente al paso hacia células autosuficientes, no a dos abiogénesis completamente separadas ocurriendo en diferentes lugares de la Tierra primitiva.

El estudio también aborda otro problema: cómo obtenían energía aquellos sistemas químicos antiguos antes de que existiera ATP, la principal moneda energética de células modernas.

Los experimentos mostraron que el fosfito, una forma de fósforo, puede impulsar determinadas reacciones de fosforilación en agua cuando participa junto con ciertos metales como catalizadores.

En particular, el paladio permitió reacciones que hoy normalmente requieren moléculas energéticas y enzimas, ofreciendo una posible alternativa química para etapas muy tempranas del metabolismo.

Los investigadores organizaron además las reacciones desde formas más simples hasta otras más complejas, intentando reconstruir una posible secuencia para la aparición progresiva del metabolismo.

El panorama resultante combina química geológica y biología: primero actuarían metales del entorno, después aparecerían enzimas y finalmente ambos grandes linajes completarían sistemas metabólicos propios.

La hipótesis todavía depende de reconstrucciones evolutivas y experimentos químicos, así que no demuestra cómo ocurrió el origen de la vida hace miles de millones años.

Pero sí ofrece una explicación comprobable para una transición fundamental: cómo sistemas dependientes de un ambiente mineral pudieron transformarse realmente en células capaces de vivir solas.