Investigadores brasileños han reconstruido la historia
evolutiva de las amebas y han demostrado que, hace 750 millones de años, la
vida en la Tierra era mucho más diversa de lo que se pensaba.
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CC BY-SA 3.0
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El estudio, que fue apoyado por la Fundación de Investigación
de São Paulo-FAPESP, reveló ocho nuevos linajes ancestrales de 'Thecamoebae',
el grupo más grande en 'Amoebozoa'.
Las interpretaciones de la evolución de la atmósfera
terrestre y el cambio climático también se ven afectadas por el descubrimiento
de que las amebas son más diversas de lo que se pensaba anteriormente. En este
estudio, publicado en la revista 'Current Biology', los autores afiliados al
Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo (IB-USP) en Brasil, en
colaboración con colegas de la Universidad de Mississippi, en Estados Unidos,
utilizaron técnicas innovadoras para reconstruir el árbol filogenético
(evolutivo) de 'Thecamoeba', que pertenece al orden 'Arcellinida'.
El nuevo árbol filogenético se creó utilizando algoritmos
matemáticos y los transcriptomas de 19 'Arcellinida' que se encuentran en la
naturaleza hoy en día. Los científicos también establecieron la morfología y la
composición de los ancestros hipotéticos de este grupo de amebas y las
compararon con el registro fósil. Los resultados mostraron que hace al menos
750 millones de años, los antepasados de los gamebebianos ya estaban
evolucionando. Este hallazgo indica que el final precámbrico fue más diverso de
lo que se pensaba anteriormente.
"Llegamos a nuestras conclusiones utilizando una
combinación de dos áreas científicas principales: la paleontología y la
sistemática filogenética, el campo de la biología que reconstruye la historia
evolutiva y estudia los patrones de relaciones entre los organismos. De esta
manera, pudimos desenredar uno de los nudos en la teoría evolutiva sobre la
vida en el planeta", dice el autor principal del artículo, Daniel Lahr,
profesor de IB-USP.
Los investigadores desmantelaron completamente la
clasificación previa de los 'Thecamoeba'. "Tuvimos éxito en el desarrollo
de una estructura robusta y, por primera vez, descubrimos ocho linajes
profundos [de hace 750 millones de años] de 'Arcellinida' sobre los cuales no
se sabía nada", relata Lahr.
La antigua clasificación de 'Thecamoeba' estaba basada en la
composición de la concha. "Se dividieron en aglutinados y orgánicos. Sin
embargo, a partir de nuestra reconstrucción molecular, descubrimos que la
clasificación en realidad está determinada por la forma de la concha en lugar
de la composición", argumenta Lahr.
La antigua clasificación, agrega, había sido cuestionada
durante varios años, pero se necesitaba más evidencia para demolerla.
Investigaciones genéticas anteriores han demostrado que la clasificación era
insostenible, pero no había suficientes datos disponibles para justificar una
nueva clasificación.
"La comunidad científica sospechó que las amebas de los
arcellínidos testados habían surgido y evolucionaron lo suficiente como para
diversificarse hace unos 750 millones de años. Ahora hemos logrado demostrar
esta hipótesis", celebra. Según Lahr, el estudio presenta una visión
diferente de cómo evolucionaron los microorganismos en el planeta. El final
precámbrico fue considerado un periodo de baja diversidad biótica, con solo
unas pocas especies de bacterias y algunos protistas.
"Fue en este periodo hace 800 millones de años cuando
los océanos se oxigenaron. Durante mucho tiempo se asumió que la oxigenación
había conducido a la diversificación de los eucariotas, organismos unicelulares
y multicelulares en los que el núcleo de la célula está aislado por una
membrana, que culmina en la diversificación de los macroorganismos millones de
años después en el Cámbrico", explica Lahr.
"Demostramos que la diversificación aparentemente ya
existía en el Precámbrico y que probablemente ocurrió al mismo tiempo que la
oxigenación del océano. Además, los geofísicos están descubriendo que este
proceso fue lento y puede haber durado unos 100 millones de años", dice.
Sin embargo, los científicos no saben qué presión provocó
esta oxigenación. "Independientemente de la causa, la oxigenación
eventualmente llevó a más nichos, los eucariotas se diversificaron y hubo más
competencia por nichos. Una forma de resolver la competencia era que algunos
linajes se hicieran más grandes y, por lo tanto, multicelulares", apunta
Lahr.
CAMBIO CLIMÁTICO
El estudio también ha contribuido a entender mejor el cambio
climático de hoy. "Comenzamos a comprender con mayor profundidad cómo esta
vida microbiana afectó al planeta de varias maneras --señala Lahr--. El clima
cambió de manera fundamental durante el periodo, que vio la ocurrencia de la
glaciación Sturtiana hace unos 717 millones de años. Este fue uno de los
eventos de glaciación más grandes de la historia".
A juicio de Lahr, estos cambios pueden haber tenido orígenes
biológicos. "Al aumentar la resolución de cómo evolucionó la vida en un
pasado muy remoto, podemos entender un poco mejor cómo afecta la vida al clima
del planeta e incluso a su geología. Eso nos ayudará a comprender los cambios
climáticos que estamos experimentando actualmente", dice.
Además del descubrimiento de una mayor diversidad en el
Precámbrico, el estudio también innova al reconstruir la morfología de los
antepasados de las amebas testadas para establecer que los microfósiles en
forma de jarrón (VSM) encontrados en varias partes del mundo ya existían en el
Precámbrico e incluso en las mayores edades de hielo que se produjeron durante
esta época.
Se presume que los VSM son fósiles de amebas testadas. Son
unicelulares y eucariotas y tienen un esqueleto externo. Se ha documentado una
gran diversidad de VSM para la era neoproterozoica, que se extendió entre mil
millones y 541 millones de años atrás, y fue la era terminal del Precámbrico.
"El estudio constituye una visión muy diferente de cómo
evolucionaron los microorganismos en el planeta. Aunque los fósiles no
contienen información genética, es posible obtener información morfológica y de
composición y verificar si son orgánicos o basados en sílice. Por lo tanto, es
posible comparar su forma y composición química, que en este caso están
especialmente bien conservadas, con las de las amebas testadas actuales
reconstituidas por grandes datos", dice la coautora del artículo Luana
Morais, investigadora postdoctoral con una beca de la FAPESP.
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