Un descubrimiento accidental resolvería un enigma evolutivo del tipo 'el huevo y la gallina'

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Un descubrimiento accidental realizado por un equipo de científicos liderado por un antiguo estudiante de Harvard podría resolver uno de los enigmas más antiguos de la biología: qué fue antes, la fotosíntesis o la respiración aeróbica. Investigadores de un consorcio internacional han identificado una molécula que podría actuar como el eslabón perdido en la evolución del uso del oxígeno en los organismos vivos.

El hallazgo ocurrió mientras los científicos analizaban bacterias con objetivos distintos. En su estudio, detectaron una variante de quinona en Nitrospirota, un tipo de bacteria que respira oxígeno. Esta molécula, denominada metil-plastoquinona, posee características similares a los compuestos utilizados por las plantas en la fotosíntesis, lo que rápidamente consideraron como un descubrimiento singular.

Las quinonas desempeñan un papel esencial en todos los organismos vivos y, hasta ahora, se clasificaban en dos tipos: aeróbicas, utilizadas en la fotosíntesis y la respiración celular, y anaeróbicas, presentes en organismos que no dependen del oxígeno.

No obstante, la existencia de esta tercera variante sugiere que algunos microorganismos pudieron haber empleado oxígeno antes de que las cianobacterias comenzaran a producirlo en grandes cantidades hace más de 2.400 millones de años, durante el Gran Evento de Oxidación.

Un eslabón perdido en la evolución

Este hallazgo podría dar solución a la pregunta de qué fue antes, la respiración aeróbica o la fotosíntesis. Un enigma evolutivo todavía más complejo que el del huevo y la gallina, con el cual los investigadores no han dudado en compararlo. En este sentido, los datos obtenidos sugieren que ambos procesos podrían haber evolucionado simultáneamente en diferentes formas de vida. La metil-plastoquinona podría ser el precursor de las quinonas que hoy permiten a las plantas capturar la luz solar y a los animales generar energía mediante la respiración aeróbica.

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Más allá del debate evolutivo, el hallazgo ofrece nuevas perspectivas sobre los mecanismos bioquímicos que permiten a los organismos actuales utilizar oxígeno sin comprometer su estabilidad celular. La existencia de sistemas de procesamiento de este elemento en las primeras etapas de la historia biológica habría facilitado la diversificación de la vida y el desarrollo de organismos complejos.

Por tanto, el estudio, que se encuentra publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, sugiere en sus conclusiones que la relación entre la fotosíntesis y la respiración aeróbica no sigue un modelo lineal. En su lugar, ambas pudieron evolucionar de manera interconectada. Así, el enigma sobre qué apareció primero en la evolución de los seres vivos quedaría resuelto.