Páginas vistas en total

jueves, 7 de septiembre de 2017

De Darwin a Schopf: a la búsqueda de un eslabón perdido

Fotografías al microscopio electrónico de exoesqueletos de Foraminíferos encontyrados en Tanzania y datos del tránsito Eocene-Oligocene. Foto
La publicación en 1859 de El Origen de las especies, de Charles Darwin, supuso un aporte definitivo para la comprensión de los procesos biológicos y sirvió para destruir los muchos tabúes que pretendían explicar nebulosamente aquello que ya estaba escrito de manera indeleble en los extractos de la naturaleza. No obstante, la teoría de Darwin, exhaustivamente documentada para la época, dejó un camino por recorrer en el que los enigmas se sucedían uno tras otro, necesitados de evidencias que vinieran a satisfacer las numerosas hipótesis en las que se sustentaba el prodigioso cuerpo teórico creado por el naturalista británico.
El pensamiento darwinista planteó importantes cuestiones biológicas solamente resolubles por observación y experimentación, cuya resolución ha dado lugar a ciencias nuevas como la genética clásica, la genética de poblaciones, la ecología, la biogeografía y otras muchas que han ido confirmando los supuestos darwinistas. Desde la aparición de El Origen de las especies una cascada de aportaciones científicas ha venido a reforzar la cadena que, paso a paso, evidencia tras evidencia, configura el prodigioso mecanismo de la evolución. Uno de los enigmas claves era la aparición de la vida sobre la Tierra, sobre un planeta recién formado cuyas condiciones ambientales hace 4.500 millones de años eran completamente diferentes de las actuales. A partir de 1980, los trabajos del micropaleontólogo norteamericano William Schopf, resumidos en una colección espléndida de escritos (Earth’s Earliest Biosphere: its Origin and Evolution, Princeton University Press, 1983), vinieron a iluminar la parte más antigua de la evolución, construyendo un cuerpo teórico que se sostuvo hasta que las evidencias que sustentaban las teorías de Schopf se desmoronaron como un castillo de naipes.
En las condiciones actuales la inmensa mayoría de los organismos realizan su metabolismo mediante un proceso energéticamente muy rentable: la respiración. La casi totalidad de los seres vivos, sobre todo los que constituyen las formas de vida dominantes en la biosfera, realizan sus funciones vitales en condiciones de aerobiosis, esto es, dependen del oxígeno molecular libre en la atmósfera o ligado al hidrógeno en la hidrosfera. Aunque insignificantes en términos de diversidad y biomasa, un enorme número de microorganismos son anaerobios, viven en ausencia de oxígeno y realizan sus procesos vitales sin respirar, obteniendo la energía mediante procesos químicos conocidos genéricamente como fermentaciones. Los procesos de fermentación, en su mayoría realizados por bacterias, siguen siendo determinantes en el desarrollo de la vida sobre la Tierra y, lo que me interesa subrayar ahora, resultan claves para comprender el origen de la vida, cuando la atmósfera primitiva carecía de oxígeno gaseoso, lo que impedía el desarrollo de las formas de vida hoy dominantes, en su mayoría aeróbicas.
Si la vida tal y como la conocemos hoy, 4.500 millones de años después de la consolidación del planeta Tierra, depende del oxígeno gaseoso, que representa en la actualidad el 21% del volumen de nuestra atmósfera, ¿cuáles fueron las formas de vida primigenias cuando la atmósfera carecía prácticamente de oxígeno? Y más aún, ¿de dónde pudo surgir el enorme volumen de oxígeno que hoy sustenta nuestra vida? Son estos dos de los más grandes enigmas planteados por la teoría darwinista que han ido solucionándose en las últimas décadas. En el campo teórico y en el círculo de la lógica, ambos enigmas se explican perfectamente observando formas de vida actuales y extremadamente sencillas en su organización: las cianobacterias.
Las cianobacterias colonizan todo tipo de medios húmedos, desde aguas termales (soportan temperaturas de casi 100 grados centígrados, lo que resulta muy interesante teniendo en cuenta las altas temperaturas que reinaban en la Tierra primigenia) hasta formar revestimientos oscuros que constituyen el “verdín” en tiestos de barro, invernaderos o regaderas domésticas. A excepción de los virus, las cianobacterias son los organismos vivientes con organización más simple. Su simplicidad orgánica no excluye la complejidad de sus sistemas metabólicos químicos. Las cianobacterias son fotosintéticas, es decir, captan la luz solar y, con la energía obtenida de los fotones lumínicos son capaces de realizar procesos fisiológicos internos que sustentan su propia vida y, lo que conviene ahora subrayar, liberan oxígeno a la atmósfera.
Fotografía al microscopio electrónico de una cianobacteria del género Synechocystis. Foto.
Con estas premisas, sencillez extrema en su organización –lo que las convierte en los seres vivos más idóneos para explicar el origen de la vida- y capacidad de liberar oxígeno, está claro que las cianobacterias han sido consideradas por todos los evolucionistas como los organismos más apropiados para ser situados en el punto de origen de la vida sobre la Tierra. Ahora bien, si la hipótesis estaba clara, faltaba la documentación que atestiguara fidedignamente que las cianobacterias estaban presentes en el caldo primigenio a partir del cual se originó la vida. Como es sabido, una buena parte de la teoría darwinista se ha ido sustentando en la aparición de testimonios fósiles que documentaran los pasos evolutivos formulados como meras hipótesis. El problema de las cianobacterias como testimonios fósiles radica en su tamaño microscópico, lo que las hace irreconocibles salvo con potentes microscopios electrónicos y mediante técnicas de laboratorio extremadamente complejas.
Es en este punto donde aparecieron como testimonios valiosísimos los trabajos de Schopf quien, a través de la serie de brillantes artículos a los que antes me refería, situó a las cianobacterias en el punto de mira del origen de la vida. Con todo, sus artículos seguían careciendo de los imprescindibles testimonios fósiles hasta 1993 [1], cuando Schopf aseguró haber encontrado microfósiles de cianobacterias en rocas australianas de más de 3.500 millones de años de antigüedad, que aparecerían fotografiados a la luz del microscopio electrónico en sus ampliamente difundidos artículos científicos. Otro eslabón perdido había sido encontrado. La teoría de Schopf, sustentada ya en evidencias fósiles, pasó a ser una certeza de manual divulgada en simposios y congresos y explicada en las aulas universitarias.
Prof. Martin Brasier (1947-2014) en 2009. Foto
Y así fue hasta que una de las más prestigiosas revistas científicas, Nature [2], publicó los trabajos del catedrático de la Universidad de Oxford Martin Brasier y coaboradores, que demostraron fehacientemente que los supuestos microfósiles de Schopf eran, ni más ni menos, concreciones de grafito que se forman bajo elevadas condiciones de presión y temperatura, y que se alinean bajo el microscopio a modo de cordones celulares cianobactéricos idénticos a los aportados por Schopf, los cuales han resultado ser material geológico, pero no biológico.
En muchos casos, y particularmente en el campo de la evolución, la biología continúa sustentándose todavía en hipótesis, pero como se trata de una ciencia y no de un cuerpo mitológico o de un acto de fe hasta tanto no aparecen pruebas concluyentes conviene ir avanzando con cautela, trátese del Yeti o de las cianobacterias de Schopf. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

[1] Schopf, JW. (1993) Microfossils of the early Archean apex chert: new evidence of the antiquity of life. Science 260:640–646.
[2] Brasier, MD, Green, OR, Jephcoat, AP, Kleppe, AK, Van Kranendonk, MJ, Lindsay, JF, Steele, A & Grassineau, NV. (2002) Questioning the evidence for Earth's oldest fossils. Nature 416, 76-81.