El inesperado vínculo entre oxígeno y bacterias
Los investigadores del Centro de Investigación Ecológica Hun-Ren (HUN-Ren CER) han hecho un hallazgo único sobre las bacterias que vivieron hace miles de millones de años. En un estudio reciente publicado en la revista Ciencia, un equipo internacional de investigadores, incluidos expertos de la Red de Investigación Húngara, reveló con detalles espectaculares cómo evolucionaron las bacterias y se adaptaron a oxígeno durante miles de millones de años, informa el sitio web de Hun-Ren.
El objetivo de la investigación era doble: establecer exactamente cuándo evolucionaron los principales grupos de bacterias y reconstruir cómo la capacidad de las bacterias para usar oxígeno evolucionó y se propagó. Para hacer esto, los investigadores utilizaron el gran evento de oxidación (GOE) como punto de referencia. El gran evento de oxidación ocurrió hace unos 2.33 mil millones de años y aumentó drásticamente la cantidad de oxígeno en la atmósfera debido a la fotosíntesis de las cianobacterias.
Los investigadores investigaron el proceso, anteriormente difícil hasta la fecha debido a la escasez de fósiles, utilizando una combinación de datos geológicos y genéticos. El aprendizaje automático (ML) se usó para identificar bacterias aeróbicas antiguas, luego utilizando métodos estadísticos bayesianos, estimaron el tiempo de su aparición, suponiendo que estas bacterias que usan oxígeno evolucionaron después del GOE.
El estudio reconstruyó la historia evolutiva de 1.007 genomas bacterianos y encontró un total de 84 transiciones anaerobias-aerobias. La mayoría de estos ocurrieron después del GOE, pero en al menos tres casos mucho antes, con la primera anterior a la acumulación atmosférica de oxígeno en casi 900 millones de años.
Esto sugiere que las bacterias pudieron usar oxígeno mucho antes de lo que estaba disponible.
Curiosamente, la capacidad de usar oxígeno puede haber estado presente antes de la fotosíntesis productora de oxígeno, e incluso puede haber facilitado la evolución de los genes que juegan un papel clave en la fotosíntesis.
La investigación sugiere que el antepasado común de todas las bacterias vivas hoy vivió alrededor de 4.4-3.9 mil millones de años en los primeros períodos de la historia de la Tierra. Las principales cepas de bacterias aparecieron más tarde, hace 2.5-1.8 mil millones de años, cuando la atmósfera y el medio ambiente de la Tierra cambiaron significativamente. Muchas de las familias bacterianas que conocemos hoy evolucionaron aproximadamente 0.75 a 0.6 mil millones de años, en paralelo con la aparición de la vida animal y vegetal.
Los investigadores han desarrollado un nuevo método basado en un análisis combinado de datos genéticos, fósiles y geoquímicos. Este enfoque ayuda a comprender mejor la evolución temprana de la vida, especialmente para los microbios para los que no han sobrevivido fósiles. El método también puede ser útil en el futuro para estudiar las propiedades de otros microorganismos.
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Via hun-ren.hu, imagen destacada: Pexels
