Resumir la historia desde el origen del universo hasta hoy es una tarea ambiciosa. En el libro “Orígenes. El universo, la vida, los humanos”, tres científicos de prestigio como Alberto Fernández Soto, Carlos Briones y José María Bermúdez de Castro se han repartido la tarea de elaborar un relato riguroso desde campos tan diferentes como la astrofísica, la biología y la paleoantropología. Como investigador del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), Carlos Briones lleva años trabajando en un campo tan fascinante como la forma en que algunas moléculas se organizaron para dar lugar a los primeros seres vivos. Charlamos con él sobre las diferentes maneras en que esto pudo suceder en nuestro planeta.
Sopa primigenia, pizza, lasaña... Le han puesto nombres muy alimenticios a las distintas hipótesis, pero ¿cuál fue el primer plato del origen de la vida?
Es difícil decidirse, pero me imagino que sería una sopa, pero una sopa espesa en la que también es importante lo que pasaba en el fondo del plato.
O sea que la vida pudo surgir en el fondo de un charco seco.
Sí, el "pequeño charco de agua templada" que decía Darwin sigue siendo una metáfora muy bonita para el posible origen de la vida, lo que pasa que es importante el fondo del charco también. La diferencia es que antes se pensaba que todo sucedía solo en el líquido y ahora se sabe que las superficies minerales catalizan reacciones.
Cuando habláis del origen de la vida, la replicación es importante, pero es solo una de las tres patas, ¿no?
Eso es. Son la replicación, el metabolismo (intercambio de materia y energía entre el ser vivo y el exterior) y un compartimento (algún sistema que te permita distinguir lo que es el ser vivo y lo que es el entorno). En el pasado ha habido posiciones muy integristas, los que decían que lo primero había sido esto o lo otro. Ahora sabemos que es imposible que haya metabolismo sin replicación y al revés.
¿Cuál es la hipótesis más aceptada?
Ahora se le da cada vez más importancia a que hubiera compartimentos, vesículas como pompas de jabón muy pequeñitas, y que ahí dentro pasaran cosas. Las cosas podían ser un metabolismo primitivo y que se fuera formando alguna molécula con información, lo más probable es que fuera una molécula tipo ARN, pero también tiene complicaciones ese modelo.
"Si ha surgido otra forma de vida en la Tierra nos la hemos comido"
Necesitáis la replicación para explicar a vida, pero no todo lo que se autorreplica es vida.
Claro. Si coges cada una de estas características de la vida de forma individual puedes tener sistemas no vivos. ¿Metabolismo? Pues en cierta medida el intercambio de materia y energía lo hace una vela encendida, ¿no? O lo que hace un cristal. Compartimento podría ser una pompa de jabón y el ejemplo de 'replicación sola' son los virus. Pero solo funcionan cuando están asociadas a algo vivo. Algo que se autorreplica pero no tiene metabolismo no puede llegar a evolucionar, no se mantiene en el tiempo.
Una cosa que contáis en el libro es que la muerte apareció muchísimo después de la vida.
Cuando se dividen dos células no existe una madre y una hija, las dos tienen la misma edad, son igual de recién nacidas. En principio, si no hay ninguna limitación en los nutrientes, eso no tiene fin, como pasa con las bacterias. Y esto viene ocurriendo la Tierra desde hace unos 3.500 millones de años hasta hace unos 1.000 millones de años, cuando surge la multicelularidad. En una de las ramas del árbol de la vida, se fueron creando organismos cada vez más complejos y a partir de eso surge un nuevo tipo de reproducción que es la reproducción sexual. En esos seres pluricelulares se van diferenciando células germinales, que van a dar la siguiente generación, y células somáticas, que son el resto del cuerpo. Nosotros, por ejemplo, tenemos óvulos y espermatozoides, y el resto de células. Los que cuentan evolutivamente son los primeros, el resto es solo un vehículo.
O sea, que somos la envoltura de nuestros óvulos y espermatozoides...
Eso es. Y cuando se produce la información sexual, esa ultraestructura que necesitan, que es nuestro cuerpo, es totalmente prescindible. ¿Y entonces qué haces? Morirte. Es metabólicamente muy costoso mantener todo ese sistema. Unos 2.500 millones de años después de la invención de la vida aparece la muerte.
De modo que el sexo y la muerte nacieron a la vez en nuestro planeta.
Muerte, pluricelularidad y sexo, sí. No se puede decir que la muerte es consustancial a la vida. En absoluto. Es consustancial a la pluricelularidad y la reproducción sexual. Durante 2.500 millones de años en este planeta se ha vivido y no se ha muerto.
¿Y la vida surgió una vez o muchas veces?
No hay ninguna evidencia de que surgiera una vez o varias, pero lo más probable es que surgiera varias veces porque habría muchos mecanismos químicos para intentar generar una vida más compleja, replicativa, etcétera. El árbol de la vida deriva de LUCA (el último ancestro común), pero nada impide que haya habido otros arbolitos más pequeños que han desaparecido, que por alguna cuestión ambiental, competencia entre ellos o cuestión de nutrientes, no han dado lugar a más vida
¿Existen posibilidades de encontrar huellas de esos intentos alternativos?
Se considera que son nulas. Cuando una forma de vida desaparece pasa a ser materia orgánica que sirve para que la otra forma de vida se la coma. Si surgió algún intento de vida alternativa nos los habremos comido.
Desde aquella primera forma de vida, ¿todos hemos heredado el mismo tipo de metabolismo?
De esa primera forma de vida digamos "moderna", derivan todas las bacterias, las arqueas y las eucariotas y todos hemos heredado muchas cosas en común; cómo funciona el flujo de información genética, el metabolismo basal y las grandes autopistas del movimiento químico en las células... Son pruebas que apoyan la existencia de un ancestro común. Tuvimos un tatarabuelo igual todos los seres vivos actuales y nos parecemos mucho. Pero una vez que LUCA estaba "inventada" todo fue muy fácil, porque es evolución.
¿Encontrar formas de vida fuera de la Tierra sería clave para entender la vida de aquí?
Si alguna vez encontramos vida fuera de la Tierra se puede parecer o no a la nuestra. Puede estar basada en el carbono y el agua como la nuestra o no. Si es que sí, la siguiente pregunta es si también tiene ADN y, si es que sí, habría que compararla con la nuestra y ver si esos seres vivos caben dentro de un árbol genético como los que hacemos hoy en día. Si entran bien, querría decir que el origen de esa vida y nuestra vida es el mismo. Entonces o nuestra ida viene de allí, y todos somos extraterrestres, o aquella vida es un regalo de la Tierra al otro planeta.
Por intercambio de materia.
Claro. Pueden haberse dado entre Marte y la Tierra, más probable de allí a aquí porque estamos más adentro en el Sistema Solar.
¿La teoría de la panspermia comenzó pareciendo ciencia ficción y ahora no se descarta?
Cuando se plantea a principios del siglo XX se consideraba una locura de un señor mayor que ya era un premio Nobel. Lo que ocurre es que con el tiempo se ha ido viendo que los microorganismos aguantan muy la posible entrada en la atmósfera terrestre y se baraja una teoría de panspermia fuerte (que han venido microorganismos de fuera) y la más light y más creíble, que apuesta porque algunos ingredientes han llegado en meteorito y le han dado sabor a esa sopa. A lo mejor algunos aminoácidos vinieron en meteoritos, igual somos el resultado de una química endógena y una química exógena que aquí encontraron las condiciones buenas para desarrollarse
Unos 2.500 millones de años después de la invención de la vida aparece la muerte.
La vida apreció sorprendentemente pronto en la historia del planeta.
Apareció en nuestra primavera. Cuando se hace el calendario de la historia del planeta, a mediados de marzo aparece la vida. Parece que en cuanto hubo condiciones químicamente estables se formó la vida. ¿Eso qué quiere decir? ¿Que es una suma de casualidades o que la química genera una complejidad creciente que acaba dando sistemas autorreplicativos? No lo sabemos, necesitaríamos tener una forma de vida alternativa en otro planeta y ver si también ha surgido en la infancia del planeta o mucho más adelante. Hay expertos como Saphiro que dicen que es imposible estudiar la vida si no encontramos otra forma de vida fuera. Nuestra propia definición de vida depende de la vida que conocemos. Él dice: ¿cómo se definiría un mamífero si el único que hubiéramos visto fuera una cebra? Pues todos diríamos, tiene cuatro patas, tiene bandas negras y blancas... Si no conocemos otras formas no podemos tener muy claro cómo fue esa transición.
Una característica de la vida es que transformó el planeta.
De hecho se habla de una coevolución de la vida y el planeta. Uno de los mayores eventos en la historia de la vida fue la oxigenación de la atmósfera, que fue como llenarla de veneno para la inmensa mayoría de seres vivos. Había dos soluciones: o te escondías, en lugares anaerobios que siguen existiendo en el planeta, o aprendías a utilizar ese oxígeno.
¿Los extremófilos podrían ser descendientes de aquellos que se escondieron?
Bueno, pero es que hay muchos tipos de extremófilos. No creo que nos puedan enseñar más sobre la vida que el resto, que los mesófilos. Lo que sí nos permiten es imaginarnos formas distintas de hacer metabolismo. De hecho, los grandes maestros de la obtención de energía son las bacterias. Cuando aparecieron las eucariotas surgió una diversidad muy grande, pero a nivel metabólico no inventamos absolutamente nada nuevo, lo que hicimos fue secuestrar bacterias para que hicieran nuestro metabolismo [las mitocondrias son antiguas bacterias asimiladas por endosimbiosis].
Lo mires por donde lo mires este sigue siendo un planeta de bacterias.
Sí, sí. El 85% de las especies de este planeta son microorganismos, y todos los metabolismos posibles en este planeta los hacen los microrganismos. Lo que pasa es que somos más grandes, nos vemos unos a otros, y no es raro que haya un sesgo y una diferencia muy grande entre la diversidad que vemos y la que estimamos.
Puede haber una gran parte de la vida que aún no conozcamos todavía dentro de nuestro propio planeta.
En el libro habláis de la biosfera oculta. La vida sigue dando sorpresas.
Hay muchos entornos que no se han investigado en profundidad, y lo que sí estamos viendo es que en cualquier entorno que se investiga, por muy extremo que sea, tiene seres vivos. Es decir, la vida tiene una capacidad asombrosa de adaptación a cualquier condición. Y en prospecciones en el subsuelo se están encontrando biosferas grandes y complejas, por ejemplo en rocas en profundidades del Río Tinto, a 600 metros de profundidad, hemos encontrado muchos microrganismos, y otros equipos lo están viendo en el fondo rocoso de los océanos. ¿Cuántos seres vivos hay y cómo de diversos son? Puede haber una gran parte de la vida que aún no conozcamos todavía dentro de nuestro propio planeta.
Sin embargo ya estamos hablando de crear vida artificial...
Es otra de las puntas de lanza. Hay muchas aproximaciones, hay gente que toma cosas ya conocidas de seres vivos conocidos y se dedica a mezclarlas a ver qué pasa y otros que son más 'valientes' e intentan crear una química nueva que dé lugar a formas de vida. Es más improbable, pero eso sí nos daría evidencias sobre formas alternativas de vida.
Aquí es cuando alguien os dice que jugáis a ser Dios.
Bueno, lo que muchos científicos quieren es explorar hasta dónde puede llegar la química, pero nunca va a poder competir con la vida real. Una de las cosas que se ven cuando se hace vida 'pseudosintética' es que si la pones a competir con la vida de ahí fuera, “los del barrio” son los malotes y se los comen.
Habéis hecho una reconstrucción de la historia del universo hasta la actualidad. ¿Vuestro libro es como la biblia pero con datos científicos?
Efectivamente, es una forma de contar la naturaleza y cómo se ha producido todo ese proceso maravilloso de 13.800 millones de años pero en lugar de recurrir a dogmas lo que hacemos es escrutar la naturaleza y poner datos.
* El libro “Orígenes. El universo, la vida, los humanos” ha sido editado por Planeta, Ed. Crítica, en la colección Drakontos.
