El Árbol de la Vida es vertiginoso, el tiempo: 3.800 millones de años es el motor que lo explica todo. El estudio más citado, publicado en PLoS Biology, propone la cifra de 8,7 millones de especies presentes en la Tierra, de las cuales 6,5 millones son terrestres y 2,2 millones acuáticas.
Imagina una población que se divide en dos grupos aislados geográficamente. Después de un millón de años, las mutaciones acumuladas los hacen lo suficientemente diferentes como para no poder reproducirse juntos: dos especies han nacido donde antes solo había una. Cada una de estas dos especies puede, a su vez, dividirse, y así sucesivamente.
Al analizar los registros fósiles, los investigadores estiman que la vida media de una especie animal es del orden de 1 a 10 millones de años antes de que se extinga o se transforme. Para los eucariotas complejos, la cifra más citada es de 2 millones de años para que una línea se divida en dos especies distintas.
Si una línea se divide en promedio una vez cada 2 millones de años, en 3.800 millones de años esto representa 1.900 divisiones sucesivas por línea. En crecimiento arbóreo, esto da teóricamente alrededor de \(10^{572}\), un número inimaginable que sigue siendo infinitamente superior al número de átomos en el universo observable (estimado en alrededor de \(10^{80}\)). Si una línea se divide en promedio una vez cada 10 millones de años, esto da alrededor de \(10^{114}\), un número que sigue siendo propiamente inimaginable.
Este número inimaginable es un límite teórico en un mundo sin extinción, sin saturación ecológica y donde todas las líneas se bifurcarían de manera regular y simultánea cada 1 a 10 millones de años. En la realidad, restricciones masivas aplastan este potencial teórico de duplicación pura antes de que pueda expresarse.
Las restricciones forman en realidad un filtro en cascada: una línea debe superarlas todas simultáneamente para dar lugar a una especie estable y duradera, lo que explica por qué el número de especies reales está muy lejos del potencial teórico.
Los paleontólogos estiman que el número total de especies fosilizables que han existido desde la aparición de los animales complejos, hace unos 540 millones de años (inicio del Cámbrico), se sitúa entre 5 y 50 mil millones. Pero esta cifra solo concierne a los organismos que han dejado rastros en las rocas, menos del 1% de la vida real. Al corregir este sesgo e incluir todo el conjunto de la vida desde los orígenes microbianos, el número total de especies que han existido en la Tierra podría situarse entre \(10^{12}\) y \(10^{15}\), es decir, entre un billón y un cuatrillón de especies extintas.
Las cifras son claras: en 3.800 millones de años de evolución, la extinción es la regla, no la excepción: más del 99,9% de todas las especies que han existido han desaparecido. En la historia de la vida, la supervivencia es la excepción.
Todas las especies vivas hoy en día reunidas representan solo una milmillonésima parte, quizá menos, de la diversidad biológica total que la Tierra ha producido desde el origen de la vida. La selección natural es implacable: elimina sin piedad las líneas no adaptadas, filtrando incansablemente las variaciones de la vida, dejando sobrevivir solo a aquellas que responden a las exigencias inmediatas de su entorno.
Gracias a los trabajos de Carl Woese (1928-2012) y sus colaboradores a finales de los años 70, sabemos que la vida se divide en tres grandes dominios. Esta clasificación revolucionaria se basa en el análisis del ARN ribosomal, una molécula presente en todos los seres vivos.
Los tres dominios que forman las ramas principales del árbol:
N.B.: Las arqueas están genéticamente más cerca de los eucariotas que de las bacterias. Los eucariotas son en realidad una rama derivada del dominio de las arqueas. El ser humano comparte un ancestro común más reciente con una arquea termófila de fuentes termales que con una bacteria intestinal.
| Dominio | Linaje | Ejemplo de organismo | Aparición estimada | Característica clave |
|---|---|---|---|---|
| Bacterias | Proteobacterias | Escherichia coli | ~ 3.500 millones de años | Grupo muy diversificado, incluye muchas bacterias patógenas y simbióticas. |
| Bacterias | Cianobacterias | Spirulina | ~ 2.400 millones de años | Únicas bacterias capaces de fotosíntesis oxigénica (producción de oxígeno). |
| Arqueas | Euryarchaeota | Methanobrevibacter | ~ 3.800 millones de años | Agrupa metanógenos (productores de metano) y extremófilos. |
| Arqueas | Asgardarchaeota | Lokiarchaeum | ~ 2.000 millones de años | Arqueas descubiertas recientemente, genéticamente las más cercanas a los Eucariotas. |
| Eucariotas | Animales (Metazoos) | Homo sapiens | ~ 800 millones de años | Organismos multicelulares heterótrofos (se alimentan de otros seres). |
| Eucariotas | Plantas (Viridiplantae) | Arabidopsis thaliana | ~ 1.500 millones de años | Organismos fotosintéticos con pared celular de celulosa. |
| Eucariotas | Hongos (Fungi) | Saccharomyces cerevisiae | ~ 1.000 millones de años | Organismos osmótrofos (absorción) con pared de quitina, cercanos a los animales. |
| Eucariotas | Protistas | Amoeba proteus | ~ 1.800 millones de años | Grupo parafilético (cajón de sastre) que agrupa todos los eucariotas no animales, no plantas y no hongos. |
N.B.: Las fechas indicadas son estimaciones basadas en relojes moleculares y fósiles. Los primeros signos de vida (procariotas) aparecen hace unos 3.800 millones de años. La edad de la Tierra se estima en unos 4.540 millones de años.
Tú, yo, el guepardo, el champiñón de París, la secuoya gigante y la bacteria compartimos un ancestro común: todos descendemos de LUCA (Last Universal Common Ancestor), un organismo unicelular que vivió hace unos 3.500 a 4.000 millones de años. LUCA no es necesariamente un individuo único. LUCA corresponde más bien a una población de organismos primitivos que probablemente vivían alrededor de fuentes hidrotermales e intercambiaban masivamente genes directamente entre individuos, sin pasar por la reproducción.
En la divulgación, a menudo se presenta a LUCA como UN organismo único, un poco como el "Adán y Eva" de la vida. Es práctico para explicar, pero inexacto. LUCA probablemente representa varios organismos relacionados, ya que una población permite más diversidad genética que un solo individuo.
Pero LUCA es en sí mismo el producto de una selección muy larga. Antes de que LUCA "ganara", probablemente hubo miles de millones de intentos de emergencia de la vida: proto-células, sistemas autorreplicantes, metabolismos primitivos que aparecieron y desaparecieron sin dejar descendencia. A esto se le llama el período de química prebiótica darwiniana, que habría tenido lugar en una ventana de unos 100 a 400 millones de años, entre el final del Gran Bombardeo Tardío y la aparición de LUCA.
El Árbol de la Vida nos revela una historia a la vez grandiosa y frágil: la de una vida que apareció hace miles de millones de años, moldeada por una sucesión infinita de eventos aleatorios, catástrofes y selecciones.
Nuestra existencia es el fruto de una contingencia tan singular que no podría reproducirse. Nos recuerda que la vida, en la forma que conocemos, es preciosa, rara y única. En lugar de buscar desesperadamente gemelos de la humanidad en las estrellas, deberíamos maravillarnos de nuestra propia presencia y asegurarnos de que esta excepción no se convierta, por nuestra culpa, en una nueva extinción.
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