Última actualización: 15 de agosto de 2025

El Origen de la Vida: De los Primeros Organismos a la Diversidad Biológica Actual

Árbol filogenético de la vida mostrando LUCA y los tres dominios de la vida

LUCA: El Último Ancestro Común Universal

El último ancestro común universal, o LUCA, representa el organismo hipotético del que descienden todos los seres vivos actuales en la Tierra. Las investigaciones sugieren que LUCA vivió hace aproximadamente 3.5 a 3.8 mil millones de años, poco después de la formación de los océanos. Los estudios genómicos comparativos han identificado unos 355 genes que probablemente estaban presentes en LUCA.

Tabla de la Diversificación en Tres Dominios

A partir de LUCA, la vida se diversificó en tres dominios principales: Bacterias, Arqueas y Eucariotas. Los análisis moleculares muestran que las Arqueas y los Eucariotas comparten un ancestro común más reciente que con las Bacterias.

Tabla de Características Comparadas de los Tres Dominios de la Vida
Características	Bacterias	Arqueas	Eucariotas
Tipo celular Define la estructura básica de la célula	Procariota	Procariota	Eucariota
Presencia de núcleo El núcleo contiene el ADN en eucariotas	❌ No	❌ No	✅ Sí
Orgánulos membranosos Ej. mitocondrias, retículo endoplasmático	❌ No	❌ No	✅ Sí
Membrana celular Tipo de lípidos que componen la membrana	Lípidos éster Menos estables, típicos de bacterias	Lípidos éter Muy estables, adaptados a medios extremos	Lípidos éster Como en bacterias, pero con colesterol
Pared celular Estructura rígida que rodea la célula	Peptidoglicano Polímero específico de bacterias	Pseudo-peptidoglicano Estructura similar pero químicamente diferente	Celulosa, quitina o ausente Varía según el tipo de eucariota
Ribosomas Sitios de síntesis de proteínas	70S Pequeños, típicos de procariotas	70S Similares a bacterias pero con diferencias sutiles	80S Más grandes, específicos de eucariotas
Genes intrónicos Presencia de intrones en los genes	❌ Raro Genoma compacto	✅ A veces Similitudes con eucariotas	✅ Frecuente Intrones presentes en la mayoría de los genes
Organización genética Forma del ADN en la célula	ADN circular	ADN circular	ADN lineal
Reproducción Modo de multiplicación celular	Asexual Por fisión binaria	Asexual A menudo por fisión	Sexual o asexual Meiosis, mitosis o división simple
Medios de vida Hábitat natural	En todas partes Suelo, agua, organismos vivos	Medios extremos Fuentes termales, salinas, ácidas	Medios variados Terrestres, acuáticos, aéreos
Ejemplos Organismos representativos	Escherichia coli, Streptococcus	Halobacterium, Methanopyrus	Humanos, plantas, hongos

La Evolución Compleja de los Eucariotas

La aparición de las células eucariotas marca uno de los giros más importantes en la historia de la vida. A diferencia de las células procariotas (bacterias y arqueas), los eucariotas poseen un núcleo, orgánulos especializados (como las mitocondrias) y una organización celular sofisticada. Esta complejidad permitió la emergencia de plantas, animales, hongos y, por lo tanto, de toda la vida multicelular.

Orígenes y Ancestros

Los eucariotas probablemente resultan de una endosimbiosis entre una arquea y una bacteria, dando origen a las mitocondrias. Esta simbiosis permitió el desarrollo de células más complejas y voluminosas.

LECA (Último Ancestro Común Eucariota): Este último ancestro ya poseía mitocondrias, un núcleo y un citoesqueleto.
Arqueas Asgard: Descubiertas recientemente, se consideran las parientes más cercanas de los eucariotas. Poseen genes similares a los de los eucariotas modernos.
Endosimbiosis: Teoría según la cual una célula ancestral absorbió una bacteria, que luego se convirtió en una mitocondria. Este proceso fue crucial para la evolución de los eucariotas.

El Reloj Molecular y la Datación

Definición y Origen del Concepto

El reloj molecular es una hipótesis según la cual las mutaciones genéticas se acumulan a un ritmo relativamente constante en el genoma a lo largo del tiempo. Este concepto, propuesto en los años 1960 por Zuckerkandl y Pauling, permite fechar la divergencia entre especies comparando sus secuencias de ADN o proteínas.

N.B.: Cuanto más diferentes sean las secuencias genéticas de dos especies, más antiguo será su ancestro común, y viceversa.

Principio de Funcionamiento

Mutación constante: Los cambios en las macromoléculas biológicas (ADN, proteínas) ocurren a una frecuencia promedio.
Comparación de secuencias: Se mide el número de diferencias entre dos especies.
Calibración paleontológica: Estas diferencias se asocian con fechas conocidas gracias a los fósiles.

Aplicaciones

Datación de la divergencia entre especies: Por ejemplo, estimar cuándo divergieron humanos y chimpancés.
Reconstrucción del árbol de la vida: Ayuda a comprender mejor las relaciones evolutivas.
Complemento a los fósiles: Útil cuando el registro fósil es incompleto.

Límites y Precauciones

La tasa de mutación no siempre es constante; puede variar según las especies, los genes o los entornos.
La calibración depende de la calidad de los datos fósiles disponibles.
Los relojes moleculares son más fiables en períodos largos que en tiempos recientes.

Fuente: Nature Microbiology - The nature of the last universal common ancestor y Science - Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity.