ISTOCK, JUSTINREZNICK Existe una perniciosa tentaci\u00f3n en la ciencia de hablar con autoridad sobre temas que est\u00e1n m\u00e1s all\u00e1 de la exploraci\u00f3n y certeza cient\u00edficas. Esto ha llevado a algunos f\u00edsicos te\u00f3ricos a abogar por una teor\u00eda “posemp\u00edrica” forma de ciencia. Esa es la idea de que las teor\u00edas no necesitan juzgarse por su capacidad para hacer predicciones nuevas y comprobables sobre el universo observable; en algunos casos, la ausencia de una alternativa plausible es suficiente. Uno podr\u00eda ser perdonado si ve una situaci\u00f3n an\u00e1loga en biolog\u00eda, espec\u00edficamente cuando se trata del origen o or\u00edgenes de la vida en la Tierra o en otros lugares, y los pasos detr\u00e1s de los principales eventos evolutivos esencialmente hist\u00f3ricos. Por ejemplo, hay informes casi diarios (y comunicados de prensa bastante emocionados) de c\u00f3mo algunas observaciones cient\u00edficas argumentan a favor de la plausibilidad de la vida en otros planetas, en otros sistemas solares o en otras galaxias, cuando en realidad, lo que se ha encontrado es uno. …<\/p>\n
En un mundo en el que el pensamiento m\u00e1gico persiste en la cultura popular, como atestiguan la cantidad de figuras p\u00fablicas prominentes que se pronuncian en contra de la vacunaci\u00f3n, abogan por tratamientos naturales no probados para (actualmente) enfermedades m\u00e9dicamente incurables, hacen reclaman una Tierra plana, o abogan por la inserci\u00f3n de huevos de jade para fortalecer los m\u00fasculos vaginales, existe un serio desaf\u00edo para la comunidad cient\u00edfica en cuanto a c\u00f3mo mantener una apreciaci\u00f3n por las conclusiones cient\u00edficas establecidas y transmitir la l\u00f3gica subyacente de la empresa cient\u00edfica. <\/p>\n
\nHasta que no se descubran formas de vida no derivadas de LUCA, no sirve a la integridad de la ciencia como fuente de conocimiento confiable especular sobre lo que vino antes de LUCA. m\u00e1s all\u00e1 de eso. <\/p>\n<\/blockquote>\n
En el contexto de los estudios del origen de la vida, una clave es reconocer expl\u00edcitamente las limitaciones bajo las cuales opera la ciencia. En contraste con la cita de Jack Szostak y colegas en un art\u00edculo de Nature<\/em> de 2001, Definir la vida es notoriamente dif\u00edcil; su misma diversidad resiste los confines de cualquier definici\u00f3n compacta, el verdadero problema es que la diversidad de la vida, tal como la conocemos, es superficial y algo as\u00ed como una ilusi\u00f3n: conocemos un solo tipo de vida, un organismo original y todos los subsiguientes. organismos derivados de \u00e9l por varios procesos evolutivos. Adem\u00e1s, no podemos examinar este \u00faltimo ancestro com\u00fan universal o LUCA, aunque no hay duda cient\u00edfica de que A) existi\u00f3, B) us\u00f3 ADN para almacenar informaci\u00f3n, C) la informaci\u00f3n se expres\u00f3 en forma de ARN, muchos de los cuales, en a su vez, polip\u00e9ptidos\/prote\u00ednas codificados, D) estaba limitado por una membrana lip\u00eddica, y F) puede caracterizarse como un sistema de reacci\u00f3n fuera del equilibrio, que ha estado funcionando continuamente durante miles de millones de a\u00f1os y cuyos descendientes est\u00e1n presentes en todas las c\u00e9lulas vivas desde entonces. (ver mi art\u00edculo de 2010 sobre el tema).<\/p>\n
LUCA era bastante complejo, con la maquinaria para mantener su estado de desequilibrio, un esquema de codificaci\u00f3n espec\u00edfico de nucle\u00f3tido a polip\u00e9ptido y la capacidad de llevar a cabo la replicaci\u00f3n del ADN, s\u00edntesis de ARN regulada por factores de transcripci\u00f3n y s\u00edntesis de polip\u00e9ptidos dirigida por ARN mediada por ribosomas. Podr\u00edamos ir un poco m\u00e1s all\u00e1 y especular que LUCA surgi\u00f3 en un nicho ambiental especial, y dada su naturaleza de membrana, probablemente isoosm\u00f3tica. La adaptaci\u00f3n evolutiva de una pared celular para lidiar con condiciones hipo e hiperosm\u00f3ticas fue probablemente una innovaci\u00f3n temprana (posterior a LUCA) que permiti\u00f3 la propagaci\u00f3n y diversificaci\u00f3n de protobacterias y protoarqueas a entornos osm\u00f3ticamente m\u00e1s desafiantes, lo que quiz\u00e1s se condujo en parte a escapar de los depredadores sin paredes, como propone Patrick Forterre del Institut Pasteur.<\/p>\n
Pero lo que vino antes y los pasos exactos que condujeron a LUCA son desconocidos. Adem\u00e1s, los miles de millones de a\u00f1os que han transcurrido desde el origen de LUCA y la naturaleza activa de los procesos evolutivos que dan como resultado que nuevos genes surjan del ruido y se vuelvan esenciales en los organismos, desde las moscas de la fruta hasta los humanos, combinados con la realidad de las convergencias estructurales o funcionales, el creciente reconocimiento de marcos de lectura abiertos peque\u00f1os y alternativos que codifican prote\u00ednas funcionalmente diferentes, y la ubicuidad de varias formas de transferencia horizontal de genes, significa que los detalles hist\u00f3ricos y sus impulsores evolutivos a menudo son oscuros.<\/p>\n
Eugene Koonin en el El Centro Nacional de Informaci\u00f3n Biotecnol\u00f3gica y sus colegas han especulado sobre un mundo de virus anterior al advenimiento de las c\u00e9lulas completas, es decir, LUCA. M\u00e1s recientemente, ha habido cierto entusiasmo por el descubrimiento de varios megavirus y si jugaron un papel en el origen del n\u00facleo eucariota, un evento posterior a LUCA, o si forman un cuarto dominio de la vida) que surgi\u00f3 antes o en paralelo a LUCA. Pero, \u00bfqu\u00e9 sabemos sobre la historia evolutiva de los Megavirales, dadas las r\u00e1pidas tasas evolutivas que muestran? Si bien es relativamente f\u00e1cil se\u00f1alar cu\u00e1ndo se originaron los dinosaurios y cu\u00e1ndo se extinguieron (la mayor\u00eda), establecer l\u00edneas de tiempo similares es m\u00e1s dif\u00edcil con virus y organismos que no dejan un registro f\u00f3sil f\u00edsico. En el caso de la familia Megavirales, se ha interpretado que los an\u00e1lisis filogen\u00e9ticos respaldan los or\u00edgenes simples y la posterior complejizaci\u00f3n, lo que sugiere el comportamiento de un par\u00e1sito molecular en lugar de un impulsor de los or\u00edgenes celulares.<\/p>\n
Forterre ha realizado una serie de puntos relacionados con lo que podemos saber sobre LUCA. Por ejemplo, mientras que a los estudiantes a menudo se les presenta un modelo impl\u00edcito de vida temprana como esencialmente bacteriano o arqueal (procariota), esta historia ignora el hecho de que estos son organismos altamente evolucionados, especializados en nichos ecol\u00f3gicos espec\u00edficos con genomas aerodin\u00e1micos. LUCA bien puede haber sido m\u00e1s complejo de lo que se pensaba anteriormente, pero eso nos dice poco sobre los pasos que conducen a LUCA.<\/p>\n
Entonces, \u00bfqu\u00e9 nos queda? Todos los modelos anteriores a LUCA se basan en qu\u00edmica plausible, una idea promovida por el experimento Miller\/Urey en 1959 que encontr\u00f3 que pasar corriente el\u00e9ctrica a trav\u00e9s de lo que los cient\u00edficos supusieron que era una atm\u00f3sfera terrestre temprana llev\u00f3 a la generaci\u00f3n de una matriz compleja de mol\u00e9culas org\u00e1nicas. , incluidos los precursores de mol\u00e9culas que se encuentran en los organismos modernos. Estudios m\u00e1s recientes han comenzado a refinar estos escenarios hipot\u00e9ticos, definiendo entornos para la s\u00edntesis de materias primas y luego prote\u00ednas, ARN y l\u00edpidos m\u00e1s complejos. Estas mol\u00e9culas se unieron en un entorno presumiblemente estable u oscilante estable para generar sistemas pre-LUCA, ya sea basados en replicadores de tipo mundial de ARN, como ribozimasmol\u00e9culas de ARN con actividad enzim\u00e1tica y la capacidad de replicarse a s\u00ed mismas o sistemas metab\u00f3licos (reacci\u00f3n qu\u00edmica fuera del equilibrio), lo que lleva a los sistemas delimitados por membranas. A pesar de todo esto, hasta que se descubran formas de vida no derivadas de LUCA, no sirve a la integridad de la ciencia como fuente de conocimiento confiable especular sobre lo que vino antes de LUCA mucho m\u00e1s all\u00e1 de eso. <\/p>\n
Mike Klymkowsky es bi\u00f3logo molecular y profesor de biolog\u00eda en la Universidad de Colorado, Boulder.<\/strong><\/p>\n
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