Crédito:Universidad de Tohoku
Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo cómo y cuándo ocurrió la evolución de procariotas a eucariotas. Un equipo de investigación colaborativo de la Universidad de Tohoku y la Universidad de Tokio puede haber proporcionado algunas respuestas después de descubrir nuevos tipos de microfósiles que datan de 1900 millones de años.
Los detalles de sus hallazgos se publicaron en la revista Precambrian Research el 19 de agosto de 2022.
La Formación Gunflint atraviesa la parte norte de Minnesota hacia Ontario, a lo largo de la costa noroeste del Lago Superior. Los primeros microfósiles bacterianos se descubrieron allí en 1954, y los microfósiles de Gunflint ahora se reconocen como un "punto de referencia" en el campo de la evolución de la vida.
Sin embargo, desde la década de 1970, se han realizado pocas investigaciones sobre la diversidad de los microfósiles de Gunflint y no se han informado pruebas concluyentes de microfósiles eucariotas.
Buscando reevaluar los microfósiles, el equipo de investigación llevó a cabo un estudio geológico de la Formación Gunflint y recolectó rocas que contenían microfósiles. Después de investigar la forma tridimensional y la distribución del tamaño de los microfósiles, desenterraron cinco tipos de microfósiles:tipo colonial, elipsoidal, con inclusión intracelular (ICI), espinoso y con cola.
"Los recién descubiertos son más funcionales", dijo el líder del equipo, Kohei Sasaki, investigador de la Universidad de Tohoku. "Los microfósiles elipsoidales se asemejan a las cianobacterias modernas, que evolucionaron para mejorar su tolerancia a los entornos hostiles; mientras que el análisis químico mostró que los microfósiles ICI estaban repletos de nutrientes".
Tipos comunes de microfósiles de Gunflint, con barras de escala blancas a una escala de 0,01 mm. Crédito:Sasaki et al.
Esto proporciona evidencia de que los microorganismos evolucionaron para almacenar nutrientes que podrían soportar el estrés ambiental.
Mientras tanto, los tipos espinoso y con cola demostraron características ventajosas para la motilidad y la transferencia de nutrientes entre las células, una característica morfológica típica de los eucariotas.
"Aunque el tamaño de las células es procariota por definición, ya habían desarrollado funciones eucariotas", agregó Sasaki. Esto indica que los procariotas pueden haber comenzado a diversificar sus funciones y a prepararse para la evolución antes de la aparición de los eucariotas hace entre 1800 y 1600 millones de años.
El equipo especula que el entorno único en ese momento facilitó la expansión divergente de formas microbianas. La colisión de masas terrestres aceleró la meteorización oxidativa desde el continente fresco hasta el océano. Esto aumentó los suministros de nutrientes y elevó la temperatura del agua de mar, lo que hizo que el medio ambiente marino fuera inestable.
Imágenes de los microfósiles recién descubiertos, con barras de escala blanca a una escala de 0,01 mm. Crédito:Sasaki et al.
"Bajo tales condiciones, los microorganismos probablemente diversificaron su morfología como una estrategia de supervivencia, allanando el camino para la evolución de los eucariotas", continuó Sasaki.
El descubrimiento histórico de Sasaki y su equipo ayudará a los científicos a identificar el momento y los factores que marcaron el comienzo de la evolución de procariotas a eucariotas, proporcionando no solo un significado geológico, sino también ayudando a los campos de las ciencias de la vida y la biología evolutiva. Los microfósiles, posiblemente los más antiguos del mundo, tenían características biológicas
