Expedición científica obtuvo organismos ancestrales de sedimentos costeros uruguayos

La expedición, que se prolongó por 20 días y finalizó el 3 de diciembre pasado, reunió a un equipo internacional y multidisciplinario de investigadores de Estados Unidos, Canadá, Reino Unido, República Checa, India, Austria, México y Uruguay. La coordinación estuvo a cargo del profesor Brett Baker (Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de Texas) y las profesoras Alyson Santoro, Valerie De Anda y Cecilia Alonso, -docente de la Universidad de la República (Udelar) en la región Este y líder del equipo uruguayo-. El buque de investigación Falkor (too), perteneciente al Schmidt Ocean Institute (SOI), está equipado con la tecnología más sofisticada disponible actualmente para la exploración en mares y océanos.

Esta misión se enfocó a la búsqueda un tipo específico de arquea Asgard, las Hodarchaeales, que prosperan en el lodo costero, donde se mezclan agua dulce y salada. Mediante la recolección de muestras de agua y sedimentos en la desembocadura del Río de la Plata, la creación de bibliotecas genómicas y la recolección de células vivas, se apunta a profundizar nuestra comprensión del origen de la vida compleja. 

La selección de Uruguay como sede fue estratégica, ya que el equipo nacional liderado por Alonso, responsable del observatorio microbiano SAMO (South Atlantic Microbial Observatory), ha detectado en el área marina frente a Laguna de Rocha la presencia de arqueas Asgard en la columna de agua en dos ocasiones, lo que hace a la costa uruguaya un sitio propicio para esta investigación.

En su canal de Youtube, el SOI difunde las impresiones de varios integrantes del equipo científico sobre esta campaña en el Falkor too. «Para nosotros en Uruguay, esta es una oportunidad única», expresa Alonso, «la posibilidad que tenemos en esta expedición de influir en los transectos y determinar qué queremos obtener de cada estación es muy inusual. Aunque el objetivo de la expedición es encontrar los Asgard, toda esta información también nos permitirá definir mejor qué áreas deben considerarse prioritarias para la conservación».

Baker, por su parte, comenta que una de las motivaciones para realizar el crucero con este grupo fue «que todos en esta área comenzáramos a colaborar más para lograr más avances y no preocuparnos tanto por quién hace descubrimientos, sino por avanzar en nuestra comprensión». Añade que un grupo interdisciplinario como este «ve mejor», porque las personas aportan diferentes juicios y perspectivas «pero juntas forman una imagen más real. En ciencia, sabemos que la diversidad de trayectorias científicas es esencial porque es muy difícil ver con claridad y se necesita que la gente te despierte viendo las cosas de una manera diferente. Todos han sido muy abiertos a recolectar y compartir muestras, a trabajar juntos en el barco». 

Ancestros Microbianos

Las arqueas Asgard son un grupo de microorganismos marinos considerados los parientes más cercanos a los eucariotas (células complejas que componen animales, plantas y hongos) en el árbol de la vida. 

El investigador Jacob Winnikof explica que muy posiblemente la vida en nuestro planeta se originó cuando, gradualmente, las moléculas orgánicas comenzaron a unirse para formar células simples. «Algunas de estas células simples son similares a lo que ahora conocemos como bacterias y arqueas», señaló; más tarde, «creemos que hace unos 2 mil millones de años, las células pasaron de ser simples a ser complejas y dieron origen a todas las plantas, animales y hongos que podemos ver hoy». 

«Creemos que las arqueas Asgard y las alfa protobacterias comenzaron a trabajar juntas por alguna razón, tal vez relacionada con cómo obtener alimento, o con cómo sobrevivir en su entorno. No estamos seguros, pero nos encantaría descubrirlo. En algún momento, finalmente se fusionaron, de modo que las bacterias vivieron dentro de las arqueas. Dentro de la unidad formada las bacterias se convirtieron en un subcompartimento, llamado mitocondria, que genera energía para el funcionamiento del resto de la célula. Y todo el sistema se volvió más complejo e interconectado hasta que terminamos con lo que ahora conocemos como eucariota o célula compleja. Ahora llamamos a este proceso eucariogénesis. La célula compleja no se detuvo ahí: peces, árboles, nosotros, todos estamos hechos de muchísimas células eucariotas complejas», agrega Winnikof. 

«Resulta que esos dos tipos de organismos, los organismos simples y sus parientes, siguen vivos hoy en día. Aquí en el Atlántico Sur, frente a Uruguay, buscamos a esos parientes vivos. Las aguas del Río de la Plata están llenas de sustancias químicas orgánicas que creemos que serían un excelente alimento para estos microbios», expresa. 

Baker explica que se intenta comprender los eventos biológicos que dieron lugar a las primeras células eucariotas. «¿Por qué se fusionaron estas dos células? ¿Qué ocurrió después? ¿Qué aspecto tenían las células antes de fusionarse? Todo esto es un misterio, ya que ocurrió hace tanto tiempo. Al encontrar descendientes de estas células, comprenderemos mucho mejor esos eventos», señaló.

Agrega que diez años atrás la comunidad científica no sabía de la existencia de las arqueas Asgard. «Este descubrimiento ha revolucionado por completo nuestra comprensión de la evolución, de la vida en el planeta, de nuestros orígenes. Cuanto más aprendemos sobre los Asgard, más emocionante se vuelve. Estamos empezando a ver las primeras imágenes de ellos al microscopio y observamos que tienen “brazos”; creemos que se agarran a otras células con estos brazos y que tal vez así es como iniciaron su fusión con la bacteria».

Baker señala entusiasmado que el equipo alcanzó su objetivo en las costas uruguayas: «encontramos algunos Asgard. No es fácil, conocemos muchos animales desde hace mucho tiempo pero no supimos de estos Asgard hasta hace unos diez años. Y eso se debe a que es un desafío».

Acceder al canal de Youtube del Schmidt Ocean Institute