La filogenia molecular

En 1981, el microbiólogo estadounidense Carl Woese publicó un artículo en la revista Investigación y Ciencia que pronto habría de convertirse en todo un clásico. En él daba cuenta del descubrimiento que había efectuado cuatro años antes, cuando tuvo la idea de aplicar determinadas técnicas de la biología molecular, recientemente puestas a punto, al análisis de las relaciones de parentesco entre diversos grupos de procariotas.

Como sabemos, las secuencias génicas del ADN cambian por efecto de las mutaciones. Aquellas que no afecten a la supervivencia de los organismos pueden acumularse y, a medida que dos especies se alejan de su antepasado común, las secuencias de sus genes irán también divergiendo. En consecuencia, la comparación de las secuencias de un mismo gen en diferentes organismos podría ser un excelente indicador del grado de parentesco entre ellos.

Woese cayó en la cuenta de que cierta molécula conocida como ARN ribosómico microsubunitario (a menudo designada por sus siglas inglesas, SSU ARNr) era la herramienta ideal: está presente en todos los organismos vivos –es un componente clave de los ribosomas, las “fábricas” celulares de proteínas– y su secuencia no cambia demasiado aprisa. Podría desempeñar la función, en palabras de Woese, de un “reloj molecular universal”. Y lo que descubrió al “darle cuerda” asombró a toda la comunidad científica, como veremos a continuación.

La filogenia molecular de Woese revelaba que, dentro de los procariotas, existían organismos cuyos genes estaban tan distanciados de los eucariotas como de las restantes bacterias.

Estos organismos semejaban bacterias, pero la estructura de varias de sus moléculas (así algunos lípidos presentes en la membrana plasmática) era completamente distinta a las de otras bacterias.

Puesto que las pruebas filogenéticas sugerían que se trataba de un taxón muy antiguo, y como muchas de ellas crecen en condiciones que, se suponía, prevalecieron en los primeros tiempos de la vida sobre la Tierra, fueron designadas como Arqueobacterias o Arqueas (del griego arkhaios, “antiguo”). Se trataba de un tercer dominio, al mismo nivel que las Eubacterias (los restantes procariotas) y los Eucariotas.

Sin embargo, en los últimos años, nuevos descubrimientos han venido a poner en entredicho el consenso reinante. Parece que, después de todo, las arqueas ni son tan antiguas como se creía –se habla de edades comparables a la de los eucariotas, esto es, el doble de jóvenes que la eubacterias–, ni son tan diferentes de las eubacterias. A esta conclusión ha llegado, entre otros, el hindú Radhey Gupta, quizá el más respetado evolucionista molecular del mundo, tras examinar lo que él llama firmas moleculares en el ADN: adiciones o sustracciones de nucleótidos que ocurren una sola vez en un ser vivo y luego se pueden identificar en todas las especies que descienden de él. Para sorpresa de todos, resulta que las bacterias abarcan en realidad solo dos grupos fundamentales, que no suponen ninguna novedad. Al contrario: se trata de las bacterias grampositivas y gramnegativas, conocidas ya desde el siglo XIX. Y las arqueas llevan la firma de las primeras de ellas.