Desde hace décadas, los científicos han debatido sobre qué apareció primero en la evolución de la vida: la fotosíntesis o la respiración aeróbica. Esta cuestión, comparable al clásico dilema del huevo y la gallina, parecía no tener una respuesta clara. Sin embargo, un descubrimiento accidental podría cambiar nuestra comprensión sobre la evolución de estos procesos fundamentales. Investigadores han identificado una molécula clave que sugiere que la fotosíntesis y la respiración podrían haber evolucionado simultáneamente en formas de vida primitivas.
Una molécula inesperada
El descubrimiento ocurrió mientras un equipo de científicos estudiaba bacterias con un propósito completamente distinto. Durante su investigación, encontraron en Nitrospirota, un tipo de bacteria que respira oxígeno, una variante de quinona llamada metil-plastoquinona.
Las quinonas son esenciales para los seres vivos, ya que participan en el transporte de electrones en procesos bioquímicos como la fotosíntesis y la respiración celular. Hasta ahora, se conocían dos tipos principales:
- Aeróbicas, utilizadas en organismos que dependen del oxígeno.
- Anaeróbicas, presentes en organismos que no lo necesitan.
El hallazgo de una tercera variante sugiere que ciertos microorganismos pudieron haber usado oxígeno incluso antes de que las cianobacterias comenzaran a producirlo en grandes cantidades hace 2.400 millones de años, durante el Gran Evento de Oxidación.
#A newly identified molecule, methyl-plastoquinone, may bridge the gap between #Photosynthesis and aerobic metabolism, suggesting both processes coexisted during the Great Oxidation Event. @PNASNews https://t.co/iorkn5EIqi https://t.co/AIT9kb2TXH
— Phys.org (@physorg_com) February 25, 2025
Un eslabón perdido en la evolución
Este descubrimiento podría ofrecer una respuesta al dilema de qué proceso surgió primero. Según los investigadores, la metil-plastoquinona podría haber sido el precursor de las quinonas que hoy permiten a las plantas realizar la fotosíntesis y a los animales generar energía mediante la respiración aeróbica.
Esto implicaría que la fotosíntesis y la respiración no evolucionaron una después de la otra, sino que lo hicieron en paralelo en distintos organismos. En lugar de seguir un camino lineal, estos procesos podrían haber surgido como parte de un sistema interconectado, adaptándose a las condiciones cambiantes de la Tierra primitiva.
Un nuevo enfoque sobre la evolución celular
Más allá de responder a una cuestión evolutiva, el hallazgo proporciona información clave sobre cómo los organismos utilizan oxígeno sin comprometer su estabilidad celular. Si los primeros seres vivos ya contaban con mecanismos para procesar este elemento, la diversificación de la vida habría sido más rápida y eficiente de lo que se pensaba.
Este estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, cambia la forma en que entendemos la evolución de la vida en la Tierra. Al demostrar que la respiración y la fotosíntesis pueden haber surgido simultáneamente, abre nuevas líneas de investigación sobre los orígenes de la bioquímica celular y la adaptación de los primeros organismos a su entorno.
Así, lo que comenzó como un descubrimiento accidental podría acabar resolviendo una de las grandes incógnitas de la biología, desafiando las suposiciones tradicionales sobre cómo la vida evolucionó hasta convertirse en lo que conocemos hoy.
