Os daré la Tierra

¿Piensa usted viajar en estas vacaciones de Navidad? Los que pueden darse el lujo en lo que ya nos parece eones de crisis son pocos. Pero casualmente una de mis transatlánticas amigas cogerá un avión en diciembre. Su familia ha decidido visitar los montes Apalaches. Curiosa opción, la verdad, pero allá van. Curiosa también fue la cara que se le quedó cuando le dije que si encontraba algún fósil de los primeros organismos vivos, me llamara la primera para, de alguna manera, pensé yo, quitarle el mérito. “¿Pero no surgieron en el mar?”, fue la lógica pregunta. “Sí”, contesté, “pero la tierra que ahora está a una altura de 2.000 metros sobre el nivel del mar fue, hace mucho tiempo, parte de las profundidades del océano.”

Esto ocurrió cuando Norteamérica y Europa colisionaron impulsadas por las fuerzas del interior del planeta. Cuando se separaron de nuevo, y como ven la tierra trae a los continentes en un baile infinito; cuando se separaron, repito, quedaron formados los montes Apalaches al este de Norteamérica y los Caledonios en Escocia. Ambos se encuentran hoy entre las montañas más viejas de nuestro planeta.

He comenzado con un poco de geología porque de tierra es de lo que vamos a hablar hoy; concretamente de su colonización por parte de los organismos vivos.

En el Cámbrico, hace unos 570 millones de años, ya los mares estaban repletos de vida. Un potaje de caparazones, tentáculos, exoesqueletos y corales bullía en los océanos. Entonces aparecieron animales como las estrellas de mar y depredadores como el nautilus, que nada tiene que ver con el de Veinte mil leguas de viaje submarino. Este animalillo, una especie de pulpo chirriquitín, con 90 tentáculos y metido en un caparazón, era considerado en aquella época rey y señor de las profundidades marinas.

Nautilus

No crean que entonces fueron los valerosos animales, nuestros ancestros, los que decidieron aventurarse a pisar tierra. Nada de eso. Tuvieron que ser las plantas las que tomaran, en un primer momento, los continentes. Pero no se encaminaban hacia un meta fácil, ya que sus estructuras tenían que luchar ahora contra una mayor gravedad. Además, se encontraron con el reto de crear un nuevo sistema para llevar los nutrientes a todas sus células. Algo así como nuestro sistema circulatorio. Todas estas trabas fueron superadas por los intrépidos vegetales sólo 70 millones de años después de que el nautilus comenzara a rondar los mares.

Ahora que la comida había escalado la tierra, era mucho más fácil que los animales se subieran al barco. Los primeros fueron bichejos que ahora nos repugnan, como arácnidos, escorpiones y milpiés. Pero, tranquilos, para encontrar nuestro verdadero ancestro no debemos irnos a los escorpiones (aunque me parece a mí que muchos humanos salieron con algún rasgo de estas alimañas, pero bueno, ese es otro tema). Fue un anfibio, como lo son las ranas, el antepasado común de todos los vertebrados.

Cuando nuestro tatara-tatara y un millón de veces tatarabuelo empezaba a poner pies en tierra, llegó la edad Carbonífera, hace unos 350 millones de años. En este período hubo grandes árboles de hasta 30 metros de altura, libélulas del tamaño de un perro mediano y milpiés del tamaño de una ardilla, además de enormes cucarachas y escorpiones. Vamos, que los fóbicos a los insectos iban a pasarlo en grande.

Aparecieron también los sinápsidos, un híbrido entre mamíferos y reptiles, por ello también conocidos como reptiles mamiferoides. Me explico. Los mamíferos tienen pelo y mamas; los reptiles no tienen pelo y ponen huevos. Pero los sinápsidos se cree que tenían pelo, mamas y que ponían huevos. De aquí vinieron los primeros mamíferos propiamente dichos, los cuales tuvieron la mala suerte de tener que aguantar a los dinosaurios, viviendo bajo su sombra unos 150 millones de años. Llega el período Jurásico.

Sinápsidos

Hace más de 200 millones de años los dinosaurios colonizaron la Tierra. Llegaron a todos los nichos de vida, implantándose en prácticamente cada rincón del planeta. Algunos, como ustedes ya sabrán, llegaron a tener tamaños descomunales. Aunque parezca extraño, las aves, que comienzan a aparecer en este período, son descendientes de los dinosaurios, ya que fueron algunos de éstos los que desarrollaron las primeras plumas del reino animal.

A rey muerto, rey puesto, por lo que tras la extinción de los dinosaurios los mamíferos se convirtieron en los animales dominantes. Surgió el archiconocido tigre de dientes de sable, el rinoceronte lanudo o el mamut. Esto ocurrió unos 150 millones de años después de que el primer dinosaurio posara su patita en el globo.

Rinoceronte lanudo

Aparte de feroces bestias, aparecieron seres más tiernos, adorables y accesibles a nuestra estatura media de 1,80. Por ejemplo, unas pequeñas criaturas con los andares de una ardilla: los primeros primates. De estos simpáticos animales procedemos usted y yo; distintos, quizá radicalmente, pero seres humanos, al fin y al cabo. Una extraña especie capaz de realizar los más increíbles sueños y las más horribles pesadillas. Una especie capaz, incluso, de conocer su propia historia.

Los reyes del mambo

Comienza el frío. Los guantes, los abrigos, los paraguas, la temprana Navidad,… Las personas se arropan unas a otras y el metro ya no parece un lugar tan lúgubre, tornándose en un acogedor y cálido refugio. Poco a poco llegamos al final del año, momento de promesas y de grandes esperanzas. Cada 365 días podemos empezar de nuevo. Y todo bajo un frío manto. Hay que ver qué casualidad que los inicios de la vida compleja también llegaran con la bajada de temperaturas. Pero todo es relativo, ya que el nuestro concepto de frío no tiene nada que ver con los aproximadamente 52ºC que necesitaron las células eucariotas, que son las de mayor complejidad, para nacer. Sin embargo, viniendo de una temperatura terrestre de 70ºC, se entiende que estos microorganismos se sintieran en el cielo celular con un descenso de 20ºC.

¿Y por qué se asocia la bajada de las temperaturas a la aparición de las células eucariotas? Pues es bien sencillo. El ascenso térmico es incompatible con la compleja estructura molecular de estos organismos.

Supongo que usted alguna vez ha pasado por la común experiencia de quemarse la mano por algún descuido casero. Una plancha, la sartén o un café con leche demasiado caliente son buenos ejemplos. Pues bien, cuando esto ocurre, la zona de piel que ha sido quemada pierde su función y se forma una ampolla para la llegada de los eficientes trabajadores del sistema inmune. Así puede usted ver cómo las altas temperaturas son opuestas a la proliferación de vida compleja.

Hace algún tiempo de todo esto, unos 1.800 millones de años, un tercio de la edad de nuestro planeta. En esta época los continentes permanecían aún desiertos, sin rastro de animalillos o plantas que decoraran sus ríos y lagos, por lo que la vida aún quedaba recluida en los mares. Fue en este ambiente acuoso en el que las eucariotas cayeron en la cuenta de que el trabajo en equipo resultaba mucho más fácil y eficaz que la aburrida vida en solitario que llevaban hasta entonces. Fue cuando surgieron las colonias, grupos de células que realizan las funciones vitales en conjunto. Estos grupos tuvieron más éxito en la protección contra otros organismos y en la recogida de nutrientes. Es decir, era más difícil que se los comieran y ellos comían mejor. Las células de las colonias se especializaban en una función concreta. Vamos, como si en una empresa unos se dedican a las cuentas y otros a la producción, lo que mejora las capacidades del grupo en su conjunto.

Las eucariotas comenzaron a agruparse de diferente manera: llegaban los seres pluricelulares. En esta nueva forma de vida también se daba una división del trabajo, pero además actuaban como una unidad. Tras esta simple explicación muchos aún no sabrán diferenciar entre una colonia y un ser pluricelular. Pues el ejemplo más esclarecedor lo podemos ver en los experimentos de H.V. Wilson, un biólogo de principios del siglo XX de la Universidad de Carolina del Norte. Este muchacho cogió una esponja, que es una colonia, y la partió en trocitos chiquiticos. A continuación puso los pedacitos en un platillo de agua y cuál fue su sorpresa al descubrir que con el paso de los días la esponja se iba regenerando a sí misma. Prueben ustedes a coger el maravilloso rosal de su jardín y pártanlo en mil pedazos a ver qué pasa. Aquello no revive ni en broma. Pues ahí podemos observar la clara diferencia entre colonia y ser pluricelular.

                                                                       Esponja roja
Lo que realmente les ocurre a las células componentes de un animal o una planta, que son organismos pluricelulares, es que, aunque todas tienen el conjunto de la información genética, sólo una parte se expresa. ¿No han oído decir en alguna película que se encontró el ADN de alguien en el lugar del crimen? Lo que encuentran realmente son células, ya pueden ser del pelo o de las uñas, que aunque poseen toda la información que aporta el ADN, han expresado sólo la parte referente a la uña o al pelo. El resto de información queda silenciada. Así que la próxima vez que decidan cometer el asesinato perfecto ya saben, guantes y redecilla.

Volviendo a nuestros ancestros, cuando el desarrollo biológico permitió que los pluricelulares tuvieran órganos diferenciados, la diversificación de la vida fue extraordinaria. Surgieron animales como los artrópodos, que son los invertebrados que poseen un esqueleto externo y patitas articuladas, o los moluscos, que son invertebrados con cuerpo blando. Como gran ejemplo de artrópodos podemos poner la araña, mientras que de los moluscos el caracol.

Aunque para entendernos haya puesto ejemplos de animales terrestres, debemos tener en cuenta que en esta época, hace unos 600 millones de años, aún no se habían conquistado los continentes.

Estudiando la historia de la vida, he aprendido a ser humilde como ser humano. ¿Saben cuánto llevamos nosotros encima de la Tierra como homínidos? Unos 4 millones de años. El homo sapiens surgió hace apenas medio millón. La vida en el planeta lleva una historia de más de 3.500 millones de años a sus espaldas. ¿Por qué nos seguimos creyendo los reyes del mambo? Supongo que el “humano-centrismo” es cuestión de genética.

Hoy tenemos sopa

Para redactar el siguiente artículo me pegué cosa de dos horas discutiendo con una compañera sobre el origen de las células. Si yo, universitaria del tres al cuarto, me pegué una mañana discutiendo sobre teorías acerca de la evolución de los primeros microorganismos terrestres, es normal que los autodenominados grandes científicos aún se peguen una vida, y quién sabe si más, debatiendo nuestros orígenes.

En determinadas cosas parecen haberse puesto de acuerdo. Nuestro planeta, azulado gracias a la atmósfera de la que hoy disfrutamos, no siempre tuvo esta agradable tonalidad. Para comenzar nuestra historia vamos a retroceder al eón Arcaico, hace unos 3.800 millones de años, casi nada, aproximadamente 1.300 millones de años después de la formación de La Tierra. Por entonces, la atmósfera estaba formada por metano, amoníaco y otros gases que hoy serían tóxicos para los seres vivos. Pero fue en esta época, sin embargo, donde vemos los preludios de la vida.

En esta etapa el conjunto de los continentes estaban en una misma masa de tierra llamada Pangea I. Existió, por tanto, un Pangea II, tras la separación y posterior unión progresiva de los continentes por segunda vez. Dejando la tierra a un lado y sumergiéndonos en el mar, sólo existía un océano, mucho más grande de lo podríamos imaginar hoy, ya que no existían casquetes polares. Y es aquí, como en una cocina casera, donde en el caldero de la sopa se cocinó la vida.

Y lo he dicho literalmente: sopa primitiva. Así es como llamaron al mejunge de agua y moléculas orgánicas de las que se nutría este océano primigenio. Los grandes eruditos sobre el tema no se quebraron la cabeza para escoger el nombre, en eso estamos de acuerdo. En fin, en este planeta el caldo se servía bien caliente, ya que al no haber capa de ozono los rayos ultravioletas del sol llegaban con toda su fuerza a la superficie de La Tierra. 

Respecto a cómo demonios surgió el primer atisbo de vida aún no se tienen las cosas muy claras. No se saben exactamente cuáles fueron las condiciones para que las macromoléculas orgánicas se organizaran de manera que, por ejemplo, la capacidad de autorreplicación del ARN o del ADN, moléculas que ya se habían cocinado en el caldo primitivo, quedaran dentro de unas membranas semipermeables que las protegieran a la vez que permitieran el contacto con el exterior.

Fuera como fuese así fue, y los primeros organismos que surgieron fueron los procariotas, microorganismos que no tienen una membrana nuclear que separe el material genético del resto de la célula. Esta forma de vida se diferencia de las células eucariotas, que son, por ejemplo, las que forman la piel, en que estas últimas sí que tienen un núcleo diferenciado. Para visualizar esta distinción sólo tiene usted que imaginarse un huevo frito. Si el huevo tiene yema, lo identificaremos como célula eucariota; si se la quitamos, tendremos una célula procariota.

Fueron estos huevos sin yema los que primero habitaron este gallinero de planeta. Se nutrían de las moléculas orgánicas que rondaban por el caldo y eran anaerobios, es decir, que no podían llevar a cabo la respiración utilizando oxígeno, ya que éste sólo se encontraba dentro de las moléculas de agua y no en la atmósfera. El O2, tan importante hoy, era para ellas un simple desecho que dejaban fluir.

Cuando la comida empezó a escasear, comienzan a surgir los organismos autótrofos, es decir, los que se pueden fabricar sus propios nutrientes sin necesidad de cogerlos del medio. Para entender lo que es un autótrofo el mejor ejemplo son las células vegetales. Nosotros, oh, pobres heterótrofos, necesitamos alimentarnos con moléculas orgánicas ya creadas, bien sean plantas o animales. Pero las plantas no necesitan esta estúpida y continua búsqueda de material orgánico. Ellas, inteligentes criaturas, se procuran su alimento de material inorgánico como lo es el agua, el CO2, los minerales que aporta la tierra y la luz solar.  

Siguiendo con nuestro recorrido evolutivo, a medida que la atmósfera se va llenando de oxígeno debido a expulsión del mismo por parte de los autótrofos anaerobios, surgen los organismos aerobios, lo que para entendernos son bichitos que ya utilizan el oxígeno para realizar la respiración celular.

Las que por último llegaron a este festín sopero fueron las células eucariotas, lo que antes habíamos llamado el huevo frito con yema. Y fue en este punto en el que nos enfrascamos en una erudita y muy friki discusión mi querida amiga y yo, ya que existen diferentes teorías sobre cómo surgieron las encantadoras eucariotas. A ver, algunos dicen que la membrana nuclear se crea porque una procariota se zampa a otra que queda recluida como núcleo. Otros entendidos afirman que la procariota se recluye a sí misma el material genético cogiendo un pedacito de su propia membrana celular.

Después de todo este sopero jaleo y del frío que paso por estos lares madrileños, yo no sé ustedes, pero yo me voy a tomar un rico caldo, y mañana será otro día para seguir debatiendo.