TL;DR:
- Un equipo internacional dirigido desde la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf reconstruyó las 420 reacciones del metabolismo central y concluye que bacterias y arqueas se volvieron células de vida libre por separado.
- LUCA, el último ancestro común de todas las células, tenía enzimas para apenas la mitad de esas reacciones: la otra mitad la catalizaban metales del ambiente hidrotermal.
- Investigadores ajenos al trabajo lo consideran sólido y bien argumentado, pero piden leerlo como un escenario plausible y no como la respuesta definitiva.
La vida en la Tierra pudo cruzar dos veces la frontera entre la química y lo vivo. Es la conclusión de un estudio publicado el 5 de agosto de 2026 en Science Advances por un equipo internacional que dirige el biólogo William F. Martin, de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf, con la investigadora Natalia Mrnjavac como primera firmante. El grupo reconstruyó las 420 reacciones químicas que forman el metabolismo central de cualquier célula y encontró que las enzimas encargadas de acelerarlas no se conservan entre los dos linajes más antiguos que existen, bacterias y arqueas. Su lectura: cada linaje inventó por su lado las herramientas para dejar de depender del ambiente. Un solo origen del código genético, dos orígenes de la vida. Entre las instituciones firmantes está el IMDEA Materials de Madrid.
Toda la historia se apoya en una asimetría. Las reacciones del metabolismo son tan universales como el propio código genético: convertir hidrógeno, CO2, amoníaco, sulfuro y fosfato en aminoácidos, bases de ARN y vitaminas funciona igual en una bacteria intestinal que en una arquea de un géiser. Las enzimas que hacen ese trabajo, no.
"La sorpresa es que las enzimas que catalizan esas reacciones no se conservan a lo largo de la división evolutiva que separa a bacterias y arqueas", dijo Martin, autor sénior del estudio.
El químico Joseph Moran, de la Universidad de Ottawa y coautor del trabajo, lo resume en una frase que le da la vuelta a la intuición: la reacción es más vieja que las enzimas que la catalizan. Si eso es así, alguien tuvo que catalizarla antes. Ahí entran los metales.
Patricia Rodriguez
Primero los metales, después las enzimas: las cuatro fases que reconstruye el equipo
La hipótesis de que la vida arrancó en fuentes hidrotermales del fondo marino lleva décadas sobre la mesa. Lo que aporta este trabajo es un orden. El equipo reconstruyó cuatro etapas en la evolución de la catálisis:
- Una fase inicial en la que solo los metales presentes en el ambiente hidrotermal aceleraban las reacciones, sin ninguna enzima de por medio.
- Un híbrido de metales y enzimas en LUCA, que ya fabricaba enzimas para cerca de la mitad de las 420 reacciones y seguía dependiendo del entorno para la otra mitad.
- La evolución divergente hacia el ancestro de las bacterias, que fue sustituyendo catalizadores minerales por proteínas propias.
- La misma sustitución, en paralelo y con enzimas estructuralmente distintas, en el ancestro de las arqueas.
Harun Tüysüz, químico inorgánico del Max-Planck-Institut für Kohlenforschung y del IMDEA Materials de Madrid, aportó la parte experimental de ese argumento: los metales que aparecen de forma natural en las fuentes hidrotermales pueden reemplazar a una cantidad sorprendente de enzimas del metabolismo.
Ordenar cientos de reacciones interconectadas suena a problema imposible, y por eso el trabajo sumó a matemáticos. Mike Steel, de la Universidad de Canterbury en Nueva Zelanda, y Daniel Huson, de Tubinga, diseñaron un método para ordenarlas de la más simple a la más compleja. Steel lo cuenta sin dramatismo: primero había que demostrar que existe un orden único, y una vez probado eso, el algoritmo resultó rápido.
Fosfito y paladio: la batería que existió antes que el ATP
Aquí el estudio resuelve un problema viejo. El ATP es la molécula que transporta energía dentro de prácticamente todas las células vivas, pero es una molécula complicada, fabricada por enzimas, y no andaba suelta en el océano primitivo. Sin ATP y sin enzimas, ¿de dónde salía la energía para empujar el metabolismo?
La respuesta del equipo pasa por dos ingredientes que sí abundan en una fuente hidrotermal. Al hacer reaccionar fosfito, una forma de fósforo presente en esos ambientes, con compuestos orgánicos en presencia de paladio, obtuvieron reacciones de fosforilación en agua de un día para otro. Según Smithsonian Magazine, esa reacción permitía almacenar energía en forma de ADP, la antesala del ATP.
"El fosfito y el paladio sustituyen al ATP y a las enzimas; es asombroso, y hace que la evolución temprana sea mucho más fácil de entender", explicó Manon Schlikker, del equipo de Düsseldorf.
El método no es nuevo en su lógica. Ya se había usado con los ribosomas: LUCA tenía ribosomas primitivos formados por 33 proteínas, y a partir de ahí el linaje bacteriano desarrolló 21 proteínas ribosomales propias y el arqueano, 29. Cada rama siguió afinando la misma maquinaria por su cuenta. Al mirar los genes del metabolismo, dice Mrnjavac, apareció un patrón parecido.
"Veríamos surgir dos clases de células muy distintas, bacterias pioneras y arqueas pioneras, haciendo sus primeros intentos de vida fuera de los confines de una fuente hidrotermal", describió Mrnjavac sobre cómo se vería aquella escena hace unos 4,000 millones de años.
Dónde termina el dato y empieza la interpretación
La frase que dio la vuelta al mundo es de Martin: los nuevos datos, sostiene, dejan una sola conclusión, y esa conclusión es que hubo un origen del código genético y dos orígenes de la vida. El salto de un hallazgo bioquímico a esa afirmación descansa en una decisión previa, y el propio Martin la hace explícita: para él solo las células de vida libre están vivas, así que LUCA, dependiente todavía de los metales de la corteza terrestre, no calificaba.
Ahí es donde aparecen las voces externas. El cristalógrafo Juan Fontecilla-Camps, del Institut de Biologie Structurale de Francia, que no participó en el trabajo, defiende otra posibilidad: un LUCA más complejo, con membranas de lípidos mezclados de tipo bacteriano y arqueano, que después se habría dividido en dos linajes en un único origen celular. Reconstruir redes metabólicas antiguas, dice, es un ejercicio válido; la pregunta es si las cosas ocurrieron así, y eso es muy difícil de saber.
Martin responde a ese punto con los lípidos: bacterias y arqueas fabrican los de sus membranas por rutas completamente distintas, difíciles de heredar de un mismo antepasado. La microbióloga Sonja-Verena Albers, de la Universidad de Friburgo y también ajena al estudio, coincide en que hace falta un juego de genes y enzimas totalmente diferente para producir unos y otros.
El microbiólogo Donato Giovannelli, de la Universidad Federico II de Nápoles, se queda en medio. Considera que el trabajo es sólido y conecta piezas que nadie había juntado, y señala el hallazgo del fosfito como uno de los aportes centrales del artículo. Pero pone el límite con claridad.
"Podemos reconstruir qué tan plausibles son las cosas, pero va a ser casi imposible saber exactamente cómo ocurrieron", dijo Giovannelli.
Conviene recordar la escala de lo que se discute: todo esto ocurre miles de millones de años antes de los capítulos de la evolución que solemos contar, incluida la explosión cámbrica y la aparición de los eucariotas, el dominio al que pertenecen animales, plantas y hongos, surgido más tarde de la fusión de los otros dos.
Preguntas rápidas sobre los dos orígenes de la vida
¿Qué es LUCA?
LUCA son las siglas en inglés del último ancestro común universal, la entidad de la que descienden todas las células actuales. Según este estudio publicado en Science Advances, no era una célula plenamente autónoma: fabricaba enzimas para cerca de la mitad de sus reacciones metabólicas y dependía de metales del ambiente para el resto.
¿Está demostrado que la vida surgió dos veces?
No. Lo que el equipo demuestra es que bacterias y arqueas emplean enzimas estructuralmente distintas para las mismas reacciones. Que eso implique dos transiciones independientes hacia la vida libre es la interpretación de los autores. Investigadores externos como Donato Giovannelli la consideran plausible, pero no verificable con certeza.
¿Quién firma el estudio sobre el origen de la vida?
El trabajo lo encabezan Natalia Mrnjavac y William F. Martin, de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf. Participan además las universidades de Canterbury, Rostock, Constanza, Ottawa, Estrasburgo y Tubinga, dos institutos Max Planck y el IMDEA Materials de Madrid. Se publicó el 5 de agosto de 2026 en Science Advances.
Si el umbral entre la química y la vida se cruzó dos veces en un mismo planeta, la pregunta sobre qué tan probable es encontrarla en otro cambia de forma. Martin dijo a Smithsonian que el trabajo abre justo esas preguntas: qué está vivo, qué es posible y qué podríamos hallar en otra parte. El artículo no las responde. Lo que deja sobre la mesa es un mapa ordenado de 420 reacciones y un método para discutir en qué orden aparecieron, que es bastante más de lo que había para una época de la que no queda un solo fósil.
