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Los bi'ologos alemanes han demostrado experimentalmente que las mol'eculas de ARN de transporte pueden haber sido un elemento importante en la evoluci'on de las formas de vida tempranas. Bajo ciertas condiciones, son capaces de ensamblarse en unidades funcionales que reproducen informaci'on gen'etica de manera exponencial.
La transmisi'on de informaci'on gen'etica se realiza de manera secuencial: primero del ADN al ARN (este proceso se llama transcripci'on) y luego se realiza la s'intesis de prote'inas (traducci'on) en la matriz de ARN. En una operaci'on conocida como replicaci'on, las prote'inas duplican la informaci'on gen'etica codificada en las mol'eculas de ADN y almacenada en el n'ucleo de la c'elula, la distribuyen por igual entre las dos c'elulas hijas durante la divisi'on y el proceso se repite.
La paradoja del dogma central de la biolog'ia molecular es que ya en la primera etapa, los compuestos complejos de prote'inas – enzimas act'uan como catalizadores de la transcripci'on: en un 'area determinada, la doble h'elice del ADN se desenrolla bajo la acci'on de las enzimas, y una de las cadenas se convierte en una matriz para construir la llamada matriz o ARN de informaci'on (ARNm), que luego participa en la traducci'on.
Es decir, y a nivel molecular, surge la eterna pregunta sobre el origen de la vida, lo que fue primario, el huevo o la gallina: las prote'inas son necesarias para transmitir informaci'on gen'etica, pero su s'intesis depende de la transcripci'on.
Los bi'ologos de la Universidad Ludwig y Maximilian de Munich han demostrado experimentalmente por primera vez que peque~nos cambios en las mol'eculas de ARN de transporte (ARNt) les permiten autoensamblarse en una unidad funcional que puede reproducir informaci'on.
Por lo tanto, seg'un los cient'ificos, el ARN de transporte, que act'ua como intermediario entre el ARNm y las prote'inas, podr'ia haber sido un elemento clave en la evoluci'on de las formas de vida tempranas: las mol'eculas de ARNt podr'ian interactuar de manera Aut'onoma para formar una especie de m'odulo de replicaci'on capaz de replicar exponencialmente la informaci'on.
"Nuestra investigaci'on sobre las formas tempranas de replicaci'on molecular y nuestro descubrimiento de la conexi'on entre la replicaci'on y la traducci'on nos acerca a la reconstrucci'on del origen de la vida", dijo Dieter Brown, uno de los autores del estudio, en un comunicado de Prensa.
Para que un sistema de este tipo funcione, se necesita un entorno de no equilibrio para iniciar los procesos f'isicos y qu'imicos apropiados, seg'un los cient'ificos. Por lo tanto, todos sus experimentos involucraron una secuencia repetitiva de fluctuaciones de temperatura.
Cada experimento comenz'o con una plantilla, una estructura de informaci'on que consta de dos tipos de secuencias de nucle'otidos centrales. Los investigadores demostraron que bajo condiciones que cambian peri'odicamente, la estructura binaria de plantilla puede copiarse repetidamente. Tal mecanismo de replicaci'on podr'ia haber tenido lugar en un microsistema hidrotermal en la Tierra primitiva.
En particular, seg'un los autores, un entorno favorable para tales ciclos de reacci'on podr'ia haberse formado en rocas porosas en el fondo marino, donde las fluctuaciones naturales de temperatura est'an asociadas con las corrientes de convecci'on.
Los cient'ificos paleont'ologos han descubierto f'osiles parecidos a esponjas en arrecifes antiguos que tienen 890 millones de a~nos. Si se confirman los resultados, este ser'ia el hallazgo m'as antiguo de organismos vivos multicelulares en la Tierra.
Se cree que los primeros organismos multicelulares, que se pueden atribuir con certeza a los animales, aparecieron en la Tierra hace aproximadamente 635 millones de a~nos, en ediacaria, el 'ultimo per'iodo geol'ogico del Proterozoico. Estamos hablando de vendobiontes, misteriosos organismos radialmente y bilateralmente sim'etricos que llevaban un estilo de vida sedentario o sedentario.
Sin embargo, algunos cient'ificos creen que los primeros animales en la Tierra fueron esponjas – marinos Unidos al fondo multicelulares, que todav'ia est'an ampliamente distribuidos en todo el mundo.
Las esponjas f'osiles m'as antiguas bien conservadas se conocen desde el per'iodo C'ambrico, que comenz'o hace 541 millones de a~nos, pero el an'alisis filogen'etico y los biomarcadores sugieren que las esponjas exist'ian mucho antes, y en rocas sedimentarias de 750 millones de a~nos, los cient'ificos encontraron esp'iculas de silicio, elementos del esqueleto mineralizado de esponjas.
La paleont'ologa canadiense Elizabeth Turner, de la Universidad de Lawrence, descubri'o f'osiles extremadamente similares en estructura a las esponjas en antiguos arrecifes en el noroeste de Canad'a. Los arrecifes pertenecen a estructuras bacterianas, est'an apilados con carbonato de calcio y tienen una edad de 890 millones de a~nos.
En las muestras de roca, Turner identific'o redes ramificadas de estructuras tubulares mineralizadas con calcita, un carbonato de calcio cristalino. La investigadora se~nal'o que estas estructuras se parecen mucho al esqueleto fibroso de las esponjas c'orneas, que se utilizan hoy en d'ia para producir esponjas de lavado.
El autor cree que estas estructuras pueden ser restos fosilizados de esponjas c'orneas que vivieron en arrecifes de carbonato durante otros 90 millones de a~nos antes de que los niveles de ox'igeno en la Tierra aumentaran a concentraciones que se consideran esenciales para mantener a los animales vivos.
Si se confirman las suposiciones del cient'ifico, resulta que la evoluci'on de los primeros animales en nuestro planeta ocurri'o independientemente de la oxigenaci'on, la saturaci'on de ox'igeno en la atm'osfera, y los primeros organismos pudieron sobrevivir a las glaciaciones globales m'as severas en la historia de la tierra del per'iodo criog'enico, que ocurri'o entre 720 y 635 millones de a~nos atr'as.
A juzgar por los resultados de la reconstrucci'on micropetrogr'afica, la esponja m'as antigua era un organismo similar a un gusano Unido, que med'ia desde los primeros mil'imetros hasta el cent'imetro, que viv'ia en la superficie o dentro de arrecifes construidos por cianobacterias calcificantes, fotosintetizadores.
La rareza de los hallazgos de esponjas de la edad neoproterozoica se explica por el hecho de que, muy probablemente, no ten'ian esqueletos mineralizados, sil'iceos o calc'areos, sino que consist'ian exclusivamente en compuestos de prote'inas, esponjas o queratina. Por lo tanto, el cient'ifico cree que en los dep'ositos antiguos no es necesario buscar elementos del esqueleto, las esp'iculas, sino las huellas de tejidos blandos que conservan la estructura. Los paleont'ologos han encontrado tales estructuras antes, pero las han interpretado como colonias f'osiles de algas o protozoos.