Descubren “fósiles genéticos” anteriores al ancestro común de toda la vida en la Tierra

Científicos rastrean genes más antiguos que LUCA con IA y experimentos de laboratorio

Un equipo internacional ha identificado familias de genes cuya historia se remonta a antes del último ancestro común universal (LUCA), el organismo del que desciende toda la vida conocida en la Tierra. El trabajo combina análisis filogenéticos clásicos, inteligencia artificial y biología experimental para reconstruir proteínas ancestrales y probar sus funciones en el laboratorio.

Qué ha pasado: genes más viejos que el “primer antepasado”

El estudio, publicado en la revista Cell Genomics y liderado por el Oberlin College junto a investigadores del MIT y la Universidad de Wisconsin–Madison, ha rastreado familias génicas duplicadas presentes en la mayoría de genomas actuales. Estas familias conservan señales moleculares que apuntan a duplicaciones anteriores a la aparición de LUCA, situado hace unos 4.200 millones de años.

Los científicos han encontrado así “paralogs universales”, es decir, genes emparentados que aparecen en varias copias dentro de muchos organismos diferentes y que guardan huellas de eventos evolutivos muy antiguos. La hipótesis central es que estas duplicaciones se produjeron en formas de vida aún más primitivas, que precedieron al ancestro común de todos los seres vivos.

Según los autores, seguir estas duplicaciones permite transformar preguntas muy teóricas sobre el origen de la vida en hipótesis concretas que pueden someterse a prueba en el laboratorio. La investigación se apoya en grandes bases de datos genómicas que hoy permiten comparar miles de organismos de todos los dominios de la vida.

Claves científicas: cómo se ha hecho el rastreo pre-LUCA

El equipo ha combinado herramientas filogenéticas tradicionales con nuevos algoritmos y modelos de inteligencia artificial para detectar señales evolutivas extremadamente débiles, que antes quedaban enterradas entre mutaciones posteriores. Estas técnicas permiten reconstruir árboles evolutivos complejos y distinguir entre duplicaciones genuinamente antiguas y otros procesos como transferencias laterales de genes entre especies.

Además de la parte computacional, los investigadores han reconstruido versiones ancestrales de varias proteínas pertenecientes a estas familias génicas antiguas y las han sometido a ensayos funcionales. En uno de los casos, una proteína ancestral mostró capacidad para asociarse a membranas celulares y relacionarse con la maquinaria de síntesis de proteínas, lo que sugiere que funciones como la inserción de proteínas en membranas y el transporte molecular surgieron muy pronto en la evolución celular.

Esta validación experimental resulta crucial: no se trata solo de inferir secuencias antiguas por ordenador, sino de comprobar si las proteínas reconstruidas realmente pueden desempeñar funciones plausibles en una célula. Esa doble vía —bioinformática y laboratorio— refuerza la idea de que estamos ante auténticos “fósiles moleculares” de una biología muy anterior a cualquier organismo conocido.

Los autores subrayan, no obstante, que interpretar señales tan profundas implica riesgos: pérdidas de genes, transferencias horizontales y convergencias evolutivas pueden confundir el análisis. Por eso insisten en replicar resultados, ampliar el número de especies examinadas y recurrir a múltiples líneas de evidencia antes de extraer conclusiones definitivas sobre la etapa pre-LUCA.

Contexto: qué es LUCA y por qué mirar más atrás

LUCA, el último ancestro común universal, no fue la primera forma de vida, sino el punto a partir del cual convergen todos los linajes actuales, desde bacterias a humanos. Estudiarlo ya es de por sí un reto, porque se trata de un organismo hipotético reconstruido a partir de genes compartidos por todos los seres vivos.

El salto cualitativo de este trabajo es que intenta ir aún más atrás, hacia sistemas biológicos que ya tenían genes y proteínas, pero que todavía no habían dado lugar al ancestro común de toda la vida moderna. En esa etapa se habrían definido funciones básicas como la gestión de membranas, el transporte de moléculas o los primeros mecanismos de síntesis de proteínas.

La estrategia de rastrear duplicaciones muy antiguas ofrece una vía distinta a la tradicional, que suele centrarse en reconstruir el genoma de LUCA a partir de genes compartidos. Aquí, en cambio, se explora el “antes de LUCA” buscando huellas de duplicaciones que marcaron la transición entre sistemas más simples y las primeras células complejas.

Este enfoque conecta campos que a menudo trabajan por separado, como la paleobiología, la bioinformática y la biología experimental, para construir modelos coherentes sobre el origen de la vida. La referencia técnica del estudio es el artículo “Universal paralogs provide a window into evolution before the last universal common ancestor”, de Aaron D. Goldman y colaboradores, publicado en 2026.

Qué implica este hallazgo y qué puede aportar a España

En términos globales, el trabajo aporta una herramienta nueva para estudiar el origen profundo de la vida, acercando un terreno muy especulativo a pruebas empíricas y medibles. A partir de ahora, otros grupos podrán aplicar estrategias similares para reconstruir proteínas ancestrales y probar si encajan en los escenarios teóricos sobre las primeras células.

Para la comunidad científica española, este tipo de investigaciones marca la dirección en la que se mueve la frontera de la biología evolutiva y la genómica. Centros de investigación y universidades en España que trabajan en biología molecular, astrobiología o bioinformática pueden utilizar estos métodos como referencia para sus propias líneas de trabajo, desde el estudio de extremófilos hasta proyectos vinculados a misiones espaciales.

En el plano divulgativo, el hallazgo refuerza la idea de que el ADN y las proteínas actuales conservan información que se remonta miles de millones de años atrás, lo que ayuda a explicar por qué todos los seres vivos compartimos una base molecular común. Para el lector, entender que hay “genes fósiles” activos hoy en nuestras células y en las de bacterias o arqueas permite visualizar de forma más concreta cómo la vida ha ido acumulando innovaciones desde sus orígenes.

A futuro, la capacidad de reconstruir y probar biomoléculas ancestrales también puede tener derivadas tecnológicas, desde el diseño de nuevas enzimas inspiradas en proteínas primitivas hasta aplicaciones en biotecnología y bioingeniería. Aunque se trata de ciencia básica, el conocimiento de cómo resolvieron problemas las primeras células puede traducirse en soluciones innovadoras para la industria, la salud o la energía.

Qué debe saber el lector en España

Este estudio no cambia nuestra vida cotidiana de forma inmediata, pero sí mejora la comprensión de una de las grandes preguntas científicas: cómo pasó la Tierra de la química inerte a las primeras células capaces de replicarse. Es un avance que sitúa a la genética y a la inteligencia artificial en el centro del debate sobre el origen de la vida, un terreno donde España cuenta con grupos de investigación que pueden sumarse a esta carrera internacional.

Además, refuerza el papel de las grandes bases de datos y de la computación avanzada, ámbitos en los que la inversión pública y privada en España será clave para no quedarse atrás. Entender los orígenes profundos de la vida no es solo una curiosidad filosófica: también ayuda a interpretar mejor la evolución de patógenos, la adaptación de microorganismos a ambientes extremos o la búsqueda de indicios de vida en otros planetas.

En un contexto de rápido desarrollo de la inteligencia artificial, este ejemplo muestra cómo estas herramientas pueden ponerse al servicio de preguntas científicas complejas, lejos de los usos más mediáticos. Para el lector español, es una invitación a seguir de cerca la investigación básica, que a menudo anticipa las grandes transformaciones tecnológicas de las próximas décadas.