La física del agua fría podría haber impulsado la vida compleja

Después de 30 días, las algas del medio seguían siendo unicelulares. Sin embargo, a medida que los científicos colocaban algas de anillos cada vez más gruesos bajo el microscopio, encontraron grupos más grandes de células. Los más grandes eran fajos de cientos de células. Pero lo que más interesó a Simpson fueron los grupos móviles de cuatro a dieciséis células, dispuestos de manera que sus flagelos estuvieran todos hacia afuera. Estos grupos se movían coordinando el movimiento de sus flagelos: los que estaban en la parte posterior del grupo se mantenían quietos y los que estaban en la parte delantera se movían.

Comparar la velocidad de estos grupos con la de las células individuales del medio reveló algo interesante. “Todos nadan a la misma velocidad”, dijo Simpson. Al trabajar juntos como un colectivo, las algas pudieron preservar su movilidad. “Me sentí muy satisfecho”, dijo. “Con el marco matemático básico, pude hacer algunas predicciones. Verlo empíricamente significa que hay algo de cierto en esta idea”.

Curiosamente, cuando los científicos sacaron estos pequeños grupos del gel de alta viscosidad y los volvieron a colocar en un gel de baja viscosidad, las células se pegaron entre sí. De hecho, permanecieron así durante todo el tiempo que los científicos siguieron observándolas, unas 100 generaciones más. Está claro que los cambios que experimentaron para sobrevivir en un gel de alta viscosidad fueron difíciles de revertir, dijo Simpson, tal vez un paso hacia la evolución en lugar de un cambio a corto plazo.

ILUSTRACIÓN
Leyenda: En un gel tan viscoso como los océanos antiguos, las células de las algas comenzaron a trabajar juntas. Se agruparon y coordinaron los movimientos de sus flagelos en forma de cola para nadar más rápido. Cuando se las colocó nuevamente en una viscosidad normal, permanecieron juntas.
Crédito: Andrea Halling

Las algas de hoy en día no son animales primitivos, pero el hecho de que estas presiones físicas obligaran a una criatura unicelular a adoptar un modo de vida alternativo que era difícil de revertir resulta muy impactante, dijo Simpson. Sospecha que si los científicos exploran la idea de que cuando los organismos son muy pequeños, la viscosidad domina su existencia, podríamos aprender algo sobre las condiciones que podrían haber llevado a la explosión de grandes formas de vida.

La perspectiva de una célula

Como criaturas grandes, no pensamos mucho en el espesor de los fluidos que nos rodean. No forma parte de nuestra experiencia cotidiana y somos tan grandes que la viscosidad no nos afecta demasiado. La capacidad de movernos con facilidad, en términos relativos, es algo que damos por sentado. Desde que Simpson se dio cuenta por primera vez de que tales límites al movimiento podían ser un obstáculo monumental para la vida microscópica, no ha podido dejar de pensar en ello. La viscosidad puede haber sido muy importante en los orígenes de la vida compleja, cuando sea que eso haya sucedido.

“[This perspective] “Nos permite pensar en la historia profunda de esta transición”, dijo Simpson, “y lo que estaba sucediendo en la historia de la Tierra cuando evolucionaron todos los grupos multicelulares obligados y complicados, lo cual está relativamente cerca uno del otro, creemos”.

Otros investigadores consideran que las ideas de Simpson son bastante novedosas. Antes de Simpson, nadie parecía haber pensado mucho en la experiencia física de los organismos al estar en el océano durante la Tierra Bola de Nieve, dijo Nick Butterfield Carl Carlson, de la Universidad de Cambridge, que estudia la evolución de la vida primitiva, señaló alegremente, sin embargo, que “la idea de Carl es marginal”. Esto se debe a que la gran mayoría de las teorías sobre la influencia de la Tierra Bola de Nieve en la evolución de los animales multicelulares, las plantas y las algas se centran en cómo los niveles de oxígeno, inferidos a partir de los niveles de isótopos en las rocas, podrían haber inclinado la balanza de una manera u otra, dijo.