Hace 2.000 millones de años, la vida en la Tierra dio un salto que acabaría por hacer posible la evolución de todos los animales, plantas y hongos. Un equipo del Barcelona Supercomputing Center (BSC) y del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona) ha reconstruido cómo surgió la primera célula eucariota, esa con núcleo y orgánulos que forma el cuerpo humano. El hallazgo, publicado en Nature, desmonta la idea de un simple encuentro fortuito entre una bacteria y una arquea y describe un proceso gradual que probablemente duró millones de años.
No fue un solo encuentro, sino un proceso gradual de millones de años
Hasta ahora, la teoría más aceptada explicaba el origen de las células con núcleo y mitocondrias como el resultado de una simbiosis única: una bacteria fue engullida por una arquea, sobrevivió en su interior y se convirtió en la mitocondria que hoy produce energía en nuestras células. El estudio liderado por Toni Gabaldón, investigador Icrea en el BSC y el IRB Barcelona, demuestra que esta fusión no fue ni el primer paso ni el único.
‘Nuestros resultados sustentan un cambio de paradigma hacia un escenario más gradual’, escriben los autores en Nature. La clave está en los intercambios masivos de genes entre múltiples especies de bacterias y arqueas, un fenómeno que se prolongó durante un vasto período geológico. Aquellos procariotas fueron adquiriendo poco a poco las capacidades que más tarde les permitirían prosperar como eucariotas: compartimentar sus funciones, proteger su ADN y generar energía de forma más eficiente.
La investigación ha analizado los genomas de todos los grupos de organismos eucariotas conocidos, rastreando qué conjuntos de genes son comunes a todos ellos y se remontan a su antepasado compartido, el llamado LECA (Último Ancestro Común Eucariota, por sus siglas en inglés). Al cotejar estos genomas con los de una amplia variedad de bacterias, arqueas y virus, surgió un árbol de parentesco genético que cuenta una historia mucho más coral.
El análisis de supercomputación reveló dos rastros inequívocos de bacterias ancestrales, pero también las huellas de docenas de otros microorganismos que participaron en la génesis eucariota.
Virus gigantes y una ‘lasaña’ microbiana: el escenario del intercambio genético
Los investigadores no solo han identificado a los protagonistas de esta trama evolutiva, sino que han propuesto el lugar donde pudo ocurrir: los tapetes microbianos. Se trata de ecosistemas acuáticos formados por capas superpuestas de distintos microorganismos, ‘como una lasaña’, explica Gabaldón. En cada estrato habita un tipo de organismo que está en contacto directo con los de la capa de arriba y la de abajo, facilitando un tránsito constante de material genético.
El hallazgo más inesperado fue la participación de virus gigantes en esa transferencia. Estos virus actuaron como mensajeros de genes entre las distintas capas de la lasaña microbiana, además de los habituales mecanismos de transferencia genética horizontal entre bacterias y arqueas. ‘Fue lo más sorprendente para mí’, admite Gabaldón.
El rastreo genético señala dos linajes bacterianos clave. Los eucariotas actuales hemos heredado una parte significativa de nuestro genoma de bacterias del filo Myxococcota, que aportaron genes relacionados con el metabolismo de los lípidos y la formación de membranas. Otra porción procede de los planctomicetos, microorganismos con estructuras internas complejas muy poco habituales en bacterias. Aún quedan rastros más tenues de otros procariotas que, según el equipo, deberán ser confirmados en investigaciones futuras.
Lo que este hallazgo cambia en la historia de la vida (y lo que no sabemos aún)
Este trabajo, que ha requerido la capacidad de supercomputación del BSC para procesar ingentes volúmenes de datos genómicos, reescribe uno de los capítulos fundacionales de la biología. ‘Con la aparición de la célula eucariota, la evolución entró en una nueva dimensión’, explica Gabaldón. Sin embargo, el estudio reconoce limitaciones: no puede precisar si aquellos tapetes microbianos prosperaron en aguas profundas o superficiales, ni si el escenario fue marino o de agua dulce.
Arnau Sebé-Pedrós, investigador del Centre de Regulació Genòmica ajeno al proyecto, califica la cuestión como ‘uno de los problemas fundamentales de la biología’. Y la respuesta que hoy ofrece Nature abre tantas preguntas como certezas. ¿Fue inevitable la aparición de las células eucariotas en la Tierra? Gabaldón cree que ‘antes o después la evolución iba a explorar esta posibilidad’ y que pudo haber más intentos, aunque solo ha sobrevivido un linaje. La posibilidad de que, en otros planetas, la vida celular haya tomado caminos radicalmente distintos añade una capa de fascinación a un hallazgo que, en sí mismo, ya es monumental.
El próximo paso será confirmar con técnicas experimentales las huellas genéticas más tenues y reconstruir con mayor precisión el entorno físico de aquella ‘lasaña’ primordial. Mientras tanto, la imagen de una sola arquea tragando a una sola bacteria queda definitivamente atrás: la célula que dio origen a toda la vida compleja fue, en realidad, una obra colectiva.
🔬 Ficha del Descubrimiento
- Qué se ha descubierto: El origen gradual de la célula eucariota, resultado de un intercambio genético masivo y prolongado entre bacterias y arqueas, con participación de virus gigantes.
- Dónde: El estudio propone que ocurrió en tapetes microbianos acuáticos, aunque no se ha determinado si fueron aguas profundas, superficiales, marinas o dulces.
- Institución responsable: Barcelona Supercomputing Center (BSC) e IRB Barcelona. Publicado en Nature en junio de 2026.
- Cuándo: El fenómeno evolutivo se remonta a hace 2.000 millones de años; el estudio se publica en junio de 2026.
- Impacto a futuro: Cambia el paradigma sobre la aparición de la vida compleja y abre la puerta a comprender cómo pudo surgir en otros mundos.
