Las arqueas

Las arqueas son microbios que al microscopio parecen bacterias, pequeños, sin núcleo, con forma de bastón o de bola, y que durante un siglo se clasificaron como tales. No lo son. En 1977 Carl Woese y George Fox compararon el ARN de los ribosomas de decenas de microbios y encontraron que un grupo de ellos, los que producen metano, estaba tan lejos de las bacterias como de los animales y las plantas. Era una tercera forma de vida, tan antigua como las otras dos, y en 1990 Woese propuso reorganizar todo el árbol de la vida en tres dominios: Bacteria, Archaea y Eucarya. Fue recibido con burla por buena parte de la microbiología, y hoy está en todos los libros.

Se las conocía sobre todo de los lugares imposibles. Las primeras que se estudiaron vivían en fuentes termales a más de 80 grados, en lagos tan salados que el agua es salmuera, en aguas ácidas de minas, en el fondo de los pantanos y en el intestino de las vacas, donde producen el metano que estas eructan. De ahí que se las tomara por reliquias de una Tierra primitiva y caliente, y de ahí el nombre, de la palabra griega para antiguo. Hay arqueas que crecen a 122 grados en las fumarolas del fondo del mar, el récord de la vida, y otras que viven en ácido concentrado. Pero desde los años noventa, cuando se empezó a leer el ADN directamente del agua del mar y del suelo sin cultivar nada, resultó que están en todas partes: son una quinta parte del plancton del océano, abundan en el suelo, donde oxidan el amoniaco, y viven en nuestra piel y en nuestro intestino. Simplemente nadie las había buscado, porque no crecen en placa.

Lo que las separa de las bacterias está en la química. Sus membranas están hechas de lípidos distintos, unidos de otra manera y en algunas de una sola capa en vez de dos, que aguantan el calor y el ácido. Su pared celular no tiene peptidoglucano, la malla de las bacterias, y por eso la penicilina no les hace nada. Y ninguna arquea, que se sepa, causa enfermedad en nadie, algo que no se entiende del todo. Muchas hacen cosas que ninguna bacteria hace, como fabricar metano, y son las responsables de buena parte del metano de la atmósfera, de los pantanos, los arrozales, los vertederos y el ganado.

Lo que las acerca a nosotros está en la información. La maquinaria con que copian su ADN, lo transcriben a ARN y lo traducen a proteínas se parece a la nuestra mucho más que a la de las bacterias: los mismos tipos de enzimas, proteínas parecidas a las histonas que envuelven el ADN, un ribosoma con rasgos eucariotas. La conclusión, cada vez más aceptada, es que las células con núcleo nacieron de una arquea. En 2015 Anja Spang, Thijs Ettema y sus colegas encontraron en el ADN del fondo del Ártico, cerca de un campo de fumarolas llamado el castillo de Loki, un grupo de arqueas con cientos de genes que hasta entonces solo se conocían en eucariotas, los del citoesqueleto y del tráfico de membranas. Las llamaron Asgard, y una de ellas se consiguió cultivar en 2020, tras doce años de intentos: crece muy despacio y saca de la superficie unos tentáculos largos con los que quizá un antepasado suyo abrazó a la bacteria que se convertiría en la mitocondria.

Si eso es así, el árbol de tres dominios es en realidad de dos, y nosotros somos una rama de las arqueas que se tragó una bacteria. Que nuestro linaje más profundo sea el de unos microbios que viven en fuentes hirvientes y producen metano es una de las conclusiones más extrañas de la biología reciente, y una de las mejor apoyadas. Las arqueas siguen siendo las menos conocidas de las tres formas de vida: la mayoría solo se conoce por su ADN, sin que nadie haya visto nunca una viva.

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