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Retrospections En Busca Virus Fósiles
 
En Busca Virus Fósiles
Traductor: Carlos Pérez García-Pando
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Origin & Evolution of Life
Posted:   10/17/11
Author:    Michael Schirber

Summary: ¿Han existido los virus desde que la vida apareció por primera vez en la Tierra? Para entender la historia de los virus los científicos están estudiando si las salinas y las aguas termales preservan firmas virales.


Esta imagen microscópica muestra cristales evaporativos producidos en el laboratorio similares a los que los investigadores estudian para las firmas virales. Crédito:Jennifer Kyle
He aquí una teoría a considerar por un cómico: los dinosaurios exterminados por la gripe aviar. Tan tonto como parece, nos imaginamos que los virus han estado infectando a los organismos desde que la vida apareció por primera vez en la Tierra, pero esto no es más que nada una corazonada. Una nueva investigación está estudiando si ciertos ambientes especiales (no relacionados con los dinosaurios) podrían conservar vestigios de antiguos virus.

Un censo de todos los organismos vivos actuales muestra que los virus superan en numero a todo lo demás por un factor de 10 a uno. Es incierto que esto fuera verdad hace mucho tiempo.

"No hay ninguna evidencia conocida de virus en el registro de rocas", dice Jennifer Kyle, un becario postdoctoral en la NASA Ames Research Center y la Portland State University. "Debido a su pequeño tamaño y a la falta de un metabolismo, muchos científicos asumen que [los virus] no se conservan."

Sin embargo, los virus tienen diferentes morfologías y químicas que podrían distinguirse de las de sus huéspedes. El problema es dónde buscar estos restos virales.

Con la financiación del NASA Astrobiology Institute, Kyle y sus colegas van a probar si biofirmas virales pueden sobrevivir en ecosistemas hidrotermales de alto contenido en sílice y salmueras evaporativas. Estas áreas son conocidas por ser buenas para la preservación de restos de microbios.

Además, estos ambientes particulares podrían ser el primer lugar donde busquemos vida en otros planetas, por lo que valdría la pena saber si un virus marciano (si es que alguna vez existió) podría haber dejado algún rastro de su existencia.

Enemigo desde hace mucho tiempo

Compuestos de una pequeña cantidad de ADN o ARN envuelto en una cubierta proteica delgada, los virus parecerían ser agujas en el pajar ecológico. Ni siquiera califican claramente como "vida", ya que son totalmente dependientes de un huésped para proporcionarles elementos energéticos y biológicos básicos. En realidad son poco más que un conjunto de planes para secuestrar los mecanismos propios de supervivencia de una célula.

Dibujo esquemático de un virus.
Vivos o no, los virus son bastante efectivos, y probablemente ha sido así desde hace mucho tiempo.

"Creemos que los primeros virus evolucionaron en la época en que la vida evolucionó", dice Kyle.

Recientemente, Kyle y sus colegas han encontrado pruebas de virus asociados con minerales en el agua del Río Tinto en España, pero hasta ahora nadie ha desenterrado ningún fósil de algún antiguo virus.

Hay, sin embargo, muchos ejemplos históricos de parasitismo. Se han aislado huevos de parásitos de heces humanas conservadas y se han encontrado piojos en tejidos momificados. Yendo más atrás en el tiempo, algunos insectos atrapados en ámbar llevaban parásitos a la tumba. Y ciertos fósiles vegetales muestran signos de agallas, que son crecimientos de tejidos en respuesta a un parásito.

El parasitismo puede, de hecho, ser sinónimo de vida. "Casi todas las simulaciones de vida generan parásitos relativamente rápido", dice Ken Stedman, también de la Portland State University, e investigador principal de este proyecto de investigación.

Tenemos evidencia circunstancial de que los virus existen desde hace mucho tiempo. Todos los organismos de hoy están infectados por al menos un tipo de virus, lo que argumenta que han sido nuestros "compañeros de evolución" a través del tiempo. A veces, dos especies diferentes portan virus que son muy similares (como la viruela humana y la viruela de vaca), lo que sugiere que el ancestro común de estos huéspedes fue infectado por un ancestro común de los virus.

Kyle y sus colegas han encontrado recientemente pruebas de virus asociados con minerales en el agua del Río Tinto en España. Crédito de la imagen: Leslie Mullen
Otra pista sobre la larga historia de los virus es que muchos organismos han incorporado secuencias de ADN viral en sus códigos genéticos. Por ejemplo, el genoma humano está compuesto de al menos 8% de ADN viral. Este tipo de genética "entremezclada" no sucede de un día para otro.

Firmas virales

Si se encuentra una prueba directa de la actividad de virus en el pasado, los biólogos podrían comenzar a desentrañar el origen de los virus.

"¿Funcionaban los virus hace millones de la misma manera o evolucionaron hacia formas más modernas de replicación?" Kyle se pregunta. "¿Qué clase de muerte masiva causaron los virus y existe un registro de ello?

Una manera de conocer la historia de las comunidades microbianas de la Tierra es la búsqueda de sus restos químicos. Por ejemplo, cuando los geoquímicos encuentran un compuesto orgánico llamado hopano en las rocas, pueden asumir que proviene de la antigua cianobacterias.

Para aumentar la probabilidad de que un marcador viral se conserve, Kyle y sus colegas se concentrarán en los virus que contienen lípidos. Los lípidos son moléculas con largas cadenas de carbono que pueden sobrevivir durante millones de años en entornos geológicos. Kyle dice que muchos de los lípidos víricos son distintos de los lípidos de su huésped, lo que incrementa las posibilidades de una identificación única.

El equipo comprobará hasta que punto los virus que contienen lípidos aguantan en ambientes con capacidad de preservar microbios tales como las salmueras de evaporación. Estas salinas secas son conocidas por atrapar material biológico en pequeños depósitos de líquido llamados inclusiones de cristales líquidos. Las bacterias han sido recuperadas de estas inclusiones y revividas después de haber sido "curadas en sal" durante miles de años.

El Lago Boiling Spring se encuentra en Parque Nacional Volcánico Lassen en la esquina noreste de California. Crédito: Kimia Ighani
Lo mismo puede decirse de los virus. Los virus son muy abundantes en los ambientes hipersalinos en los cuales se forman las salmueras evaporativas.

Además, "el hecho de que los virus no tienen metabolismo y por lo tanto carecen de la dependencia de nutrientes externos y fuentes de energía puede aumentar sus posibilidades de supervivencia", dice Kyle.

Para comprobar la supervivencia de los virus en estas salmueras, el equipo colocará virus a los que les gusta la sal en una solución salina y después evaporarán el agua. Se buscará entonces con un microscopio si hay algún virus viable que permanece en o sobre la superficie de los cristales de sal.

El segundo ambiente que el equipo estudiará es alrededor de aguas termales con alto contenido en sílice. Se han encontrado células microbianas enterradas en depósitos de sílice. Con el tiempo, estas tumbas vidriosas preservan firmas morfológicas o químicas de la célula y su contenido. Así que si uno de los contenidos resulta ser un virus, entonces presumiblemente será preservado también.

"Sólo tenemos que averiguar qué tipo de firma biológica los virus están dejando atrás", dice Kyle.

El grupo se va a Lago Boiling Spring en California en busca de virus que contengan lípidos que puedan prosperar allí.

Astro-virología

Jack Farmer de la Universidad Estatal de Arizona, quien no está involucrado en el proyecto, cree que Kyle y sus colegas han escogido buenos lugares para la caza de firmas biológicas virales.

"Los ambientes geológicos que sustentan una precipitación mineral rápida que es contemporánea con la actividad biológica, proporcionan una contexto óptimo para capturar y preservar biofirmas fósiles", dice Farmer.

El rover Curiosity de la NASA Mars Science Laboratory se muestra en esta ilustración artística con su brazo robótico de 2 metros de largo examinando una roca marciana. El lanzamiento de Curiosity está previsto para el otoño de 2011. Crédito: NASA
Las aguas termales y salmueras con alto contenido en sal están bañadas de virus, por lo que cree que hay una buena probabilidad de que algo quede "atrapado" cuando se formen minerales locales.

Lo mismo podría ser cierto en otros planetas. Farmer es un firme defensor de la captura de micro-fósiles en el marco futuras exploraciones en Marte. El Mars Science Laboratory (MSL), que tiene previsto su lanzamiento en noviembre, llevará instrumentos que pueden encontrar compuestos de carbono en las rocas. Pero Farmer cree que esto es sólo el primer paso.

"En cuanto a virus se refiere, aún queda mucho trabajo por hacer, experimental y de otro tipo, para entender las sensibilidades de la conservación potencial e instrumental necesarios para la detección", dice Farmer. "Encontrar biofirmas virales en depósitos antiguos de la Tierra será un paso importante para evaluar el potencial para Marte".

This story was originally published in English.


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