El umbral darwiniano o transición darwiniana es un término introducido por Carl Woese para describir un período de transición durante la evolución de las primeras células , cuando la transmisión genética pasa de un modo predominantemente horizontal a un modo vertical. [1] [2] El proceso comienza cuando los ancestros del Último Ancestro Común Universal (LUCA, por sus siglas en inglés) ya no dependen principalmente de la transferencia horizontal (o lateral) de genes (HGT, por sus siglas en inglés) y se convierten en entidades individuales con herencia vertical sobre las que la selección natural es efectiva. Después de esta transición, la vida se caracteriza por genealogías que tienen una filogenia moderna similar a un árbol. [3]
El Último Ancestro Común Universal a menudo se considera un organismo ya complejo con un genoma basado en ADN , un flujo de información complejo y un metabolismo eficiente , pero algunos autores, como Carl Woese , creen en cambio que el LUCA no era una entidad discreta sino más bien una comunidad diversa de células que sobrevivieron y evolucionaron como una unidad biológica. [1]
Carl Woese indicó que lo más probable es que existieran altas tasas de mutación y genomas pequeños. También estaban presentes proteínas pequeñas y proteínas estadísticas más grandes traducidas de forma imprecisa. Las entidades en las que la traducción aún no se había desarrollado hasta el punto de que pudieran surgir proteínas del tipo moderno se han denominado “ progenotas ”, y la era durante la cual estas fueron las formas de vida más avanzadas, la “era progenota”. [1]
Estos organismos o entidades biológicas, estos progenitores (o ribocitos), tenían ARN como molécula informativa en lugar de ADN. [4] El ARN es capaz tanto de catálisis como de replicación y podría haber sido fundamental para los orígenes de la herencia y la vida misma. [5] Se ha propuesto que los eventos moleculares iniciales fueron llevados a cabo por ARN de transferencia (ARNt). Se plantea la hipótesis de que los ARNt estructurados podrían haber proporcionado aminoácidos durante un proceso llamado autotraducción de una sola hebra extendida de ARNt. [4]
La compartimentación con membranas no estaba aún completa y la traducción de proteínas no era precisa. No cada progenote tenía su propio metabolismo; diferentes pasos metabólicos estaban presentes en diferentes progenotes. Por lo tanto, se supone que existía una comunidad de subsistemas que comenzaron a cooperar colectivamente y culminaron en el LUCA. [4]
La mayoría de los científicos sitúan a LUCA en la raíz del árbol de la vida . De esta raíz parten dos Dominios Procariotas : las Bacterias y las Archaea . Justo después de esta primera escisión, una de las ramas, yendo hacia las Archaea, se vuelve a escindir y da lugar a una tercera rama que es la de los Eucariotas de modo que ahora hay tres Dominios de la vida. [6] Carl Woese pensaba que incluso durante la era en torno al origen de LUCA, la raíz y las primeras ramas estaban muy difusas ya que las células no estaban todavía muy bien definidas y la HGT era todavía bastante importante. [1] Algunos autores mantienen que LUCA era un eucariota mesófilo . [7] Según estos autores los Dominios que derivaron de LUCA a través de un proceso de evolución reductiva o "racionalización" fueron Procariotas; Bacterias mesófilas y termófilas y Archaea termófilas. El término "procariota" debería por tanto abandonarse, ya que sugiere que los "procariotas" precedieron a los "eucariotas" en su evolución desde LUCA hacia la complejidad. [7] [6]