🔬 Se cree que las células de tu cuerpo nacieron hace unos 2.000 millones de años, cuando dos microbios se fusionaron. Un equipo japonés ha aislado y cultivado por primera vez el grupo de arqueas considerado más cercano a una de esas dos partes. Los microbios vivían en la pared de un pozo de gas natural en Chiba, al este de Tokio.

El grupo se llama Heimdallarchaeia. Un equipo de 26 investigadores liderado por la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marino-Terrestre (JAMSTEC) publicó el trabajo en Nature el 28 de octubre de 2026 (hora de Londres). Los resultados tocan dos debates abiertos: si nuestras células se volvieron complejas por dentro antes o después de la fusión, y si entonces había oxígeno.

Nuestras células nacieron de una fusión

La vida se divide en tres grandes ramas. Las bacterias y las arqueas son microbios unicelulares sin núcleo. Los eucariotas, la rama de plantas, animales y hongos, tienen células divididas en compartimentos rodeados de membrana, entre ellos un núcleo que guarda el ADN y las mitocondrias que producen energía.

La explicación más aceptada sobre el origen de los eucariotas es que una arquea se asoció con una bacteria y acabó metiéndola dentro. Esa bacteria se convirtió en la mitocondria.

La bacteria se conoce bastante bien. El misterio es la arquea. En la última década, los estudios genómicos señalaron a un grupo bautizado con nombres de dioses nórdicos, las arqueas de Asgard, hoy filo Promethearchaeota, y dentro de él a Heimdallarchaeia, por Heimdall, el vigía de los dioses, como la más parecida a los eucariotas. Nadie había logrado aislarla. En 2022, un equipo del Instituto de Tecnología de California leyó genomas completos de Heimdallarchaeia en cultivos de enriquecimiento de microbios de fuentes hidrotermales, pero las células seguían mezcladas con muchas otras. A partir del ADN, algunos investigadores llegaron a predecir estructuras internas complejas, o incluso la capacidad de respirar oxígeno, como los eucariotas.

Un pozo de gas en Chiba y tres años de paciencia

En enero de 2020, un grupo de JAMSTEC dirigido por Hiroyuki Imachi, el mismo equipo del nuevo trabajo, presentó la primera arquea de Asgard cultivada en el mundo, conocida como cepa MK-D1. Venía de barro recogido en mayo de 2006 con el sumergible tripulado Shinkai 6500 en una surgencia de metano de la fosa de Nankai, a 2.533 metros de profundidad. Lograr un cultivo estable llevó 12 años.

Esta vez la muestra fue una biopelícula en la pared de un pozo de producción de gas del yacimiento Minami-Kanto, en la península de Boso (prefectura de Chiba). En ese pozo brota de forma intermitente agua de mar antigua, sin oxígeno y cargada de metano, y la pared queda expuesta al aire de vez en cuando. El ADN reveló que allí vivían unas pocas Heimdallarchaeia.

Tras unos tres meses con agua subterránea filtrada y metano, las arqueas de Asgard, Heimdallarchaeia incluidas, eran alrededor del 0,3 % de las células.

Después, el equipo cambió el alimento por proteínas y añadió antibióticos para frenar a las bacterias. En lugar de eliminar todo el oxígeno, dejó en el medio unos cientos de nanomolares de oxígeno disuelto. También crecieron bacterias amantes del oxígeno, pero la proporción de Heimdallarchaeia subió al 1,8 %.

Unos tres años después del muestreo, la cepa HC1 quedó aislada en un cocultivo puro con un solo compañero, una arquea productora de metano del género Methanocalculus. Una segunda cepa, SC1, de otra especie, vive en un cultivo puro de tres miembros con arqueas metanógenas. Ninguna crece sola.

Para HC1 se propuso el nombre Margulisarchaeum peptidiphilum. El género rinde homenaje a Lynn Margulis, la bióloga estadounidense que impulsó la teoría endosimbiótica, la idea de que partes de nuestras células fueron alguna vez microbios libres. El nombre de especie significa "amante de las proteínas".

Sencilla por dentro, ajetreada por fuera

Las dos cepas son esféricas. HC1 mide alrededor de 1,3 micrómetros de diámetro; SC1, alrededor de 0,9 micrómetros. Ambas extienden prolongaciones largas y ramificadas, y liberan pequeñas burbujas de membrana llamadas vesículas. En HC1, las prolongaciones suman alrededor de 1,7 micrómetros cúbicos por célula, alrededor de 1,4 veces el volumen del cuerpo celular. El equipo vio cómo esas prolongaciones se estiraban y se adherían a sus compañeras productoras de metano.

Los cortes por criomicroscopía electrónica, reconstruidos en 3D, mostraron por dentro filamentos de actina y gránulos de tipo ferritina que almacenan hierro, pero ningún orgánulo rodeado de membrana. No hay núcleo.

Las dos arqueas de Asgard cultivadas antes, MK-D1, de Japón, y Lokiarchaeum ossiferum, cepa B35, cultivada en Viena, tienen el mismo aspecto. Esas dos eran parientes lejanas de los eucariotas. Ahora resulta que las más cercanas también son sencillas por dentro.

Según JAMSTEC, los resultados respaldan con fuerza que la arquea ancestral construyó su núcleo y otros compartimentos solo después de la fusión. Eso sí, son parientes vivos, no el ancestro.

Las prolongaciones también sirven para moverse. En otro artículo de Nature, publicado el 30 de septiembre de 2026, un equipo de la Universidad de Viena filmó células vivas que cambiaban de forma en minutos y se arrastraban por superficies con sus prolongaciones. Entre las células estudiadas estaba la cepa HC1 cultivada en Japón. Según Viena, ese tipo de desplazamiento solo se conocía en células más complejas, como las del sistema inmunitario humano.

Las dos cepas crecen solo con proteínas y pasan el hidrógeno o el formiato que liberan a su compañera metanógena. El análisis genómico indica que no pueden fabricar cerca de la mitad de los aminoácidos que necesitan, y el conjunto que les falta se parece a los aminoácidos esenciales que los humanos deben obtener de la dieta. El equipo lo presenta solo como un rasgo interesante.

¿El oxígeno, amigo o enemigo?

La mayoría de los eucariotas necesitan oxígeno, y el ancestro de la mitocondria lo usaba. Entonces, ¿cómo acabó una arquea que detesta el oxígeno viviendo con una bacteria que lo respira?

En febrero de 2026, Brett Baker, profesor asociado de la Universidad de Texas en Austin, y sus colegas habían dado otra respuesta en Nature. Tras analizar 404 genomas, 136 de ellos de nuevas Heimdallarchaeia, informaron de que muchas Heimdallarchaeia viven en sedimentos costeros con oxígeno variable y portan proteínas típicas de una vida con oxígeno. El ancestro común, sostuvieron, pudo respirarlo.

HC1 tiene genes de oxidasas que usan oxígeno. Pero, según JAMSTEC, le falta la cadena de transporte de electrones completa para respirarlo, así que esas enzimas probablemente sirven para eliminar oxígeno. También cuenta con un amplio repertorio de enzimas como la catalasa y la superóxido dismutasa, que neutralizan el oxígeno reactivo.

En cultivo, HC1 no creció nada con unos cientos de nanomolares de oxígeno disuelto, ni con un gas al 1 % de oxígeno. Junto a bacterias que consumen oxígeno, en cambio, creció aunque hubiera algo de oxígeno al inicio. Una nueva prueba genómica concluyó además que todos los Promethearchaeota son anaerobios en lo esencial, incluidos los que tienen genes relacionados con el oxígeno.

De ahí, JAMSTEC deduce que la primera relación con el ancestro de la mitocondria empezó en un entorno pobre en oxígeno, sostenida en parte por la desintoxicación.

Masaru K. Nobu, investigador principal de JAMSTEC que comparte la primera autoría con Imachi, dijo a la agencia Jiji que el microbio rechaza el oxígeno pero lo tolera si hay bacterias que lo consumen. Apuntó que quizá lo soporte porque los fondos someros iluminados, donde la fotosíntesis libera oxígeno, tienen más proteína para comer.

Hasta el "pariente más cercano" está en discusión

En 2023, un análisis filogenético publicado en Nature situó a los eucariotas como grupo hermano de Hodarchaeales, una rama dentro de Heimdallarchaeia. HC1 y SC1 pertenecen a Hodarchaeales. Si ese árbol es correcto, están entre los microbios vivos más cercanos al lado arqueano de nuestras células.

Ese árbol tiene detractores. En 2025, un equipo de la Universidad Normal del Este de China y la Universidad de Shenzhen publicó en Nature que los eucariotas se separaron antes de que se diversificaran todas las Heimdallarchaeia conocidas, y que el ancestro fue probablemente un anaerobio dependiente del hidrógeno. Con esa lectura, Heimdallarchaeia serían primas, no hermanas.

En cualquier caso, JAMSTEC dice que las nuevas cepas son más fáciles de manejar que los aislados anteriores y espera que se conviertan en organismos modelo. Ya escribimos sobre una arquea con el genoma arqueano más pequeño conocido, cuya célula nadie ha visto. A estas se las ha filmado arrastrándose.

¿Cómo era la arquea ancestral? ¿Dónde se encontraron los dos microbios? ¿Cuál de esas preguntas te gustaría ver resuelta primero?

Referencias