Una cianobacteria antigua ofrece pistas sobre los primeros pasos de la fotosíntesis

La fotosíntesis oxigénica cambió la historia del planeta: permitió que algunos microorganismos usaran la luz para extraer electrones del agua, liberar oxígeno y sostener una nueva escala de vida. Pero saber cómo apareció esa maquinaria sigue siendo muy difícil, porque no dejó fósiles directos de sus pasos intermedios. Una nota de Quanta Magazine retoma esa pregunta a partir de un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences sobre una cianobacteria de linaje muy antiguo, Anthocerotibacter panamensis.

El trabajo no reconstruye el origen completo de la fotosíntesis, pero sí aporta una pieza concreta. El equipo aisló y caracterizó el fotosistema I de esta bacteria con análisis bioquímicos, criomicroscopía electrónica y comparación filogenética. Ese fotosistema es uno de los complejos proteicos que capturan energía lumínica y la canalizan hacia reacciones químicas de la célula. Los autores observaron que el núcleo de esa maquinaria cambió relativamente poco en comparación con otros parientes antiguos, mientras que las proteínas periféricas que ayudan a captar la luz muestran más variación evolutiva.

Eso importa porque A. panamensis pertenece a una rama muy temprana de las cianobacterias y, además, carece de tilacoides, las membranas internas donde hoy ocurre gran parte de la fotosíntesis en plantas y muchas bacterias. En esta especie, los complejos fotosintéticos se ubican en la membrana externa de la célula. El hallazgo refuerza la idea de que ciertas partes centrales de la fotosíntesis ya estaban establecidas hace muchísimo tiempo, mientras que otros componentes fueron afinándose después para volver el proceso más eficiente.

La historia también ayuda a traducir un problema evolutivo difícil a una pregunta más accesible: qué partes de una innovación biológica gigantesca fueron estables desde temprano y cuáles siguieron cambiando. En este caso, la evidencia sugiere que la base química del sistema pudo conservarse durante miles de millones de años, aunque la forma de capturar la luz y organizar esa maquinaria alrededor del núcleo haya sido más flexible. Esa distinción es útil no solo para entender la historia de la vida, sino también para quienes buscan mejorar la fotosíntesis en cultivos o diseñar sistemas inspirados en ella.

La propia nota de Quanta agrega contexto importante al recordar que Anthocerotibacter panamensis fue descrita recién en 2021 y que todavía conocemos muy pocas especies comparables. Por eso, el nuevo paper no debe leerse como una fotografía exacta de lo que ocurría hace 2.000 millones de años. Los propios investigadores y fuentes externas citadas por la revista advierten que esta bacteria siguió evolucionando durante todo ese tiempo y que aún faltan más linajes tempranos para saber si sus rasgos representan una etapa general de la fotosíntesis o una rareza evolutiva.

También sigue abierta una pregunta clave: si la fotosíntesis que produce oxígeno apareció después de formas más simples o si ambas comparten un origen más enredado de lo que se suele asumir. El estudio no resuelve esa disputa, pero ofrece un nuevo punto de comparación con datos estructurales y evolutivos concretos.