En una habitación de motel de 80 dólares, un descubrimiento podría dar pistas sobre los orígenes de la vida

Un día de primavera del año pasado, Andrew Willoughby manejó tres horas y media hasta un motel barato en Nags Head, Carolina del Norte. Desde el estacionamiento, le envió un mensaje de texto a una desconocida que había conocido en línea.

Julia Van Etten apareció, pasó un letrero de no molestar, y lo llevó hacia una de las habitaciones de 80 dólares del motel, la cual había convertido en secreto en un laboratorio improvisado. Bidones de agua salobre estaban recargados en las paredes. Las cubetas se desbordaban con trozos de hierba de pantano. Las mesas de noche servían como soportes para microscopios.

"Dios mío, esta gente va en serio", pensó para sí mismo Willoughby, un biólogo que estudia los genomas de las plantas, mientras encontraba un lugar para sentarse en la esquina de la cama.

Durante los días siguientes, un pequeño grupo de científicos liderado por Van Etten, una bióloga evolutiva, escudriñó gotas de agua en busca de algas de pantano. El equipo --reunido, en parte, por las interrupciones y la desesperación ante los congelamientos del financiamiento federal para la ciencia por parte del gobierno de Donald Trump-- luego hizo un descubrimiento emocionante.

En la revista Journal of Phycology, Van Etten y sus colegas describen su hallazgo en la habitación de motel: dos nuevas especies de un organismo unicelular llamado Paulinella, un microbio escamoso con forma de granada y bultos verdes con forma de salchicha en su interior. Su descubrimiento eleva el total conocido mundialmente de especies de Paulinella fotosintéticas a seis.

¿Qué hace que Paulinella sea importante para los biólogos? Casi toda la vida fotosintética compleja en la Tierra, desde las secuoyas hasta los helechos y las algas, se remonta a un evento de hace 1,5 millardos de años. Fue entonces cuando un organismo unicelular engulló a una bacteria fotosintética, convirtiéndola en una especie de paquete generador de energía, lo que los científicos llaman un "orgánulo". Pero hace dos décadas, los biólogos descubrieron que esta fusión fotosintética había ocurrido una segunda vez, en Paulinella, hace unos 100 millones de años.

Debido a que ocurrió hace tan poco tiempo, evolutivamente hablando, la biología de Paulinella podría ofrecer una ventana a ese primer evento improbablemente profundo: el momento en que el planeta comenzó a florecer, convirtiéndose en un oasis para la vida en el vasto y oscuro vacío del espacio.

El evento fundamental que subyace a la vida vegetal en la Tierra es difícil de estudiar porque es muy antiguo, dijo Angela Oliverio, una bióloga de la Universidad de Siracusa que no participó en el estudio. Pero en Paulinella, no está completo, es como ver una fotografía instantánea del proceso a la mitad.

"Me resulta realmente sorprendente", dijo Oliverio. Esto "representa el único otro caso en este momento donde ocurrió este evento evolutivo fortuito".

Los científicos esperan que estudiar Paulinella esclarezca una de las transiciones más fundamentales en la historia de la vida en nuestro planeta, y posiblemente dé pistas sobre cómo podría ocurrir algo similar en otro lugar del universo. También podría proporcionar conocimientos prácticos sobre cómo diseñar organismos fotosintéticos desde cero. Por lo menos, la búsqueda ilustra la curiosidad, la tenacidad y las relaciones humanas que hacen avanzar el conocimiento.

Una 'microscopista de sillón'

La primera especie de Paulinella fue descubierta el 24 de diciembre de 1894 en los sedimentos de un remanso del río Rin por el biólogo alemán Robert Lauterborn. Nombró el género en honor a su madrastra, Pauline. Pero no fue hasta 2005, con el uso de análisis genético, que los científicos descubrieron que el evento supuestamente único que dio forma a la vida vegetal en la Tierra no era único en realidad. Desde entonces, los científicos habían documentado solo otras tres especies.

En cierto sentido, eso no es sorprendente. El planeta está repleto de una biodiversidad oculta que jamás ha sido catalogada formalmente. Y Paulinella no hace que encontrarla sea fácil. Es escasa y superada en número por otros microbios en las muestras de agua. Es pequeña. Crece lentamente, si es que lo hace, en los laboratorios.

"Ningún estudiante de posgrado quiere trabajar con un organismo que tarda de cuatro a cinco días en duplicarse; te vas a tardar diez años en sacar ese doctorado", dijo Arthur Grossman, un biólogo vegetal de Carnegie Science, una institución de investigación.

El propio viaje de descubrimiento de Van Etten comenzó cuando se quedó atrapada en unas vacaciones familiares lluviosas en Carolina del Norte. En ese entonces, era estudiante de posgrado en la Universidad de Rutgers y una autodeclarada "microscopista de sillón", y pasaba gran parte de su tiempo libre encorvada sobre un microscopio de 300 dólares en su sofá buscando vida en gotas de agua.

Su madre sabía qué la animaría: la instó a salir y tomar algunas muestras.

Van Etten no esperaba mucho del agua que había recogido de un muelle al azar junto a la autopista. Pero entre una mezcla de plancton de color marrón amarillento, vio un pequeño punto verde. Hizo un acercamiento y luego gritó.

"Dios mío", le escribió por mensaje de texto a su asesor de doctorado en Rutgers.

Era una esquiva célula de Paulinella; como encontrar una aguja entre mil pajares.

Para estar segura de qué estaba mirando exactamente, Van Etten necesitaba encontrar más especímenes y aislarlos. Durante los siguientes cuatro años, hizo algunos viajes de regreso a Carolina del Norte para reunir más muestras, pero no fue sino hasta 2025 que realizó su viaje más fructífero, justo cuando la carrera científica con la que había soñado durante tanto tiempo parecía estar en peligro.

En enero de ese año, una semana después de que el presidente Trump asumiera el cargo, la oficina de presupuesto de la Casa Blanca emitió un memorando que anunciaba un congelamiento del financiamiento federal, en espera de una revisión sobre si el dinero apoyaba actividades que entraban en conflicto con las prioridades del nuevo gobierno, lo que incluía poner fin a los programas de diversidad, equidad e inclusión.

La Fundación Nacional de Ciencias desactivó su sistema de pagos.

Van Etten --en ese entonces investigadora becada en la Institución Oceanográfica de Woods Hole en Cape Cod-- fue una de las personas a las que se les bloqueó el acceso a su prestigiosa beca de 60,000 dólares anuales de la Fundación Nacional de Ciencias.

Van Etten siguió trabajando sin cobrar, bajo una nube de incertidumbre. Un chat grupal con aproximadamente 300 científicos, que se había utilizado principalmente para pedir consejos durante la temporada de impuestos, se convirtió en una tabla de salvación profesional. Los científicos --que estaban al inicio de sus carreras y a menudo tenían poco colchón financiero para cubrir la falta de un solo cheque de pago-- compartieron información, trazaron estrategias y se compadecieron mutuamente.

Un día, Van Etten compartió que estaba pasando por un momento particularmente difícil. Unos momentos después, Willoughby apareció en sus mensajes directos.

Como tantos otros congelamientos del financiamiento federal, este resultó disruptivo y confuso, pero temporal. Un juez intervino, el gobierno de Trump rescindió su memorando y la fundación de ciencias volvió a activar su sistema de pagos una semana después. Algunos científicos sí perdieron financiamiento porque se consideró que sus subvenciones "no estaban alineadas con los objetivos del programa". Muchos, como Van Etten y Willoughby, quedaron conmocionados, pero pudieron retomar su trabajo.

La historia podría haber terminado ahí. En cambio, el episodio catalizó una nueva colaboración científica.

Una pipeta bucal y un cepillo de dientes de ciencia ficción

Van Etten y Willoughby son biólogos, pero bien podrían haber estado trabajando en mundos diferentes. El enfoque de Van Etten eran los microbios. Willoughby, investigador posdoctoral en la Universidad de Duke, centraba su atención en un grupo de plantas con flores llamadas estreptocarpos, que incluye plantas de interior como la prímula del Cabo.

Unidos por la desesperanza y el miedo, Van Etten y Willoughby comenzaron a hablar de ciencia. Ella le contó sobre su próximo viaje para cazar a Paulinella.

"Definitivamente deberías venir", le dijo.

Así es como, en la primavera de 2025, Willoughby se encontró apretujado en un laboratorio improvisado con Van Etten y John Burns, un científico investigador sénior del laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas en Maine.

A los pocos minutos de la llegada de Willoughby al motel, Burns comenzó a desplegar un instrumento científico que parecía de ciencia ficción ensamblado a partir de materiales encontrados en el 7-Eleven local. Había pegado con pegamento instantáneo las cerdas de un cepillo de dientes en un lápiz de color y lo usaba para empujar los microbios.

Luego, sacó de golpe una herramienta que hizo que Willoughby se quedara boquiabierto: una pipeta bucal. Burns succionó el extremo de un tubo, como un popote, para separar los raros especímenes de Paulinella del caldo de vida circundante.

"De la vieja escuela", dijo Willoughby. "Esta es como la biología que yo no hago".

A medida que Van Etten y Burns ponían al día a Willoughby sobre su trabajo de campo hasta el momento, describieron cómo algunas Paulinella eran más cortas y tendían a flotar libremente, mientras que otras eran más largas y se adherían a las plantas. Willoughby hizo bocetos como parte de su proceso científico y sacó su computadora portátil para comenzar a dibujar.

Notó que las escamas se superponían unas a otras en diferentes direcciones: en una, se superponían una encima de la otra en el sentido de las agujas del reloj, y en la otra, a la inversa.

Los ojos frescos de una persona que no había estado mirando a Paulinella durante horas identificaron un rasgo curioso y distintivo. ¿Acaso estaban viendo dos especies diferentes?

Al final del fin de semana, Willoughby manejó de regreso a casa y Van Etten y Burns viajaron por carretera al laboratorio de él en Maine. Allí, colocaron los especímenes en un microscopio electrónico. Las diferencias eran marcadas bajo una resolución tan alta.

Su emoción creció: este quijotesco proyecto científico secundario realmente podría aportar nuevos conocimientos científicos.

Dos nuevas especies cobran protagonismo

Todas las plantas en la Tierra contienen plastidios, un motor fotosintético básico. Y los plastidios se remontan a ese único evento de hace unos 1,5 millardos de años, cuando un organismo unicelular se fusionó con una bacteria fotosintética. En Paulinella, el motor fotosintético se llama cromatóforo: una bacteria que alguna vez vivió en libertad y que aún conserva su propio ADN.

El equipo extrajo ese ADN y envió las muestras a un laboratorio en Corea del Sur, dirigido por Hwan Su Yoon, un biólogo evolutivo de la Universidad de Sungkyunkwan que previamente descubrió otra especie de Paulinella. Él también está estudiando una potencial nueva especie que recogió en un estanque de su ciudad.

Yoon realizó la secuenciación del ADN y confirmó que estas eran, de hecho, dos especies nuevas.

Estudiar más especies de Paulinella puede guiar a científicos como Yoon, que sueña con algún día diseñar un nuevo organismo fotosintético: hacer en un laboratorio "el mismo truco que la naturaleza solo ha logrado dos veces", dijo. También puede arrojar luz sobre la pregunta fundamental de cómo se desarrolló la vida compleja en la Tierra.

"Puede enseñarnos mucho", dijo Sergio Muñoz-Gómez, un biólogo evolutivo de la Universidad de Purdue. La vida compleja en la Tierra surgió en parte robando trucos metabólicos a las bacterias, exactamente como lo está haciendo Paulinella, dijo Muñoz-Gómez. "Algunas personas especulan que si encontraras vida compleja en otras partes del universo, tendrías algo como" esto, continuó, donde dos organismos se fusionaron con beneficios mutuos.

El problema es que esos eventos ocurrieron hace tanto tiempo que los detalles moleculares --una coreografía compleja en la que dos formas de vida independientes se convirtieron en una en un proceso intrincado y gradual de intercambio y pérdida de genes-- están envueltos en misterio. En Paulinella, un proceso análogo ocurrió de forma mucho más reciente, lo que permite a los científicos investigar los detalles.

Van Etten y Willoughby ya se han unido para la siguiente etapa de investigación, asociándose con científicos ciudadanos y aficionados para intentar descubrir aún más especies de Paulinella. El congelamiento de fondos que los unió fue temporal, y ambos pudieron continuar su investigación y recibir su pago. Pero subrayó que la ciencia no era solo una trayectoria profesional, sino una forma de vida.

"Siempre estaremos haciendo este tipo de cosas; es parte de lo que soy", dijo Van Etten, quien establecerá su laboratorio en la Universidad de Maryland este otoño. "Mi pequeño proyecto aquí tiene grandes implicaciones para la biología evolutiva. Piénsalo: si más personas estuvieran haciendo esto, cuántas cosas estaríamos aprendiendo sobre el planeta y nuestra salud y de dónde venimos".

Carolyn Y. Johnson es reportera y cubre temas sobre ciencia y medicina.