
imagen./ Michaela Jarvis | corresponsal de noticias del MIT
2023-04-10
Buscando en el tiempo profundo para entender la "ecogénesis"
En la línea de trabajo de Greg Fournier, que estudia los sistemas vivos que se desarrollaron hace miles de millones de años, las preguntas pendientes superan con creces a las respuestas establecidas.
“A menudo, tenemos muy poca información para continuar. Podemos sugerir cómo cada pieza de evidencia que tenemos puede ser más consistente con diferentes escenarios", dice Fournier, profesor asociado de geobiología en el Departamento de Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra del MIT. "Sin embargo, también debemos ser conscientes de que nuestro registro de el pasado siempre estará incompleto, y muchas cosas son intrínsecamente desconocidas. Considero que este nivel de misterio es emocionante en lugar de desalentador, siempre que podamos continuar explorando nuevas áreas de conocimiento".
En cierto modo, los antecedentes de Fournier ofrecen el modelo de quién es él como investigador. Al crecer explorando los bosques, estanques y tierras de cultivo de su hogar natal en la zona rural de Connecticut, dice que sintió una "conexión íntima y personal" con el mundo natural. Su descripción del camino que lo llevó a donde está hoy parece una reminiscencia de los procesos evolutivos tan centrales en su trabajo.
“No creo que haya sido moldeado por una sola experiencia”, dice Fournier. “Más bien, fue una acumulación lenta de experiencias que reforzaron perspectivas, valores e intereses particulares, y crearon aversiones hacia los demás”.
Con un gran interés en las relaciones evolutivas entre los seres vivos, Fournier comenzó a centrarse en la escuela de posgrado en los microbios y sus metabolismos, muchos de los cuales están conectados a los principales procesos que sustentan la vida en la Tierra, incluida la producción de oxígeno a través de la fotosíntesis. Continuando en esa área, el año pasado él y su equipo de investigación pudieron estimar que la fotosíntesis evolucionó hace entre 3.400 y 2.900 millones de años. Este proceso, "uno de los metabolismos más importantes que jamás haya evolucionado", según Fournier, representó un gran paso hacia la habitabilidad de la Tierra y ocurrió cuando los microbios llamados cianobacterias desarrollaron la capacidad de convertir la luz solar y el agua en energía, liberando oxígeno.
Para llegar a este descubrimiento, el equipo de Fournier desarrolló una nueva técnica para analizar genes, rastreando especies vivas de cianobacterias hasta un ancestro común que evolucionó hace unos 2900 millones de años y demostrando que los ancestros de las cianobacterias se separaron de otras bacterias hace unos 3400 millones de años. .
Los investigadores obtuvieron estas estimaciones utilizando registros fósiles y modelos llamados "relojes moleculares", que se basan en las secuencias genéticas de los microbios actuales y estiman la rapidez con la que se han producido los cambios genéticos a lo largo del tiempo. Esos métodos se combinaron con descubrimientos de eventos de transferencia horizontal de genes (HGT), en los que un gen salta de una especie a otra. El descubrimiento de instancias de HGT proporciona marcadores en la evolución de una especie, que luego podrían compararse con registros fósiles y modelos de relojes moleculares para solidificar las estimaciones de datación.
Fournier dice que cree que lo más emocionante que sucede en su campo es la integración de la geoquímica y la genómica, a lo que llama una "reunión de campos en las ciencias naturales, aportando conocimientos y perspectivas importantes a problemas muy difíciles en la comprensión de la historia del sistema de la Tierra". .”
Al comprender los procesos de la Tierra en el momento en que apareció la vida por primera vez, Fournier dice que podemos comprender mejor cómo podría comenzar la vida en otros planetas: "Nuestro trabajo puede ayudarnos a comprender el tiempo y los procesos evolutivos que pueden conducir a esa etapa crítica de ´ecogénesis´, y quizás reconocerlo en otros mundos.”
Fournier se unió a la facultad del MIT en 2014, convirtiéndose en el profesor asistente de desarrollo profesional de Cecil e Ida Green en 2016. En 2021 recibió el premio Scialog: Signatures of Life in the Universe Collaborative Innovation Award, que tiene como objetivo reunir a científicos centrados en la habitabilidad de La Tierra y otros planetas. Se le otorgó la titularidad en mayo de 2022.
Él dice que la creatividad es un elemento importante en su trabajo, tanto para imaginar escenarios en el tiempo profundo como para encontrar formas de probar su validez.
“La ´imaginación´ requiere un equilibrio entre la imaginación y el aprovechamiento de nuestro conocimiento previo sobre eventos en el tiempo profundo”, dice. “Creo que la creatividad es lo que más se requiere cuando se presentan buenas pruebas para estos escenarios”.
A menudo, dice Fournier, avivar esta creatividad en realidad implica alejarse de su trabajo.
“A menudo pienso mejor cuando estoy bien descansado y ocupado en otras actividades”, dice. “Por ejemplo, a veces puede ser muy difícil imaginar soluciones a un problema mientras estoy sentado en mi oficina, pero las ideas fluirán espontáneamente mientras estoy rastrillando hojas o navegando en kayak. Es importante tener tiempo cuando la mente está libre para divagar”.
Del mismo modo, Fournier dice que alienta a los estudiantes que abordan problemas complicados a no verse acorralados “por el trabajo que les ha precedido”.
“Compréndalo, aprenda de él”, dice, “y luego pruebe algunas de sus propias ideas”

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