un sin"ín de trans"ormaciones trans"ormaciones creando creando las condiciones condiciones adecuadas para para el origen y el desarrollo de la vida.
CAP 2. LA EVOLUCI3N 7UÍMICA DEL UNIVERSO OB,ETI OB,E TIV VO: +nte +ntend nder er el proc proces eso o de co con" n"or orma maci ción ón de las las prim primer eras as estrellas así como su evolución para conectar conocimientos acerca de cómo pudieron haber surgido principales elementos químicos que hoy son indispensables en la %ida. 2.1 EL ORIGEN DE LOS ELEMENTOS 7UÍMICOS $a ma mate teri ria a vivi vivien ente te se co const nstit ituy uye e princ princip ipal alme ment nte e por por C#4# C#4#B# B#;# ;# sin sin embargo el 4idrógeno# constituye el EIJ de los (tomos existentes en el 5niverso. &ero &ero la pregunta aquí es @cómo se originaronA +studiando la estructura y evolución de las estrellas se encuentra la respuesta. +l interior de una estrella recién "ormada tiene temperatura de /F mill millon ones es grad grados os Kelvi elvin# n# ento entonc nces es los los prot proton ones es ce cent ntral rales es se comienzan a "usionar# dos protones produce un n*cleo de helio y otros elementos químicos. +n estrellas como el ,ol# el helio se acumula hasta que llega a un punto m(ximo y ésta comienza comienza a en"riarse y entonces entonces se contrae. $as estrellas pierden masa en peque-as cantidades# al arro!ar partículas de su superfcie "ormano vientos estelares. Cuando llegan las etapas de "ormación del carbón# la estrella se vuelve inestable y desprende una part parte e de sus sus ca capa pass "orm "ormand ando o la nebu nebulo losa sa plan planet etari aria. a. +ste +ste ma mate teri rial al permitir( la incorporación de (tomos m(s pesados que el hidrógeno al material interestelar.
2.0 LAS SUPERNOVAS LA SINTESIS DE ELEMENTOS PESADOS $as estrellas m(s grandes que el ,ol# tienen una evolución distinta. Cuando la estrella en su in"erior ha "ormado carbón# ésta se en"ría y nuevamente se colapsa) pero# por su gran cantidad de masa# e!erce una presión muy grande sobre su n*cleo # el cual eleva su temperatura. ni nician ciando do as asíí una una se seri rie e de reac acci cion one es de "usi "usión ón dand dando o orige rigen n a elementos químicos m(s comple!os# hasta "ormar ferro. 'l acumularse el ferro# las reacciones termonucleares ya no pueden seguir porque la energía ya no se libera# si no se absorbe. &rovocando así un en"ria en"riamie miento nto progr progresi esivo vo y despué despuéss el colaps colapso o alcanz alcanzand ando o así
temperaturas y densidades muy altas que los n*cleos atómicos# chocan. %iene la explosión la cual aventar( al espacio elementos químicos ya "ormados. +stas estrellas se llaman llaman supernovas. Duran Durante te las las alta altass temp temper erat atur uras as subs subsec ecue uent nte e a la explo xplosi sión ón de la supe supern rnov ova# a# much muchos os n*cl n*cleo eoss se romp rompen en## libe liberan rando do sus sus neut neutro rone ness y protones# éstas son atrapadas por n*cleos y van "ormando elemento m(s pesados que el ferro hasta llegar al uranio. $a muerte de una estrella crea m(s elementos químicos que van a enriquecer# cada vez m(s# las nubes de hidrógeno hidrógeno que hay en la galaxia. galaxia.
2.2 LAS MOLÉCULAS INTERESTELARES $as nubes de hidrógeno y polvo que existen entre las estrellas de la galaxia se van enriqueciendo en elementos químicos. Debido a las ba!as densidades del medio interestelar se consideraba que era poco probable que que los los (tom (tomos os inte intera racc ccio ionar naran an entr entre e sí para para "orm "ormar ar co comp mpue uest stos os químicos. $a ma mayo yorí ría a de las las molé molécu cula lass que que se han han desc descub ubie iert rto o en el me medi dio o inte interres este tela larr tien tienen en un ca car( r(ct cter er org( org(ni nico co.. $a pres presen enci cia a de es esta tass moléculas ciertamente no implicaría actividad biológica) las condiciones de densidad# temperatura y niveles de radiación del medio interestelar impedirían la "ormación y desarrollo de seres vivos.
2.8. EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR $as nubes m(s densas y oscuras de la galaxia# donde las moléculas exist xisten en en mayor ayor co cont ntra racc cció ión n grav gravit itac acio iona nal# l# dan dan orig origen en a las las &rotoestrellas# los cuales al continuar con el proceso de colapso# "orman estrellas que llevan a cabo reacciones termonucleares. $a nebulosa solar empezó a acumular material en su centro# donde eventualmente se "ormaría el ,ol# en el resto se "orman concentraciones a partir de polvo# moléculas y (tomos que se agruparon. +ntonces se comenzó a contraer "ormando un disco alrededor del protosol. &or otro lado# los planetas "ormados por condensación de este disco se separaron en dos grupos: los llamados planetas internos y externos. $os internos son los primero cuatro# los externos los sobrantes. +l material que no se alcanzó a condensar con"ormó a los meteoritos y cometas. 7elativamente a una distancia de /HF millones de 9ilómetros del ,ol# se "ormó "ormó nues nuestr tro o plan planet eta. a. Cuya Cuya evol evoluci ución ón perm permit itir iría ía las las co condi ndici cion ones es adecuadas para el origen y desarrollo de la vida.
CONCLUSI3N: $a co con" n"or orma maci ción ón de nues nuestr tro o ,ist ,istem ema a ,ola ,olarr se logr logró ó gracias a una serie de reacciones de condensación entre (tomos en el centro de las estrellas. +l ciclo de ellas resultó un "actor muy importante para lo que ahora conocemos como planetas# meteoritos y cometas. Cap%'9l! 8. La S'*&%& p"* ;%!l(-%)a +* C!#p9*&'!& O"-%)!&. O;<*'%=!. ener ener una explicación sobre el origen y creación de la ierra# mediante una base científca y comprobación de la misma# este capítulo basa su atención a los compuestos org(nicos que propiciaron la vida en la ierra. La T%*""a p"%#%'%=a. 5na vez que la ierra se había condensado# su superfcie superfcie se encontró encontró expuesta expuesta a un intenso viento solar# al choque choque de meteoritos meteoritos y grandes trozos trozos de material material que se seguía seguía condensando condensando y al decaimiento radiactivo de elementos como el 5ranio y el orio. odos estos elementos provocaron que su temperatura superfcial se elevara# lo cual provoco que el ferro y el níquel en estado líquido se desplazaran al interior de la ierra ierra "ormando su n*cleo. +s probable que durante un tiempo la ierra circulara alrededor del ,ol como un planeta carente de atmós"era.
El *>p*"% *>p*"%#* #*'! '! +* M%ll*" M%ll*"?? U"*@ U"*@.. +n /EHI ,tanley $. iller ba!o la dirección del pro"esor 4arold C. 5rey. 5rey. ntentaron simular en el laboratorio las las posi posibl bles es co cond ndic icio ione ness de la atmo atmos" s"er era a se secu cund ndari aria a de la ier ierra. ra. Colocaron una mezcla de hidrogeno# metano y amoniaco en un matraz# al que le llegaba constantemente vapor de agua y en el cual se le colocaron electrodos que produ!eron descargas eléctricas durante una semana) al cabo de esta se analizó el agua que se había condensado al en"r en"riiarse arse## el an(l an(liisis sis revel evelo o que que se habí abían sint sinte etiz tizado ado cuatr uatro o amino(cidos: glicina# alanina# acido asp(rtico y acido glut(mico# todos ellos componentes de las proteínas que "orman a los seres vivos. S%#9 S%#9la la+ +! ! la T%*" T%*""a "a P"%# P"%#%' %'%= %=a. a. $o $oss exper experime imento ntoss poster posterior iores es no sollamente sim so simulaban la atmós"era primitiv tiva sino# como hizo &onnamperuma# también la hidros"era# colocando un matraz en el que el agua se vaporizaba y acumulaba todos sus productos los productos de la reacción de una atmós"era reductora que en contacto directo con ella "ormaba una sopa primitiva. R*a))%!* R*a))%!*& & +* C!+*&a) C!+*&a)%(. %(. +l siguiente paso trascendental en la evol evoluc ució ión n pre pre biol biológ ógic ica a era era la apari aparici ción ón de enla enlace cess co cova vale lent ntes es que que permitiría la "ormación de moléculas tales como los nucleótidos# los péptid péptidos os y los lípido lípidos# s# la poster posterior ior aparici aparición ón de políme polímero ross como como los polisac(ridos. &ara que estos polímeros se puedan "ormar es necesario que ocurran las llamadas reacciones de condensación# que implica la
"ormación de moléculas de agua a partir de grupos químicos presentes que se unir(n entres si por medio de enlaces covalentes. 4arada y 6ox propusieron un mecanismo inverso a lo que se creía# calentaron metano# amónico y agua# lograron obtener un poli péptido# que al ser hidrolizado se rompió# dando origen a /G amino(cidos.
C!) C!)l9 l9&% &%( (:: G"a) G"a)%a %a& & a '!+a '!+a 9 9a a &*"% &*"%* * +* *>p* *>p*"% "%#* #*' '!& !& 9 9* * &%#9la;a a la T%*""a p"%#%'%=a &* p9+%*"! a-"*-a" #& a)'!"*& %+% %+%& &p*& p*&a a;l*& l*& pa"a a"a la )! )!!" !"#a)%( a)%( +* 9 9a a T*!" *!"a a ;%* %* &9&'*'a+a. Cap%'9l! . L!& S%&'*#a& P"* )*l9la"*&. O;<*'% O;<*'%=!. =!. +l Bb!etivo de este capítulo es dar a conocer al lector la "ormación de sistemas pre celulares# para tener un conocimiento amplio sobre el origen de la ierra. La F!"#a !"#a)%( )%( +* &%&' &%&'*# *#a& a& P!l% P!l% #!l*) #!l*)9l 9la" a"*& *&. &aralela aralelamen mente te la "orma "ormaci ción ón abió abióti tica ca de los los polím polímer eros# os# se daba daba un proc proces eso o de gran gran importancia# la "ormación "ormación de peque-os sistemas constituidos constituidos por gotitas de agua de tama-o microscópico en las que se encontraban disueltas grand grandes es ca cant ntid idade adess de es esto toss mism mismos os polím polímer eros os y de much muchas as otra otrass sust sustan anci cias as org( org(ni nica cas. s. +ste +ste tipo tipo de sist sistem emas as poli poli mole molecu cula larres se "ormaban gracias a las desecaciones e hidrataciones que ocurrían en las playas. De esta manera# el intercambio de materia y energía con el medi edio am ambi bie ente nte per permiti itiría ría la sínt sínte esis# sis# en el inte nterior rior de es esto toss microsistemas# microsistemas# de moléculas a*n m(s comple!as. L!& C!a)*"=a+!&. Bparin y sus discípulos lograron demostrar que en diversos tipos de coacervados "ormados a partir de sustancias como proteínas# carbohidratos# (cidos nucleicos y otras m(s ocurrían una serie de procesos "ísicos y de reacciones químicas de relativa comple!idad. La& #%)"!*&"9la& p"!'*%)a&. ,idney L. 6ox# en cambio sugirió que las primeras primeras células células "ueron directam directamente ente precedid precedidas as por lo que él ha llam llamad ado o micr microe oes"é s"érul rulas as prot protei eica cas# s# que que so son n pequ pequee-as as gota gotass que que se "orman en soluciones concentradas de proteinoides y cuyas dimensiones son comparables con una célula típica. +stas peque-as es"eras# que suelen ser resistentes# se "orman "(cilmente y en grandes cantidades a partir de amino(cidos que se polimerizan por acción del calor. L. 6ox 6ox y sus colaboradores colaboradores han logrado preparar preparar microes"é microes"érulas rulas que muestran una organización granular en su interior y se ha observado que las partículas giran en su interior# circulando por todo el volumen de la microes"érula.
M$as microes"érulas pueden acelerar reacciones químicas y son m(s estables que en comparación con los coacervados.
S9l!;%!& S9l!;%!& @ C!lp!%+*&. C!lp!%+*&. Don 'l"onso 4errera# empezó a experimentar con una serie estructuras min*sculas# con apariencia de microo microorg rgani anismo smos# s# que "ormab "ormaban an a partir partir de la me mezcl zcla a de di"erent di"erentes es propor proporcio ciones nes de sustanci sustancias as tales tales como como ace aceite ite## gasoli gasolina na y divers diversas as resinas. De esta "orma logró obtener una gran variedad de estructuras. +n /EG? publicó un artículo en el que describió la "ormación de lo que llama sul"obios que eran microestructuras organizadas con apariencia de células.
CONCLUSI3N: P!" #*+%! +* l!& +%=*"&!& #!+*l!& )*l9la"*& &* !;'9=! !;'9=! 9 -"a &*-9%#%*' &*-9%#%*'! ! a la *=!l9)%( *=!l9)%( +* la& )l9la& )l9la& * l!& &%&'*#a& =%=!&/ a& 'a#;% )!#! *l )!<9'! +* "*a))%!*& )! )!#p9*&'!& !"-%)!& 9* $%)%*"! *&'! p!&%;l*. Cap'9l! : L!& p"%#*"!& &*"*& =%=!&. O;<*'%=!: Conocer cu(les "ueron las primeras evidencias de seres vivos en el planeta tierra# y su evolución. .1 El !"%-* +*l )(+%-! -*'%)!. odos odos los seres de la ierra poseen proteínas
.0 D* p"!'!;%!'*& a *9;%!'*&. $a aparic aparición ión de sis sistem temas as poli poli molecu molecular lares es cada cada vez vez m(s comple comple!os !os condu!o a u n*mero muy grande de estructuras pre celulares# di"erentes por su organización interna# pero similares en que todos eran sistemas
abie abiert rtos os ca capac paces es de inte interc rcam ambi biar ar ener energí gía a y ma mate teri ria a co con n el me medi dio o ambiente. +sta nueva organización# "ue llamada por Bparín protobiontes# sistemas pre celulares que en el paso de los millones de a-os# "ueron adquiriendo características de comple!idad que les permitieron convertirse en los antecesores directos de los primeros seres vivos. $os protobiontes estuvieron su!etos a procesos de selección# permitiendo solo la existencia de los m(s resistentes al medio. $a actividad geológica provocaba que surgieran y se sumergieran tierras en la hidrós"era primitiva# provocando la aparición de protobiontes en muchas partes del mundo. De la evolución de estos m(s comple!os surgieron los primeros seres vivos# que el propio Bparin llamó eubiontes. ' pesar de ser muy sencillos# transmitían in"ormación de su estructura interna y sobre su organización "uncional a sus descendientes. +sto +stoss prim primer eros os se serres vivo vivos# s# unic unicel elul ular ares es y muy muy simp simple les# s# crec crecía ían n absorbi absorbiend endo o sustan sustanci cias as org(ni org(nicas cas del me medio dio ambien ambiente te y al produ producir cir duplicados de sus (cidos ( cidos nucleicos# incrementaban su tama-o# creciendo hasta volverse inestables y se "ragmentaban en otros m(s peque-os# que contenían las características de sus progenitores y podían seguir creciendo O4'3P' '&'7+CDB $' %D' ,B37+ +$ &$';+'Q
.2 El )a&! +* l!& =%"9&. ,on solo peque-as c(psulas de proteínas que rodean una molécula de (cido nucleico. &ara poder poder multip multipli licar carse# se# necesi necesitan tan in"ect in"ectar ar célula células# s# disolv disolvie iendo ndo una parte peque-a de pared celular e inyectando D;' al interior de la célula. +l D;'# una vez en el citoplasma# utiliza los nucleótidos que Rotan en el interior de la célula y se replica# "ormando moléculas de D;' viral que luego se rodean de proteínas. Disuelven la pared celular y escapan al exterior# sonde podr(n in"ectar otras células repitiendo el proceso. ,e pensaba que eran de los primeros seres vivos# pero luego se creyó poco probable# ya que necesitan a otros seres vivos para existir. existir.
.8 L!& (&%l*& #& a'%-9!&. +l estudio de rocas del prec(mbrico ha permitido reconstruir parte de la historia del planeta.
'l es estu tudi diar ar al micr micros osco copi pio o mues muestr tras as prov proven enie ient ntes es de "orma "ormaci cion ones es geológicas# se logró determinar la presencia de "ósiles muy parecidos a bacterias# que recibieron el nombre de Seobacterium isolatumS. ,e encontraron otros "ósiles de /1 a ?F micras parecidos a las algas verdeT verdeTazu azule les# s# que se lla llamar maron on Sarche Sarcheosp osphae haeroi roides des barbet barbetor ornsi nsisS sS y demuestran que hace tres mil millones de a-os ya había vida sobre el planeta.
C!)l9&%(: $os primeros microorganismos "ueron mutando# lo cual dio paso a estructuras m(s comple!as# y así sucesivamente# hasta llegar a los virus. $os "ósiles han ayudado a esclarecer dudas importantes sobre el origen de la vida. Cap'9l!.
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O;<*'%=!: Co Cono noce cerr y en ente tend nder er có cómo mo lo loss or orga gani nism smos os pa pasa sarron de heterótro"os a autótro"os mediante mediante previos an(lisis. .1 La apa"%)%( +* l!& a9'('"!!&. $os primeros seres vivos que aparecieron en la ierra eran seguramente muy similares a los organismos unicelulares m(s primitivos que existen actualmente# tales como las bacterias y las algas verdeTazules. enían un rasgo distinto# eran heterótro"os. +stas sustancias# incorporadas al interior de las primeras células# eran utilizadas para obtener energía aprovechable biológicamente por medio de la "ermentación anaerobia. 'l parecer bacterias que eran capaces de incorporar el CB? presente en la atmós"era a compuestos reducidos de origen metabólico utilizando para pa ra ello el (c (ciido su sul" l"hí hídr driico at atm mos os"é "éri ricco med ediian ante te pr proc oce eso soss "otosintéticos primitivos. 'parecieron después bacterias que utilizaban las moléculas de sul"atos# mucho m(s energéticas# liberando a su vez el 4?,# como un producto secundario. +stos primeros organismos# al vivir en un medio en que no existía el oxí xíge geno no li libr bre e si sino no en ca cant ntid idad ades es ve verrda dade dera rame ment nte e mi min* n*sc scul ulas as## desar de sarrrol olla laro ron n ví vías as me meta tabó bóli lica cass en la lass qu que e la in incor corpo porac ració ión n de es este te elemento# que posee una gran cantidad# les hubiera causado da-os irreparables. $a ausencia del oxígeno libre en la atmós"era provocaba a su vez que la radiación ultravioleta de origen solar penetrase libremente en la ierra# y seguramente actuaba como un "actor importante de sele se lecc cció ión# n# da da-an -ando do se seri riam amen ente te a mu much chos os or orga gani nism smos os y ca caus usan ando do alteraciones en sus primitivos códigos genéticos. $as porfrinas# son capaces de absorber la luz visible# lo cual condu!o a la aparición de bacterias propiamente "otosintéticas# capaces de producir comp co mpue uest stos os or org(n g(nic icos os re redu duci cidos dos a pa parti rtirr de dell di dió óxi xido do de ca carb rbon ono. o. $a presencia de '& así "ormado# pudo haber permitido la trans"ormación de los compuestos org(nicos simples disueltos en los
maress pr mare prim imit itiv ivos os en ot otro ross m( m(ss co comp mple le!o !os. s. De la tr tran ans"o s"orm rmac ació ión n de acetatos# obtenidos a su vez a partir de (cidos acético y "órmico# se pudo haber "ormado glucosa# en un proceso en el cual se utilizaría energía de la molécula de '&. odos odos los procesos "otosintéticos que se llevan a cabo en los di"erentes orga or gani nism smos os## ti tien enen en en co com* m*n n la pr prod oduc ucci ción ón de la mo molé lécu cula la de '& utilizando la energía luminosa# pero varían respecto a las substancias que utilizan como donadores del hidrógeno. $a utilización del agua como un agente reductor# es un mecanismo com* co m*n n en to toda dass la lass pl plant antas as## qu que e im impl plic ica# a# ad adem em(s# (s# la li libe bera raci ción ón de oxígeno. 5na vez que las moléculas de clorofla "ueron sintetizadas en el interior de los organismos capaces de utilizar así el hidrógeno del agua# éstos "ueron capaces de trans"ormar la energía luminosa en energía química almacenada en moléculas de '& que eran el resultado de reacciones cíclicas de "os"orilacion.
.0 La '"a&!"#a)%( +* la a'#(&*"a "*+9)'!"a. 'lgunas moléculas de agua eran "otodisociadas# lo cual provocaba la "orma "or maci ción ón de un una a pe pequ quee-a a ca capa pa de oz ozon ono. o. Co Como mo re resul sulta tado do de lo loss procesos "otosintéticos# se empezó a acumular lentamente el oxígeno libr li bre e en la at atmó mós" s"er era# a# tr tran ans" s"or orm( m(nd ndos ose e de red educ ucto tora ra a oxi xida dant nte. e. 'l acumularse el oxígeno# se "ormó una capa cada vez m(s densa de ozono# una molécula triatómica de oxígeno# y que posee la capacidad de abso ab sorb rber er la ra radi diac ació ión n ul ultr trav avio iole leta ta de lo long ngit itud ud de on onda da m( m(ss co cort rta. a. &robab &r obable lemen mente te las alg algas as ve verd rdesT esTazu azules les## "ue "ueron ron re respo sponsa nsable bless de los primeros aportes importantes de oxígeno libre. $as ciano"íceas tienen mayor capacidad para resistir los da-os que la radiación ultravioleta puede causar a las células. +stas primeras algas eran capaces de "ormar capas de mucílagos o de concreciones calc(reas que les per permit mitier ieran an re resis sistir tir los e"e e"ecto ctoss de radi radiaci ación. ón. 6uer ueron on de las primeras "ormas de vida sobre la ierra. 'l "o "orrma mars rse e la ca cala la de oz ozon ono o y di dism smin inui uirí rías as el Ru Ru!o !o de ra radi diac ació ión n ultravioleta# los organismos heterótro"os existentes se encontraron con una "uerte presión de selectivo que se seg guram ame ente provocó la desaparición de todos aquellos que no habían desarrollado la capacidad de nutrirse a partir de los autótro"os o de los productos que estos "ormaban. .2 La *=!l9)%( +*l #*'a;!l%&#!. $os primeros seres vivos requerían de un aparato catalítico# capaz de regular las tasas de las reacciones químicas que "ormaban la base de su metabolismo. 4abía la suposición de que los primeros organismos eran anaerobios estr es tric icto tos. s. $a gl gluc ucol olis isis is qu que e oc ocur urre re un univ iver ersal salme ment nte# e# en el cu cual al lo loss carbohidratos son degradados a compuestos moleculares m(s sencillos. ' me medid dida a que la vid vida a se mul multip tipli licab caba a y se div divers ersifc ifcaba# aba# di" di"er erent entes es
compuestos empezaban a "altar# debido a que las síntesis abióticas no provenían a las poblaciones crecientes de las substancias que requerían para su desarrollo. Unicamente sobrevivirían aquellos organismos con capa ca paci cidad dad par para a el elab abor orar ar di dich cha a su sust stan anci cia a a par parti tirr de un pr prec ecur ursor sor inmediato# o de utilizar otra muy seme!ante. odas odas las células "otosintéticas poseen una característica en com*n# la de pr prod oduc ucir ir '& a pa part rtir ir de la ut util iliz izac ació ión n de ci cier erto toss pr prec ecur urso sorres inorg(nicos y de la energía radiante. $os organismos# adquirían la capacidad de atrapar la energía luminosa y de co conv nver erti tirl rla a a un una a "o "orm rma a qu quím ímic ica a de qu qued edab aba a al alma mace cena nada da en la molécula de '&. $a "os"orilación es un mecanismo mucho m(s efciente para producir '& que los precoces os "ermentativos de metabolismo anaerobio que ocurrían en# lo s primeros heterótro"os. $a atmós"era "ue creando una nueva presión de selección que "avorecía ahora a aquellos mutantes capaces de obtener energía# metabolizando los productos de la degradación de la glucosa mediante mecanismos las efcientes que la simple "ermentación. a= 5n si sist stem ema a ca capa pazz de mo movi vili liza zarr lo loss hi hidr drog ogen enio ione nes# s# en lu luga garr de perder per derlos los com como o pr produ oducto ctoss de re reacc acción ión en sus sustan tanci cias as no tot totalm alment ente e oxidadas. b= 5n sistema que permitiera activar al oxígeno como el aceptor fnar de los hidrogeniones# liberando agua como resultado. $a respiración aerobia es un mecanismo m(s efciente de liberación de oxígeno y de utilización de compuestos org(nicos que la "ermentación mism mi sma# a# pe perrmi mite te ad adem em(s (s qu que e el or orga gani nism smo o di disp spon onga ga de ma mayo yorres cant ca ntid idad ades es de en ener ergí gía a bi biol ológ ógic icam amen ente te *t *til il y de lo loss co comp mpue uest stos os necesarios para su crecimiento y proli"eración. ,e libera agua# y no los alcoholes o los (cidos que son productos de la "ermentación y que son tóxicos. +s poco probable que la vida hubiera podido desarrollar en tierra# si no se hubieran aparecido el almacenamiento de la energía química# un componente esencial para las diversas "ormas de vida.
La *=%+*)%a (&%l. $a "ormación de VunRint# ha logrado identifcar "ósiles pertenecientes a los géneros Bscillatoria y $yngbya. ,on estructuras flamentosas que llegan a tener hasta varios cientos de micras de largo y en las cuales es posible distinguir estructuras internas como tabiques de separación. $os an(lisis químicos de esta "ormación han revelado la existencia de material org(nico probablemente "ormado por procesos "otosintéticos y en particular sé ah demostrado la presencia de ftano y pristano# dos productos que resultan de la degradación de la molécula de clorofla y que se encuentra actualmente en bacterias y a*n en muchas especies de animales. $a Ka9abe9ia umbellata# agrupa individuos con un tama-o que oscila
entre /F y IF micras# "ormados por un peque-o bulbo interior del cual surge una columnita que remata en una estructura seme!ante a una sombrilla. ,. . ,iegel# hizo notar el extraordinario parecido que guarda con un microorganismo microorganism o eda"ícola.
C!)l9&%(: U p"!)*&! +* a+ap'a)%( al #*+%! +* !"-a%&#!& !'!&%''%)!& p*"#%'%( la )!!"#a)%( +* la )apa +* !!! @ p!+*" pa&a" +* 9a a'#(&*"a "*+9)%+a a 9a !>%+a+a. Cap'9l!
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O;<*'%=!: +l ob!etivo de este capítulo es ense-arnos como se dio el origen de la vida# y darnos a conocer algunos conceptos elementales que nos ayudaran a tener un conocimiento solido sobre este tema. &rocariontes y eucariontes. P"!)a"%!'*& @ *9)a"%!'*&. Con la exce Con cepc pció ión n de lo loss vi viru russ un unic icel elul ular ares es## to todo doss lo loss or orga gani nism smos os terr te rres estr tres es pe pert rten enec ecen en a un una a u ot otra ra de es esta tass do doss ca cate tego gorí rías as:: la de orga or gani nism smos os "o "orm rmad ados os por cé célu lula lass qu que e ca care rece cen n de n* n*cl cleo eo## ll llam amado adoss proc pr ocari arion onte tes# s# o bi bien en la de lo loss "o "orm rmado adoss po porr cé célu lula lass qu que e po pose seen en un n*cleo# o sea los eucariontes. $os procariontes son organismos simples# en los cuales las moléculas de D;' se encuentran mezcladas con el resto del material del citoplasma# en el cual no existen mitocondrias# cloroplastos ni estructuras ciliares comple!as. +xiste un n*mero considerable de bacterias "otosintéticas y de algas verdeTazules) las procariontes se reproducen por "usión o por otros mecanismos igualmente sencillos. $as células eucariontes# tienen una membrana nuclear que rodea dos o m(s cromosomas. $a evidencia indica que los primeros organismos "ueron procariontes. 3itter ,prings# ah demostrado que ya existían en la ierra# también restos de algas verdes que son eucariontes. Na N a existían en los mares primitivos# Vlenobotrydion aenigmatis# el cual a sido posible reconstruir parcialmente los di"erentes pasos de su división celular. ,chop" y Behler a proponer que los primeros organismos eucariontes pudi pu dier eron on ha habe berr ap apar arec ecid ido o ha hace ce un unos os /G /GFF FF mi mill llon ones es de a-o a-os. s. &ara explicar el origen de las células eucariontes se han propuesto varias teorías. $a m(s cl(sica# sostiene que las eucariontes se originaron a partir de mutaciones su"ridas por las células procariontes# en las cuales la duplicación del genoma# en contacto con partes de la membrana celular que luego se invaginaron# "ormó estructuras de doble membrana#
dentro de las cuales quedó aislado parte del genoma original# que luego perdería parte de la in"ormación que contenía para su"rir un proceso de especialización) la presencia de D;' en cloroplastos y mitocondrias# independientemente del D;' contenido en el n*cleo de los organismos eucariontes.
La '*!"a &%#;%('%)a +* la *=!l9)%( $ynn argulis ha propuesto que estos órganos los eran en realidad orga or gani nism smos os pr proc ocar ario iont ntes es in inde depe pend ndie ient nte e qu que e vi viví vían an en am ambi bien ente tess cerrca ce cano noss y qu que e en entr trar aron on en si simb mbio iosi siss da dand ndo o or orig igen en a la lass cé célu lula lass eucariontes. +sta teoría sugiere que los cloroplastos# las mitocondrias y los Ragelos de m(s células eucariontes no son sino los remanentes de procariontes que se simplifcaron a lo largo de un proceso de endosimbiosis. argulis ha supuesto que las secuencias de los eventos que condu!eron a la aparición de los eucariontes estuvo precendida por la presencia# en la tierra primitiva# de procariontes ancestrales entre los cuales existían "ormas heterotrofcas y otras "otoautotrofcas. &rosigue diciendo que un procariontes amiboideo engulló sin digerirlo# un organismo procariontes de respiración aerobia# que persiste hasta la "echa en "orma modifcada com co mo mito toccon ondr driia. $as célu lula lass eu euccar ariion onttes co cont nte emp mpor or(n (ne eas as.. Despué Des pués# s# est este e pri primer mer sis sistem tema a sim simbió biótic tico o se aso asoció ció con pr proca ocario rionte ntess seme se me!a !ant nte es a la lass esp spir iroq oque ueta tas# s# ad adqu quir irie iend ndo o de es esta ta ma mane nera ra un meca me cani nism smo o de mo movi vili lidad dad qu que e lu lueg ego o se tr tran ans" s"or ormó mó en el cu curso rso de dell tiempo# en el mecanismo mitótico y en los Ragelos de las eucariontes actuales. +xiste +xi sten n en la act actual ualida idad d alg alguno unoss e!e e!empl mplos os de sim simbio biosis sis que ocu ocurr rren en intracelularmente# y que aparecían apoyar la teoría# como la que existe entre &aramesium &aramesium y Chlorella# un alga unicelular verde que habitó dentro de &aramesium bursaria# al que probé de compuestos org(nicos que son sintetizados en presencia de la luz. La a-!)%'!&%& @ *l !"%-* +* l!& *9)a"%!'*&. CavalierT,mith) él supone que la evolución de la endocitosis <"agocitosis y pinocitosis= pudo haber !ugado un papel "undamental en la aparición de las células eucariontes. CavalierT,mith supone que el ancestros com*n a todas las eucariontes era un ceano ceano"ícea "ícea unicelular# unicelular# "acul "acultativ tativament amente e "otot "ototrófc rófca a incap incapaz az de f!ar f! ar ni nitr tróg ógen eno# o# pe pero ro qu que e po podí día a li libe bera rarr oxí xíge geno no me medi dian ante te pr proc oces esos os "otosintéticos y capaz también de realizar respiración aerobia basado en cito ci tocr crom omos os y ot otra rass mol olé écu cullas tr tran ansp spor orttad ador oras as de el elec ectr tron ones es.. Cava Ca vali lier erT, T,mi mith th su sugi gier ere e qu que e el n* n*cl cleo eo pu pudo do ha habe berr ap apar arec ecid ido o co como mo res esul ulta tado do de est ste e pr proc oce eso qu que eda dand ndo o mat ate eri rial al ge gené néti tico co en lo loss comp co mpar arti timi mien ento toss qu que e lu lueg ego o se tr tras as"o "orrma marí rían an en mi mito toco cond ndri rias as o cloroplastos. La +%=*"&%)a)%( +*l #9+! =%=!.
$a aparición de las células nucleadas abría las puertas a la reproducción sexu se xual al## la cu cual al in invo volu lucr cra a la rec ecom ombi bina naci ción ón de las ca cara ract cter erís ísti tica cass heredables# y que es la clave de la variabilidad genética que llevó a una comp co mple le!i !ida dad d cr crec ecie ient nte e de "o "orrma y "u "unc nció ión n a to todo doss lo loss ni nive vele less de organización biológica. 'lgunos de los organismos unicelulares perdieron la capacidad de vivir en "o "orrma in inde depe pend ndie ient nte e al in inic icia iarr la "o "orm rmac ació ión n de co comu muni nida dade dess pluricelulares. De esta manera los mares de la ierra se "ueron poblando por una gran variedad de organismos. $os organismos procariontes# careciendo de las posibilidades evolutivas de lo loss eu euca cari riont ontes es## ca camb mbia iaro ron n re rela lati tiva vame ment nte e po poco co de despu spués és de lo loss tiempos primitivos hasta nuestros dias. +l aislamiento geogr(fco llevó a la di"erenciación genética basada en la f!ación de adaptaciones de di"erente tipo obtenidas por los procesos de selección natural. +l proceso de selección biológica que llevó a la aparición de los primeros homb ho mbrres es## lo po pode demo moss en ente tend nder er y rec econ onst stru ruir ir co con n ci cier erto to de deta tall lle e examinando los "ósiles de los homínidos que antecedieron a nuestra propia especie y el desarrollo social del hombre a lo largo de la historia nos ah permitido llegar a comprender nuestros primeros orígenes de ubicarnos así dentro de los procesos de evolución de la materia.
C!)l9&%(: $a mi mitoc tocond ondria ria## un or organ ganelo elo ind indisp ispens ensabl able e en la cél célula ula surgió sur gió por un pro proces ceso o de end endosi osimbi mbiosi osis# s# con consis sistía tía en un or organi ganismo smo procarionte que realizaba su propia respiración dentro del citocromos# siendo absorbido no de!ó de realizar su metabolismo# su"riendo así un proceso de adaptación y complemento a un nuevo tipo de estructura.
