¿Cómo evolucionaron las células primitivas?

¿Cuál fue el antepasado procariota común a todas las células actuales?

Entra en la web de Bruño para observar cómo pudieron surgir las primeras células en la Tierra. La vida constituye un fenómeno tal vez inevitable en las condiciones iniciales y que resulta irrepetible, ya que, cuando hizo su aparición en la Tierra, modificó la atmósfera del planeta y destruyó así las condiciones que habían hecho posible su propia aparición.

a Buscad información sobre el posible origen de los yacimientos de hierro bandeado.

La vida surgió en la Tierra hace unos 3 800 Ma cuando la materia inanimada, generada por la evolución molecular de los componentes de las fuentes hidrotermales, la sopa primordial y la panspermia, se transformó en célula viva.

1. Se ensambló, de forma espontánea, una vesícula membranosa que separó el medio externo del interno, lo que favoreció la existencia del ARN autorreplicante con capacidad catalítica.

2. La aparición de un metabolismo rudimentario permitió a la célula ancestral obtener energía (nutrición) y utilizarla para crecer, reproducirse, responder a las variaciones del ambiente (relación), mantener su medio intracelular en condiciones relativamente constantes (homeostasis), adaptarse a los cambios ambientales y evolucionar.

Los primitivos heterótrofos anaerobios

Debido a que las primeras células se originaron en un mar de moléculas orgánicas, probablemente fueron bacterias heterótrofas fermentadoras anaerobias, capaces de obtener alimento y energía de moléculas orgánicas que flotaban en la superficie de la sopa primordial mediante procesos de fermentación en ausencia de oxígeno.

El «descubrimiento» de la fotosíntesis

Estas primitivas o primeras células heterótrofas se verían obligadas a competir entre sí para conseguir alimento y habrían muerto de hambre o devoradas unas por otras, si no fuera porque la evolución celular generó las cianobacterias, y con ellas la fotosíntesis.

La fotosíntesis les permitiría usar la energía solar, gracias a la clorofila, para convertir el dióxido de carbono en glúcidos mediante una reacción que libera oxígeno como producto residual. Sin embargo, el oxígeno, con gran poder oxidante, fue mortal para las células heterótrofas anaerobias. Este gas se acumuló progresivamente en la troposfera y en la estratosfera (en forma de ozono) y modificó la composición atmosférica.

14. Los estromatolitos (1) son estructuras columnares estratificadas que se forman en ciertos lugares con aguas poco profundas.

a) ¿Qué microorganismos intervienen en su formación?

b) Trabajad por parejas y buscad información sobre la edad que tienen los estromatolitos fósiles más antiguos.

15. ¿Qué supuso para la Tierra primitiva la aparición de las cianobacterias?

Lynn Margulis

Bióloga estadounidense (1938-2011)

Colaboró con James E. Lovelock en la «hipótesis de Gaia», y con Richard V. Schwartz, en la clasificación de los seres vivos en cinco reinos o categorías taxonómicas. «Todos somos comunidades de microbios; cada planta y cada animal en la Tierra es hoy producto de la simbiosis», afirmaba. Sus ideas sobre el origen endosimbionte de la célula eucariota y el papel de la simbiogénesis como fuerza rectora de la evolución han sido a veces controvertidas, pero fomentaron el pensamiento crítico en la investigación científica, con frecuencia excesivamente monolítica, y han transformado nuestra manera de concebir la vida en la Tierra.