Biología y Geología . 1º de Bachillerato

Los Seres Vivos

7.5 - Origen de la vida
Arquéas . Bacterias . Eucariotas primitivos
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Todos los seres vivos actualmente conocidaos tienen un antepasado común
Se le supone una antigüedad de 3.500 a 4.000 millones de años

Antes de este antepasado común debieron existir otras formas de vida sin reperesentantes actuales

Aún antes debío de haber una evolución prebiótica que diera lugar a las biomoléculas y a las células.


Evolución prebiótica

No muy clara. Existen diversas teorías que tratan de explicar el origen y la organización de las primeras moléculas.

La materia orgánica ha de generarse de alguna manera, en principio por procesos inorgánicos y concentrarse en determinados lugares
Los modos más probables de esta formación y concentración sopn:
- Temperatura en un ambiente reductor
- Rayos ultravioletas

Esta materia orgánica se debió organizar en estructuras capaces de generar moléculas semejantes a ellas en detrimento de otras.

Cómo lo hicieron o si hubo una etapa anterior está discutido por diversas teorías

Algunas pistas sobre esta etapa son:

  • Esta evolución se produo en el agua . Todos los seres vivos funcionan por reacciones químicas en medio acuoso
  • Es probable que el metabolismo de los seres vivos anteriores se basara en los ácidos nucléicos en vez de en proteínas
  • El almecén de información genética basado en ADN no pudo ser el original, debió haber alguno anterior basado en ARN

Primeros seres vivos

Cuando la materia orgánica adquiere un material genético y se aisla por una membrana se forma una célula
Las células al estar aisladas del medio pueden competir entre si y se inicia el proceso de evolución biológica

Las primeras células debieron ser:
- Mucho más sencillas que las actuales
- Probablemente quimioorganotrofas que se alimentaban de la materia orgánica generada por procesos no biológicos
- Probablemente habitantes de medios cálidos, muchas formas celulares muy diferentes son termófilas, lo que puede significar un caracter primitivo

 

Posible evolución primitiva de los seres vivos

Ambiente primigenio

Se supone que era un ambiente reductor. Atmósfera sin oxigeno.
Radiación ultravioleta alcanza la superficie.
Generación expontánea de materia orgánica.
Concentración en determinadas zonas.

En este ambiente se produjo la aparición de las primeras células

(Una alternativa es un proceso semejante en fuentes termales de fondos oceánicos)

Nutrición quimioorganotrofa


Alimentos metabolizables a su alcance producidos por fuentes naturales
Aumento de organismos por perfeccionamiento de la reproducción
Crisis por falta de alimento ya que sólo son generado por procesos abióticos. Escasa biomasa.

Perfeccionamiento celular:.
- Material genético ADN.
- Transmisión ARN.
- Elementos f
uncionales: proteínas
Evolución de orgánulos celulares:
- Ribosomas
- Membrana
- Pared celular
- Cromosomas de ADN

Diversificación metabólica

Vías evolutivas posibles
- Evolución al ahorro y precisión metabólica
- Evolución a la obtención de nuevas fuentes energética
- Evolución a la predación de otras células
Procesos simultáneos

Nuevas fuentes de energía Quimiosíntesis:
- Obtención de energía de fuentes químicas.
- Obtención de materiales inorgánicos
Pudieron generar mucha más biomasa
Limitadas por moléculas de alta energía

Aparición de células predadoras sin pared. Preeucariotas
- Nutrición por endocitosis
- Citoesqueleto - microtúbulos y microfilamentos contráctiles
- Formación de membranas internas
- Aumento de complejidad e información genética
- Cromosomas y núcleo

Fotosíntesis anaerobia


- Obtención de energía de la luz.
- Ontención de materiales inorgánicos. Fuente de H para la reducción de la materia orgánica diferente del agua

Limitadas por la fuente de H

Fotosíntesis aerobia


- Obtención de energía de la luz.
- Ontención de materiales inorgánicos.
Fuente de H agua. Generan O2 tóxico

El oxígeno aumenta en la Tierra
Oxidación de sales marinas: oxidos de hiero
Liberación a la atmósfera en pequeñas cantidades
Formación de la capa de ozono

 

Respiración

La respiración la desarrollaron un grupo de bacterias por la inversión de los procesos fotosíntéticos.
Consiste en la oxidación de materia orgánica con oxígeno lo que proporciona una gran cantidad de energía por cada molécula metabolizada.

En algún momento de la evolución de los eucariotas surgió el sexo como mecanismo adaptativo a un menor ritmo reproductivos

A partir de entonces las especies con reproducción sexual están ligadas en el tiempo.

Flagelos eucariotas
Posibles simbiontes bacterianos tipo espiroquetas

Eucariotas respiradores


Los eucariotas seguían siendo anaerobios
La endocitosis sin digestión de bacterias respiradoras (mitocondris) y tal vez otras que eliminaban las sustancias oxidantes (peroxisomas) permitieron la respiración y con ella la obtención de más energía en ambientes oxidantes

Aparición de oxígeno atmosférico en grandes cantidades y secuestro del dióxido de carbono por muerte y enterramiento de seres vivos

Radiación de los eucariotas


Las células eucariotas se adaptan a múltiples ambientes
Diversos tipos celulares, diversos tipos de pared

Aparecen los Eucariotas fotosintéticos mediante la inclusión de cianobacterias simbiontes: Cloroplastos
Parece serr que lo hicieron varios grupos independientemente

 

Esta secuencia es una hipótesis posible pero hay muchos aspectos discutibles:

- Las primeras células debieron ser quimioorganotrofas por tener un metabolismo más sencillo, sin embargo las bacterias parecen derivadas de organismos litotrofos, es posible que todas procedan de un fotolitotrofo o quimiolitotrofo y los quimioorganotrofos actuales lo sean por simplificación del metabolismo


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