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Contenido del artículo
¿Qué hace que algo esté vivo?
La materia prima química para la vida.
Hipótesis acerca del origen de la vida.
¿Cómo se alcanza la transferencia de habilidades entre padres e hijos?
Cuando la célula fue una realidad.
¿Los procariotas arcaicos han llegado hasta nuestros días?

El origen de la vida

La biología, de forma general, es la ciencia que estudia las cosas vivas, las que tienen formas disímiles casi ilimitadas. Esta enorme complejidad del mundo vivo hace de la biología una ciencia extensa y complicada a la que se agregan día a día nuevos descubrimientos y se desentrañan los misterios de algunos de sus procesos hasta ese momento desconocidos. En síntesis se puede decir que de la bilogía se pueden escribir abultados textos cuyo contenido crece constantemente. Este artículo pretende sentar las bases para la comprensión de esta ciencia.

Para comenzar a describir el origen de la vida debemos primero definir ¿que es vida?

¿Qué hace que algo esté vivo?


Intuitivamente tenemos un concepto de la vida, de ese modo sabemos que el perro de la casa es un ser con vida lo mismo que una mosca o una rana, sin embargo, también sabemos que un tren no tiene vida, aunque este último se mueve al igual que el perro, la mosca o la rana. Para puntualizar esta diferencia debemos establecer los rasgos principales que comparten todos los seres vivos y que permite considerarlos como tales:

1.- Están formados por células: Todos los seres vivos tienen como bloque funcional básico a la célula, y sin excepción están constituidos por al menos una célula. La célula es comúnmente demasiado pequeña para poder ser observada a simple vista, sin embargo, puede llevar a cabo todas las actividades básicas de la vida. Todas las células tienen como frontera una membrana que la separa del entorno donde vive.

2.- Sus células están ordenadas: Todas las cosas vivas están altamente ordenadas y así un organismo multicelular complejo como nosotros mismos posee una gran diversidad de células diferentes dispuestas en patrones de orden adecuado.

3.- Tiene sensibilidad: Un ser vivo responde a estímulos, los que por ejemplo, hacen crecer una planta hacia la fuente de luz, o nos hacen sentir dolor cuando entramos en contacto con un cuerpo muy caliente.

4.- Crece, se desarrolla y reproduce: Todos los seres vivos son capaces de crecer y reproducirse y en todos los casos existen moléculas especiales hereditarias que se transfieren a la descendencia a fin de garantizar que esta sea del mismo tipo de organismo.

5.- Utiliza energía: Para sobrevivir, todas las cosas vivas toman energía del entorno y la usan para satisfacer las necesidades de múltiples tipos de trabajos.

6.- Evoluciona para adaptarse: Todos los organismos interactúan con el medio que lo rodea y con otros organismos a fin de adaptarse a los cambios y sobrevivir.

7.- Mantiene las condiciones internas casi constantes: Con independencia de los cambios que se puedan producir en el entorno externo, los organismos vivos deben tener los mecanismos capaces de mantener las condiciones internas en los rangos adecuados a la vida (homeostasis).


Hemos dicho que las células son la unidad viviente más simple y, de hecho, existen multitud de organismos con una sola célula (unicelulares) que nacen, crecen, se desarrollan y reproducen en forma similar a como lo hacen el resto de los organismos con múltiples células (multicelulares). Sin embargo, los seres multicelulares no son usualmente una entidad formada por el agrupamiento del mismo tipo de células, lo común es que en él se puedan identificar diferentes tipos de células con funciones distintas y entre todas se sostiene la vida. Este universo de componentes de la vida tiene una organización jerárquica por niveles que puede resumirse de la forma siguiente:

1.- Nivel celular: En este nivel, los elementos fundamentales de la materia (átomos) se enlazan entre si para formar las moléculas, y ciertas moléculas complejas biológicas se ensamblan juntas para formar diminutas estructuras conocidas como orgánulos que yacen dentro de una membrana que constituye la frontera que delimita lo que podemos llamar célula.

2.- Nivel de tejidos: Las células similares se organizan en grupos con una función específica y común a todas para formar una unidad funcional conocida como tejido. Por ejemplo el tejido muscular.

3.- Nivel de órganos: Por su parte diferentes tipos de tejidos se agrupan juntos para dar lugar a los órganos que son unidades estructurales y funcionales dentro del organismo. Por ejemplo, los músculos.

4.- Sistemas de órganos: De la misma forma, grupos de órganos participan en el cumplimiento de una función en el organismo y forman así un sistema. Por ejemplo, el sistema muscular que nos da la posibilidad de la locomoción.

La materia prima química de la vida.

La materia prima básica de los seres vivos son las moléculas biológicas y estas unidades constructivas tienen su origen en la característica química única del carbono que le permite formar una casi interminable cantidad de compuestos diferentes al enlazarse su átomos entre si y con otros elementos químicos. El estudio detallado de esta interacción química se hace en la disciplina científica conocida como química orgánica.

De forma simplificada, las moléculas biológicas consisten predominantemente en átomos de carbono enlazados a otros átomos de carbono o a átomos de oxígeno, nitrógeno, azufre o hidrógeno, y debido a que el átomo de carbono tiene cuatro electrones de valencia, que pueden formar cuatro enlaces covalentes respectivos los compuestos de este elemento pueden ser cadenas lineales, ramificadas e incluso anillos.

Las moléculas biológicas pueden contener solo carbono e hidrógeno o estar formadas por un "esqueleto" de carbono e hidrógeno al que se acoplan grupos específicos de átomos conocidos como grupos funcionales. Estos grupos funcionales le confieren a la molécula biológica una conducta química característica que responde al grupo funcional con independencia de la complejidad y tamaño de la molécula. La presencia del grupo funcional permite clasificar las moléculas biológicas en clases con características químicas afines.

Algunas moléculas biológicas son pequeñas y simples con solo carbono e hidrógeno, otras presentan en la estructura solo unos pocos grupos funcionales con átomos diferentes al carbono e hidrógeno, pero también las hay con elevada cantidad de grupos funcionales, tamaño molecular y complejidad, lo que le confiere el nombre de macromoléculas. Las macromoléculas biológicas tradicionalmente se han clasificado en cuatro grupos o clases:

1.- Carbohidratos: encargados primariamente de proporcionar energía para la vida, pero también proporcionan material de "construcción.

2.- Lípidos: cuyas funciones pueden ser almacenamiento de energía o participar en la formación de las fronteras de las células (membranas celulares) entre otras.

3.- Proteínas: encargadas de llevar a cabo la química de la vida.

4.- Ácidos nucleicos: son los que transfieren la información genética a la descendencia.

Hipótesis acerca del origen de la vida

Definitivamente es muy difícil saber a ciencia cierta como se originó la vida, ya que eso sucedió hace mucho tiempo y no hay testigos del proceso, o mejor dicho, los únicos testigos son las rocas antiguas y los fósiles primarios embebidos en ellas, pero las rocas son mudas y su mensaje es difícil de "leer".


Para entender como surgió la vida debemos volver atrás en el tiempo 2500 millones de años ya que en rocas de esa edad es que se han encontrado los primeros vestigios de cosas vivientes en forma de microfósiles. Teniendo en cuenta esta gran cantidad de años podemos decir que la vida surgió de forma temprana en la historia del planeta, y esto, aparentemente, es lo único sustentado por alguna evidencia física.

Descontando la idea, muy generalizada por cierto, de que la vida fue obra de un ser supremo, nos quedan dos alternativas razonablemente posibles: (1) que la vida fue el resultado de un proceso espontáneo y (2) que esta fue importada desde otros mundos. En este artículo trataremos la posibilidad del surgimiento de la vida de forma espontánea. Veamos.

La alternativa de que la vida fue el resultado de un proceso espontáneo es la más aceptada por la comunidad científica aunque existen posiciones diversas, algunas encontradas, de como se produjo este proceso.

Por aquellos tiempos en los que la vida hizo su aparición, el plantea estaba muy caliente lo que hace suponer que la vida surgió y vivió a elevadas temperaturas. Un resumen de lo que se acepta en la historia primitiva de la Tierra indica que durante la formación del sistema solar nuestro planeta se mantenía bajo una lluvia de fragmentos incandescentes de ese proceso de formación hace unos 4600 millones de años. Esta "metralla" mantenía la superficie del plantea caliente y fundida. A medida que el bombardeo fue disminuyendo la temperatura fue bajando. Sobre los 3800 millones de años atrás los océanos terrestres debieron tener una temperatura de entre 50 y 90°C. Fue por entonces, es decir entre 3800 y 2500 millones de años el momento en el cual apareció la vida, muy pronto después de que el planeta dejara de ser inhabitable. Esas temperaturas, que hoy nos pueden parecer infernales, de hecho, dieron comienzo a la vida.

Los detalles de como se pudo producir ese "milagro" son motivo de grandes controversias entre los estudiosos del tema. La mayoría de los investigadores aceptan que la vida surgió en la Tierra "fría" una vez formada la corteza terrestre rocosa pero hay muy poco consenso en cuanto a donde el hecho se produjo. Las cinco principales ideas acerca del lugar donde se forma originalmente la vida son:

1.- En los bordes de los océanos: La constante formación de espuma (burbujas) en la frontera entre el agua y la tierra pudo hacer que la vida emergiera en las burbujas. Después de todo, una burbuja pequeña tiene cierta similitud con una célula.

2.-Bajo los océanos congelados: Una de las hipótesis propone que el surgimiento de la vida se produjo dentro de los mares congelados, pero dada la elevada temperatura de la Tierra por aquellos tiempos esto parece bastante improbable.

3.-Dentro de la corteza terrestre: Esta hipótesis establece que la vida pudo haberse formado como una consecuencia de la actividad volcánica al servir como catalizadores los sulfuros de níquel e hierro para ensamblar las moléculas complejas que son la base de la vida, partiendo de los gases arrojados por la erupción.

4.- Dentro de la arcilla: Esta hipótesis inusual sale de ciertos investigadores que dicen que la vida es el resultado de la química en la superficie de los silicatos presentes en la arcilla.

5.- En las aberturas térmicas en la profundidad de los océanos: Esta hipótesis ha ido ganando en aceptación ya que las necesarias moléculas prebióticas (anteriores al surgimiento de la vida) pudieron haberse sintetizado en los sulfuros metálicos en estas aberturas. La ganancia en popularidad de esta hipótesis se produce ante el hecho de que la nueva ciencia de la genómica? sugiere que los ancestros de las actuales células más simples (procariotas) están cercanamente relacionadas con un tipo de bacteria (arqueobacterias) que viven actualmente en las aberturas térmicas en la profundidad del océano.

Con independencia de donde fue que se produjo el milagro de la vida, en el borde del océano, profundo en la corteza terrestre, o profundo bajo las aguas del mar, lo cierto es que para que algo alcance a ser vida, primero deben formarse las moléculas orgánicas indispensables, y estas luego deben ensamblarse de forma interdependiente en una unidad, la célula. La célula, de forma esencial, es un pequeño estuche lleno de fluido cuya composición depende del tipo de célula, pero que en todos los casos es diferente al entorno externo a la célula. Este "saco de fluido" originalmente debió ir a la deriva en una suerte de "caldo primordial" que contenía los ingredientes orgánicos necesarios, y de donde tomó y concentró en su interior las moléculas orgánicas específicas que fueron decisivas para echar a andar la maquinaria de la vida.

Pero ¿cómo se forma esta "sopa" milagrosa? Existen diversas hipótesis, pero aquí trataremos las dos más aceptadas en las que las aguas oceánicas juegan un papel crucial.

Partiendo solo de la atmósfera primitiva

La atmósfera primitiva debió surgir aun cuando la Tierra estaba sumamente caliente, en estas condiciones, la elevada reactividad química del oxígeno impidió que existiera de forma libre en la atmósfera y que casi en su totalidad se encontrara formando parte de algún compuesto químico en las rocas de la corteza terrestre, la abundante cantidad de óxidos y otros compuestos oxigenados en las rocas es un elemento a favor de esta hipótesis. Pero esto no quiere decir que el oxígeno estuviera ausente de la atmósfera, ya que podía estar presente formando parte de óxidos gaseosos como el dióxido de carbono (CO2) o el vapor de agua (H2O) que son productos terminales de procesos de oxidación. Por su parte la débil reactividad química del nitrógeno hace pensar que debió ser abundante en la atmósfera primitiva (aun hoy es el elemento mayoritario en la atmósfera). Es posible que en la atmósfera temprana estuviera presente en cierta extensión el hidrógeno libre además de sus compuestos con otros elementos ligeros tales como el azufre, el nitrógeno o el carbono en forma de sulfuro de hidrógeno (H2S), amoníaco (NH3), o metano (CH4) respectivamente.


Esta atmósfera primitiva tiene carácter reductor no oxidante debido a la falta de oxígeno y por la presencia de hidrógeno que aporta sus electrones sin el gasto de grandes cantidades de energía, de modo que se pueden formar compuestos ricos en carbono a partir de los cuales la vida evolucionó. Es probable que la energía para la formación de las macromoléculas indispensables fuera proporcionada por las descargas eléctricas que pudieron ser abundantes en esa época de la historia de la Tierra, o a partir de la energía geotérmica. La concentración de 21% de oxígeno actual de la atmósfera ha sido el resultado de la liberación de este elemento por fotosíntesis durante el largo período de tiempo transcurrido una vez establecida la vida.

Pero no todo es color de rosa en esta hipótesis, sus críticos argumentan que no han sido encontrados carbonatos en las rocas de esa época lo que implica que todo el carbono estaba secuestrado en la atmósfera en forma de CO2, en cuyo caso se pone en duda el carácter reductor de la atmósfera. Otro elemento en contra de esta hipótesis tiene que ver con la falta de oxígeno atmosférico y por tanto que tampoco existiera ozono, por lo que sin escudo protector los rayos ultravioletas del sol alcanzaban con facilidad la superficie del planeta y estos rayos muy energéticos podían descomponer rápidamente los posibles amino ácidos formados sin los cuales la síntesis de macromoléculas no es posible.

Con la ayuda de las erupciones volcánicas en el fondo del océano.

Otra hipótesis favorece la idea de que las erupciones volcánicas en el fondo del océano pudieron jugar un papel importante en la formación de la "sopa oceánica" que dio lugar a la vida vida. Los defensores de esta idea argumentan que la expulsión de gases y otros compuestos en los volcanes submarinos debieron producir burbujas que los contenían. Los gases concentrados dentro de las burbujas reaccionaban para formar compuestos orgánicos simples que ascendían junto con las burbujas dentro de las aguas, aquellas burbujas que duraban lo suficiente podían alcanzar la superficie del océano y allí romperse para liberar su contenido a la atmósfera. La acción de los rayos ultravioletas del sol, así como de los rayos de las tormentas eléctricas u otras fuentes de energía pudieron hacer que las moléculas simples liberadas de las burbujas reaccionen para formar moléculas orgánicas más complejas, las que resultaban arrastradas dentro de las gotas de lluvia de regreso al océano para continuar el proceso de formación, cada vez más alto en el nivel de complejidad molecular.

¿Estas hipótesis tienen algún fundamento real?

Instalación de Miller y Urey

Figura 1. Instalación de Miller y Urey.



Todo este proceso de formación de moléculas orgánicas en las condiciones especiales de la atmósfera primitiva no pasaban de ser hipótesis más o menos racionales entre las que se debatían los hombres de ciencia. Para 1953 se produce un hecho trascendental en la historia de la ciencia, cuando Stanley L. Miller y Harold C. Urey llevan a cabo su famoso experimento en el cual se trataba de recrear las condiciones de la atmósfera primitiva a fin de observar si en realidad en esas condiciones se podían formar los compuestos orgánicos esenciales que pudieran dar curso a la vida. La figura 1 muestra un esquema de la instalación utilizada.

Para llevar a cabo su experimento Miller y Urey preparan una atmósfera reductora con los gases de la atmósfera primitiva y rica en hidrógeno, y en la que se ha excluido el oxígeno gaseoso. Ubican tal atmósfera sobre agua líquida caliente a una temperatura algo inferior a 100°C y simulan las descargas eléctricas con el uso de chispas.

Al cabo de una semana el 15% del carbono presente, inicialmente en forma de metano (CH4), se había convertido en otras formas simples de compuestos de carbono tales como formaldehído (CH2O) y cianuro de hidrógeno (HCN). Luego, estos compuestos se combinaron para formar moléculas tales como ácido fórmico (HCOOH) y urea (NH2CONH2) y otras moléculas más complejas con enlaces carbono-carbono incluyendo los amino ácidos glicina y alanina.

Más adelante, otros investigadores realizaron experimentos similares y lograron obtener más de 30 compuestos de carbono entre los que se encontraban varios amino ácidos diferentes. Como los amino ácidos son los bloques constructivos de las proteínas, y estas a su vez son uno de los principales tipos de moléculas que forman los organismos vivos, del experimento de Miller y Urey se saca la conclusión de que, efectivamente, las moléculas claves para la vida se pudieron formar en la atmósfera primitiva, digamos que la fabricación de la "sopa oceánica" pudo ser una realidad.

Pero por qué el interés en las burbujas

La similitud entre la naturaleza de la célula usual como saco de fluido embebida en un medio líquido, y una burbuja flotante en el agua hace que los científicos favorezcan la idea del borde del océano como lugar preferido que permitió que las burbujas primarias, formadas por la agitación de las aguas de los océanos primitivos, evolucionaran hasta formar la célula.

Entre las posibles moléculas orgánicas formadas por alguno de los dos procesos descritos arriba debieron estar los lípidos que son sustancias hidrofóbicas (que repelen el agua). Las burbujas generadas por los lípidos, y que se les conoce como coacervados, tienen la frontera que las separa del agua circundante formada por dos capas que recuerdan a la membrana externa de una célula. Estos coacervados crecen por la acumulación de más moléculas lípidas procedentes del entorno y pueden formar proyecciones y dividirse en dos por estrechamientos como las bacterias. También pueden contener amino ácidos y usarlos para facilitar diferentes reacciones ácido-base incluyendo la descomposición de la glucosa. Aunque los coacervados no están vivos, no se puede negar que tienen algunas de las características de la célula y por ello se les ha llamado protobiontes. Ante esta situación no es difícil imaginar que un proceso químico evolutivo involucrando burbujas o microgotas precedió el origen de la vida.

En los océanos primitivos pudieron existir incontables cantidades de estas microgotas, algunas de estas, de forma fortuita, pudieron contener amino ácidos con grupos funcionales capaces de catalizar reacciones de crecimiento y estas debieron existir por más tiempo que aquellas en las que faltaban los amino ácidos, ya que la combinación de ambas moléculas orgánicas (lípidos y amino ácidos) hacen que la persistencia de la burbuja se alargue considerablemente cuando pueden llevar a cabo la degradación de la glucosa y cuando están en crecimiento activo.

A lo largo de millones de años las burbujas o microgotas que mejor desarrollaron la capacidad de incorporar a su interior moléculas y energía partiendo del océano sin vida en las etapas tempranas de la Tierra, definitivamente sobrevivieron más tiempo que las otras. Sumado a esto esta el hecho de que las burbujas "privilegiadas" pudieron además incorporar a su interior sustancias del entorno haciendo que crecieran de volumen hasta alcanzar un tamaño suficiente para dividirse y formar una burbuja "hija" con rasgos similares a los de la "madre". La microgota hija, al tener la misma combinación de características favorables de su progenitor podrá también crecer y dividirse. En este proceso de divisiones, cuando se logra conseguir una vía confiable de transferir las nuevas habilidades de padres a hijos habrá surgido la herencia, y con ello la vida.

¿Como se alcanza la transferencia de habilidades entre padres e hijos?

Si asumimos que la sopa oceánica contenía todos las moléculas biológicas necesarias, lo que no es una idea irracional, entonces las burbujas más sobresalientes pudieron evolucionar hasta contener grandes macromoléculas, esto es, proteínas complejas o ácidos nucleicos (por ejemplo ARN), o, incluso, sustancias donde se combinaban ambos. No entraremos en detalles sobre lo que sucedió en realidad, ya que ni los propios eruditos en el tema se ponen de acuerdo, pero lo importante es que estas macromoléculas en algún momento de la evolución alcanzaron la capacidad de duplicarse haciendo réplicas de ellas mismas y con ello producir una vía para replicar las cualidades sobresalientes de los protobiontes privilegiados. Durante las primeras etapas de esta nueva capacidad de réplica, muy probablemente las macromoléculas al dividirse "cometían errores", las llamadas mutaciones, a partir de las cuales pudo haberse diversificado notablemente las formas de vida.

Sea cual fuere la vía por la que se obtuvo la herencia, la responsabilidad de esta capacidad terminó eventualmente en el ADN como molécula almacenadora de la información genética, sustituyendo al ARN.

Cuando la célula fue una realidad

Lo que sabemos sobre las primeras formas de vida se ha logrado a través de los microfósiles en rocas muy antiguas, y estos microfósiles muestran un progreso obvio e indiscutible que se dirige de organismos más simple a más complejos con el paso del tiempo.

Trabajos de paleontología han encontrado en rocas que datan de 2500 millones de años atrás restos fosilizados de vida microscópica la mayoría de los cuales tienen un tamaño entre 1 y 2 milésimas de milímetro (micrómetros), son monocelulares, no presentan apéndices externos y la evidencia de que tuvieran estructuras internas es muy poca. Estas cualidades recuerdan a las actuales bacterias.

A estos seres vivientes de gran simplicidad se les ha llamado procariotas, palabra proveniente del griego como combinación de πρό (pro) "antes" y καρυόν (karyon) "núcleo", es decir, son organismos en los que falta el núcleo, el orgánulo esférico presente en las células más complejas de los seres eucariotas. Se han encontrado restos que se han presentado como microfósiles de seres con vida con mayor antigüedad (unos 3500 millones de años) pero la evidencia de esta situación es débil y lo más probable es que fueran estructuras minerales sin vida. Quizás la vida surgió antes de los 2500 millones de años atrás, pero no se han encontrado rocas donde este mensaje se pueda "leer" con seguridad.

Los primeros registros de fósiles eucariotas (células con núcleo) encontrados los datan a unos 1500 millones de años atrás, de modo que el planeta parece haber estado poblado por procariotas solamente, durante unos 1000 millones de años.

¿Los procariotas arcaicos han llegado hasta nuestros días?

En realidad a cada uno de nosotros nos resulta difícil de aceptar a primera vista que la vida se pudo formar en las condiciones extremas existentes en la época que se argumenta, y esto es razonable, ya que en la actualidad el entorno típico dista mucho de aquel y se usan en la práctica tales temperaturas y ambientes para eliminar la vida (esterilizar) los objetos. Sin embargo, hay en la actualidad pruebas fehacientes de que los organismos vivos se pudieron crear y vivieron en esas condiciones. Aun existen seres procariotas que viven en condiciones extremas similares a las que hubo cuando la vida se formó mucho tiempo atrás. Este grupo de organismos se conoce como arqueobacterias (bacterias arcaicas) y pueden ser reliquias vivientes de las primeras formas de vida del planeta que no evolucionaron debido a las condiciones estables del entorno donde han vivido desde entonces. Típicamente se han encontrado arqueobacterias (llamadas termófilas) viviendo confortablemente a temperaturas de 110°C en ambientes desprovistos de oxígeno en las aguas hirvientes de manantiales que surgen en las aberturas en las profundidad del océano. De la misma forma han aparecido arqueobacterias en las aguas extremadamente salinas del Mar Muerto (denominadas halófilas).

Aumenta la complejidad

Los procariotas primitivos evolucionaron y dieron lugar al principal grupo de procariotas actuales, las bacterias que tienen una fuerte pared celular y una arquitectura simple en la información genética. Un importante grupo de procariotas adquirieron la capacidad de capturar la energía de la luz  y almacenarla como energía en enlaces químicos dentro de la célula, bacterias fotosintéticas. Dentro de las bacterias fotosintéticas revisten singular importancia las llamadas cianobacterias, estas tienen el mismo tipo de pigmento clorofílico presente en las plantas y las algas, por lo que generan oxígeno como resultado de su trabajo fotosintético. Cuando aparecieron hace unos 2000 millones de años, su vida comenzó a incrementar la cantidad de oxígeno en la atmósfera desde menos del 1% hasta el nivel actual de 21%. La acumulación de oxígeno, a su vez incrementa la cantidad de ozono en la atmósfera, de modo que la protección que produce este último a los rayos ultravioletas reduce notablemente la acción destructiva de estas radiaciones sobre proteínas y ácidos nucleicos, lo que quizás haya permitido la aparición de nuevos tipos de organismos resultado de la evolución.

Las condiciones cambiantes en el planeta, debido a la actividad de los procariotas, hizo que estas formas simples de vida evolucionaran a cada vez más grandes y complejas células, las primeras células eucariotas. Las nuevas células eucariotas son más grandes que las procariotas, tienen una red de membranas internas conocida como retículo endoplasmático y paredes celulares más gruesas, así como una estructura interior llamada núcleo. También pueden contener varios tipos de orgánulos entre los que están las mitocondrias y los cloroplastos que son las "centrales de energía" de la célula.

Aparece el núcleo

La comunidad científica ve la aparición del núcleo de las células eucariotas partiendo de las procariotas como resultado del proceso que se muestra en la figura 2 a continuación.

figura 2

Figura 2. Tránsito evolutivo de la célula procariota a la eucariota.


Muchas células procariotas tienen dobleces internos que son extensiones dentro del citoplasma (fluido que llena la célula) de la membrana externa y que sirven como pasadizos hacia la superficie (figura 2a), y se cree que el crecimiento de estos dobleces hacia el interior (figura 2b) dio lugar, tanto el retículo endoplasmático como la envoltura del núcleo (figura 2c).

Se agregan otras estructuras (orgánulos)

Pero no solo el núcleo es el nuevo ingrediente evolutivo de la célula eucariota, también se adicionan ciertos orgánulos producto de un proceso que se ha denominado endosimbiosis en el cual algunas bacterias procariotas más pequeñas comenzaron a vivir dentro de bacterias eucariotas más grandes en una cercana asociación (simbiosis), lo que resultaba en beneficio para ambos organismos. La teoría endosimbiótica nacida en la década de los 70 del siglo XX a manos de Lynn Margulis se debe a la amplia aparición de tales combinaciones de células en la naturaleza.
De acuerdo a esta teoría, muy aceptada en la actualidad, ciertas bacterias productoras de energía se "acomodaron" o fueron engullidas dentro de bacterias más grandes y esto eventualmente evolucionó a lo que hoy llamamos mitocondrias. De la misma forma bacterias capaces de realizar fotosíntesis se hospedaron en bacterias más grandes lo que condujo a que evolucionaran como cloroplastos, los orgánulos fotosintéticos de plantas y algas.

Un fuerte argumento a favor de esta teoría radica en el hecho de que tanto las mitocondrias como los cloroplastos contienen su propio ADN el que es sustancialmente similar al ADN de las bacterias en tamaño y características. La figura 3 a continuación muestra esquemáticamente el proceso de endosimbiosis que da lugar a la mitocondria, los cloroplastos también se pueden originar por esta vía.

endosimbiosis

Figura 3. Esquema de la formación de la mitocondria por endosimbiosis.


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