RESEÑA DEL LIBRO: “EL ORIGEN DE LA VIDA” DE ANTONIO LAZCANO

ALUMNA: PÉREZ GALLARDO BRISA MARINA

PROFRA: TOVAR MARTÍNEZ MA. EUGENIA

Cap.1. El panorama histórico

1.1 Los primeros antecedentes.OBJETIVO: Conceptualizar ideas que se tenían acerca del surgimiento de los seres vivos y asimismo adecuarnos a la perspectiva de cada uno de los científicos en coordinación a su época.

Desde tiempos muy remotos el ser humano ha buscado explicaciones racionales acerca de su propia existencia y la de la Tierra misma. Todo dio inicio desde que un grupo de trabajadores fueron observando que la vida surgía constantemente de diversos lugares como ríos, lagos, restos de plantas y animales, aun en las heridas de ellos mismos. De este modo surgiría un concepto que durante muchas décadas sería el punto de discusión para interesados en el tema y por qué no, una sociedad en general.

La generación espontánea, sirvió como instrumento a los conceptos religiosos y fue materia de mitologías en ese entonces. Las teorías fueron desarrolladas por los griegos y éstas ya no contenían un enfoque místico, planteaban así, que la Vida se generaba por interacción de materia inanimada con la luz solar. Por otro lado, Aristóteles, postuló un origen espontáneo a algunas especies; mencionaba que éstas surgían a partir del rocío, sudor, agua de mar y algunos suelos húmedos, inclusive dijo que el hombre podía haber surgido de esta manera. A esta fuerza sobrenatural, él, la denominó Entelequia.

En efecto, los esquemas idealistas fueron aceptados por un tiempo, fue hasta que el romano Tito Lucrecio Caro dijo que la vida había surgido de la Tierra, gracias a la lluvia y el calor del Sol, sin la intervención de dioses. Sin embargo, a pesar de esta idea materialista los aristotélicos permanecieron irrefutables a lo largo de dos mil años.

Por otro lado la iglesia, retomó este concepto y se creó el vitalismo, que sugería la presencia de una fuerza vital para animar a la materia inerte.

1.2. REDI Y SPALLANZANI CONTRA LOS VITALISTAS

Mientras tanto, en 1667, Johann B. van Helmont dijo una receta que permitiría la generación espontánea en roedores. Un año después, Francesco Redi, fue el primero

en experimentar con la generación espontánea sobre el origen de gusanos en la carne, asimismo logró demostrar que éstos no eran más que larvas que provenían de huevecillos depositados por las moscas en la misma carne. A pesar de ello no objetó en su totalidad la teoría de la generación espontánea y la atribuyó al origen de otros seres vivos. En tercer lugar, encontramos a Anton van Leewenhoek perfeccionando así el microscopio óptico y de este modo encontró muchos microorganismos, que, según él habían llegado a sus cultivos por medio del aire.Además, en Inglaterra, Needham experimentó con cientos de caldos nutritivos que hervía durante dos minutos, observó que inevitablemente surgían microorganismos, llegando a la conclusión de que eran resultado de materia descompuesta siendo animada por una fuerza vital.Por otro lado, en Italia Lazzaro Spallanzani no aceptó tal conclusión diciendo que hacía falta esterilización, así que hirvió por lapsos mayores y en ningún caso aparecieron microbios. Los vitalistas se negaron, argumentando que el hervor excesivo dañaba el aire del caldo impidiendo así la aparición de seres vivos.

F. Pourchet, publicó el resultado de cientos de experimentos, cuyas conclusiones apoyaban a la generación espontánea. Fue entonces que los científicos se dividieron en dos bandos (abiogenistas y biogenistas). La Academia de Ciencias de Francia hizo un concurso y quien demostrara experimentalmente la razón de una de las corrientes ganaba el premio, quien vino a cobrarlo fue Louis Pasteur (1862), desacreditando por una serie de experimentos la idea del Vitalismo.

1.3 PASTEUR Y LA GENERACIÓN ESPONTÁNEA.

Lo primero que hizo, fue demostrar que en el aire había microorganismos, diseñando así sus matraces de cuello de cisne, donde colocó soluciones nutritivas que esterilizó, al enfriarse el aire regresaba al matraz y los microorganismos quedaban atrapados en el cuello, que, al romperse, el líquido se descomponía, entonces mostró que el hervor no lo había dañado. Los vitalistas no podían alegar más.

Lo que Pasteur no dijo en público fue que la generación espontánea tuvo que haber ocurrido alguna vez en la Tierra, de otra manera, ¿cómo habrían surgido los seres vivos? Esto, sin duda, dejó en aprietos a los científicos pues no podían explicarse el origen de la vida por generación espontánea, a pesar de que Darwin y Engels, ya habrían sugerido una alternativa.

CONCLUSIÓN: A pesar de los múltiples experimentos hechos por biogenistas y abiogenistas no se pudo llegar a una explicación bien justificada sobre el Origen de la Vida, Pasteur, con sus grandes experimentos quitó la única explicación que se tenía en ese entonces de que los organismos habían surgido por generación espontánea, dejando así una intriga en toda la comunidad científica.

2. LA ALTERNATIVA MATERIALISTA

OBJETIVO: Visualizar en contexto las teorías que surgieron tras el rechazo total de la generación espontánea y esquematizar conceptos faltantes e ideas incompletas.

2.1 MECANICISMO Y PANSPERMIA

Con la idea de que los seres vivos eran los únicos capaces de sintetizar sustancias orgánicas y de que la generación espontánea era imposible, algunos científicos intentaron explicar el origen de la vida, proponiendo que en el pasado una “molécula viviente” fue capaz de reproducirse, convirtiéndose así en el ascendiente de todos los seres vivos. Esta hipótesis, por no poder ser comprobada, se rechazó. Fue hasta que Arrhenius en 1908 propuso la Teoría de la Panspermia .

Por lo que se refiere a esta teoría, la vida habría surgido en la Tierra a partir de una espora que llegó del espacio exterior, a su vez, ésta se había desprendido de otro planeta con vida. Sin embargo, esto no explicaba cómo se podría haber formado del planeta hipotético la espora o bacteria.

A falta de más explicaciones se llegó a sugerir que la vida había sido eterna , esta idea también fue rechazada por su carácter muy metafísico.

2.2 DARWIN, ENGELS Y EL EVOLUCIONISMO

Charles Darwin fue el primero en proponer que las especies no son invariables , si no que, gracias a la Selección Natural, éstas cambiaban constantemente.

Su idea sobre el Origen de la Vida, fue que: en un charco de agua templada, con sales nitrogenadas, luz, agua, electricidad y calor se podían formar compuestos proteínicos capaces de transformarse y sobrevivir en ese entonces.

Por otro lado, Federico Engels, negó rotundamente las ideas vitalistas y de generación espontánea y señaló que la vida en la Tierra no era el resultado de alguna intervención divina ni un accidente de la materia, si no que representaba un paso más en la evolución de la naturaleza. Donde la materia puede alcanzar niveles crecientes yendo de lo inorgánico a lo orgánico y de este modo, a lo biológico.

2.3. LA TEORÍA DE OPARIN HALDANE

A continuación, en 1921, Alexander Oparin, presentó un trabajo ante la Sociedad Botánica de Moscú en el que concluía que los compuestos orgánicos en la Tierra, habían surgido de forma abiótico siendo así los antecesores de los seres vivos. De este modo publicó un libro (1924) donde hablaba del Origen de la Vida, mencionaba que recién formada la Tierra la atmósfera estaba reducida, sin oxígeno libre, presencia de metano y amoniaco. Entonces por medio de una serie de reacciones gracias a la electricidad,

radiación y actividad volcánica se llegó al resultado de compuestos orgánicos con alto peso molecular, éstos disueltos en el océano primitivo darían lugar a los primeros seres vivos.

En 1925 el biólogo inglés John Haldane publicó un artículo titulado El Origen de la Vida, estaba de acuerdo con Oparin y conformó el concepto de Sopa Primigenia.

En 1949, John Bernal sugirió que las reacciones de condensación necesarias para la generación de compuestos complejos debían presentarse en arcillas provenientes de charcos y lagunas, expuestas a disecaciones constantes.

2.4. EL REPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Hay que hacer notar un éxito sobre esta teoría, el cuál se llevó a cabo en 1953, cuando Stanley Miller demostró la posibilidad de representar la atmósfera primitiva en conjunto con sus reacciones con la temperatura, electricidad y radiaciones logrando la formación de aminoácidos esenciales para la vida.

CONCLUSIÓN: Hoy sabemos que el origen de los seres vivos se llevó a cabo por medio de procesos fisicoquímicos, los que a su vez determinarían la formación de compuestos orgánicos los cuales sufrirían un sinfín de transformaciones creando las condiciones adecuadas para el origen y el desarrollo de la vida.

CAP 3. LA EVOLUCIÓN QUÍMICA DEL UNIVERSO

OBJETIVO: Entender el proceso de conformación de las primeras estrellas así como su evolución para conectar conocimientos acerca de cómo pudieron haber surgido principales elementos químicos que hoy son indispensables en la Vida.

3.1 EL ORIGEN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

La materia viviente se constituye principalmente por C,H,O,N, sin embargo el Hidrógeno, constituye el 93% de los átomos existentes en el Universo. Pero la pregunta aquí es ¿cómo se originaron?

Estudiando la estructura y evolución de las estrellas se encuentra la respuesta. El interior de una estrella recién formada tiene temperatura de 10 millones grados Kelvin, entonces los protones centrales se comienzan a fusionar, dos protones produce un núcleo de helio y otros elementos químicos. En estrellas como el Sol, el helio se acumula hasta que llega a un punto máximo y ésta comienza a enfriarse y entonces se contrae.

Las estrellas pierden masa en pequeñas cantidades, al arrojar partículas de su superficie formano vientos estelares. Cuando llegan las etapas de formación del carbón, la estrella se vuelve inestable y desprende una parte de sus capas formando la nebulosa planetaria. Este material permitirá la incorporación de átomos más pesados que el hidrógeno al material interestelar.

3.2 LAS SUPERNOVAS Y LA SINTESIS DE ELEMENTOS PESADOS

Las estrellas más grandes que el Sol, tienen una evolución distinta. Cuando la estrella en su inferior ha formado carbón, ésta se enfría y nuevamente se colapsa; pero, por su gran cantidad de masa, ejerce una presión muy grande sobre su núcleo , el cual eleva su temperatura. Iniciando así una serie de reacciones de fusión dando origen a elementos químicos más complejos, hasta formar fierro.

Al acumularse el fierro, las reacciones termonucleares ya no pueden seguir porque la energía ya no se libera, si no se absorbe. Provocando así un enfriamiento progresivo y después el colapso alcanzando así temperaturas y densidades muy altas que los núcleos atómicos, chocan. Viene la explosión la cual aventará al espacio elementos químicos ya formados. Estas estrellas se llaman supernovas.

Durante las altas temperaturas subsecuente a la explosión de la supernova, muchos núcleos se rompen, liberando sus neutrones y protones, éstas son atrapadas por núcleos y van formando elemento más pesados que el fierro hasta llegar al uranio. La muerte de una estrella crea más elementos químicos que van a enriquecer, cada vez más, las nubes de hidrógeno que hay en la galaxia.

3.3 LAS MOLÉCULAS INTERESTELARES

Las nubes de hidrógeno y polvo que existen entre las estrellas de la galaxia se van enriqueciendo en elementos químicos. Debido a las bajas densidades del medio interestelar se consideraba que era poco probable que los átomos interaccionaran entre sí para formar compuestos químicos.

La mayoría de las moléculas que se han descubierto en el medio interestelar tienen un carácter orgánico. La presencia de estas moléculas ciertamente no implicaría actividad biológica; las condiciones de densidad, temperatura y niveles de radiación del medio interestelar impedirían la formación y desarrollo de seres vivos.

3.4. EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR

Las nubes más densas y oscuras de la galaxia, donde las moléculas existen en mayor contracción gravitacional, dan origen a las Protoestrellas, los cuales al continuar con el proceso de colapso, forman estrellas que llevan a cabo reacciones termonucleares.

La nebulosa solar empezó a acumular material en su centro, donde eventualmente se formaría el Sol, en el resto se forman concentraciones a partir de polvo, moléculas y

átomos que se agruparon. Entonces se comenzó a contraer formando un disco alrededor del protosol.

Por otro lado, los planetas formados por condensación de este disco se separaron en dos grupos: los llamados planetas internos y externos. Los internos son los primero cuatro, los externos los sobrantes.

El material que no se alcanzó a condensar conformó a los meteoritos y cometas.

Relativamente a una distancia de 150 millones de kilómetros del Sol, se formó nuestro planeta. Cuya evolución permitiría las condiciones adecuadas para el origen y desarrollo de la vida.

CONCLUSIÓN: La conformación de nuestro Sistema Solar se logró gracias a una serie de reacciones de condensación entre átomos en el centro de las estrellas. El ciclo de ellas resultó un factor muy importante para lo que ahora conocemos como planetas, meteoritos y cometas.

Capitulo 4. La Síntesis pre biológica de Compuestos Orgánicos.

Objetivo. Tener una explicación sobre el origen y creación de la Tierra, mediante una base científica y comprobación de la misma, este capítulo basa su atención a los compuestos orgánicos que propiciaron la vida en la Tierra.

La Tierra primitiva. Una vez que la Tierra se había condensado, su superficie se encontró expuesta a un intenso viento solar, al choque de meteoritos y grandes trozos de material que se seguía condensando y al decaimiento radiactivo de elementos como el Uranio y el Torio. Todos estos elementos provocaron que su temperatura superficial se elevara, lo cual provoco que el fierro y el níquel en estado líquido se desplazaran al interior de la Tierra formando su núcleo.

Es probable que durante un tiempo la Tierra circulara alrededor del Sol como un planeta carente de atmósfera.

El experimento de Miller- Urey. En 1953 Stanley L. Miller bajo la dirección del profesor Harold C. Urey. Intentaron simular en el laboratorio las posibles condiciones de la atmosfera secundaria de la Tierra. 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 produjeron descargas eléctricas durante una semana; al cabo de esta se analizó el agua que se había condensado al enfriarse, el análisis revelo que se habían sintetizado cuatro aminoácidos: glicina, alanina, acido aspártico y acido glutámico, todos ellos componentes de las proteínas que forman a los seres vivos.

Simulando la Tierra Primitiva. Los experimentos posteriores no solamente simulaban la atmósfera primitiva sino, como hizo Ponnamperuma, también la hidrosfera, colocando un matraz en el que el agua se vaporizaba y acumulaba todos sus productos los productos de

la reacción de una atmósfera reductora que en contacto directo con ella formaba una “sopa primitiva”.

Reacciones de Condensación. El siguiente paso trascendental en la evolución pre biológica era la aparición de enlaces covalentes que permitiría la formación de moléculas tales como los nucleótidos, los péptidos y los lípidos, la posterior aparición de polímeros como los polisacáridos. Para que estos polímeros se puedan formar es necesario que ocurran las llamadas reacciones de condensación, que implica la formación de moléculas de agua a partir de grupos químicos presentes que se unirán entres si por medio de enlaces covalentes.

Harada y Fox 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 14 aminoácidos.

Conclusión: Gracias a toda una serie de experimentos que simulaban a la Tierra primitiva se pudieron agregar más factores indispensables para la conformación de una Teoría bien sustentada.

Capitulo 5. Los Sistemas Pre celulares.

Objetivo. El Objetivo de este capítulo es dar a conocer al lector la formación de sistemas pre celulares, para tener un conocimiento amplio sobre el origen de la Tierra.

La Formación de sistemas Poli moleculares. Paralelamente la formación abiótica de los polímeros, se daba un proceso de gran importancia, la formación de pequeños sistemas constituidos por gotitas de agua de tamaño microscópico en las que se encontraban disueltas grandes cantidades de estos mismos polímeros y de muchas otras sustancias orgánicas. Este tipo de sistemas poli moleculares se formaban gracias a las desecaciones e hidrataciones que ocurrían en las playas. De esta manera, el intercambio de materia y energía con el medio ambiente permitiría la síntesis, en el interior de estos microsistemas, de moléculas aún más complejas.

Los Coacervados. Oparin y sus discípulos lograron demostrar que en diversos tipos de coacervados formados a partir de sustancias como proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos y otras más ocurrían una serie de procesos físicos y de reacciones químicas de relativa complejidad.

Las microesférulas proteicas. Sidney W. Fox, en cambio sugirió que las primeras células fueron directamente precedidas por lo que él ha llamado microesférulas proteicas, que son pequeñas gotas que se forman en soluciones concentradas de proteinoides y cuyas dimensiones son comparables con una célula típica. Estas pequeñas esferas, que suelen ser resistentes, se forman fácilmente y en grandes cantidades a partir de aminoácidos que se polimerizan por acción del calor.

W. Fox y sus colaboradores han logrado preparar microesférulas 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 microesférula.

*Las microesférulas pueden acelerar reacciones químicas y son más estables que en comparación con los coacervados”.

Sulfobios y Colpoides. Don Alfonso Herrera, empezó a experimentar con una serie estructuras minúsculas, con apariencia de microorganismos, que formaban a partir de la mezcla de diferentes proporciones de sustancias tales como aceite, gasolina y diversas resinas. De esta forma logró obtener una gran variedad de estructuras.

En 1942 publicó un artículo en el que describió la formación de lo que llama sulfobios que eran microestructuras organizadas con apariencia de células.

CONCLUSIÓN: Por medio de los diversos modelos celulares se obtuvo un gran seguimiento a la evolución de las células en los sistemas vivos, así también como el conjunto de reacciones con compuestos orgánicos que hicieron esto posible.

Capítulo 6: Los primeros seres vivos.

Objetivo: Conocer cuáles fueron las primeras evidencias de seres vivos en el planeta tierra, y su evolución.

6.1 El origen del código genético.

Todos los seres de la Tierra poseen proteínas (en especial la molécula de DNA).

El DNA posee 2 características: un orden de monómeros específico para cada organismo, lo cual determina a su vez, la secuencia de los aminoácidos en las proteínas a sintetizar. Y en 2do lugar, la molécula de DNA puede producir copias de sí misma para ser transmitidas a sus descendientes. Pero a veces estas copias sufren alteraciones, que crean mutaciones que permiten la evolución de los sistemas biológicos.

Pero la síntesis de proteínas no puede realizarse sin enzimas, lo cual lleva a preguntarse sobre la relación entre las cadenas de poli nucleótidos con las de poli péptidos, ya que se ha logrado demostrar que algunas reacciones involucradas en el proceso se pueden producir en tubos de ensayo. Lo que hace pensar en la posible producción abiótica de los ácidos nucleicos.

También se ha logrado sintetizar nucleótidos.

6.2 De protobiontes a eubiontes.

La aparición de sistemas poli moleculares cada vez más complejos condujo a u número muy grande de estructuras pre celulares, diferentes por su organización interna, pero similares en que todos eran sistemas abiertos capaces de intercambiar energía y materia con el medio ambiente.

Esta nueva organización, fue llamada por Oparín protobiontes, sistemas pre celulares que en el paso de los millones de años, fueron adquiriendo características de complejidad que les permitieron convertirse en los antecesores directos de los primeros seres vivos.

Los protobiontes estuvieron sujetos a procesos de selección, permitiendo solo la existencia de los más resistentes al medio.

La actividad geológica provocaba que surgieran y se sumergieran tierras en la hidrósfera primitiva, provocando la aparición de protobiontes en muchas partes del mundo.

De la evolución de estos más complejos surgieron los primeros seres vivos, que el propio Oparin llamó eubiontes.

A pesar de ser muy sencillos, transmitían información de su estructura interna y sobre su organización funcional a sus descendientes.

Estos primeros seres vivos, unicelulares y muy simples, crecían absorbiendo sustancias orgánicas del medio ambiente y al producir duplicados de sus ácidos nucleicos, incrementaban su tamaño, creciendo hasta volverse inestables y se fragmentaban en otros más pequeños, que contenían las características de sus progenitores y podían seguir creciendo ¡HABÍA APARECIDO LA VIDA SOBRE EL PLANETA!

6.3 El caso de los virus.

Son solo pequeñas cápsulas de proteínas que rodean una molécula de ácido nucleico.

Para poder multiplicarse, necesitan infectar células, disolviendo una parte pequeña de pared celular e inyectando DNA al interior de la célula. El DNA, una vez en el citoplasma, utiliza los nucleótidos que flotan en el interior de la célula y se replica, formando moléculas de DNA viral que luego se rodean de proteínas. Disuelven la pared celular y escapan al exterior, sonde podrán infectar otras células repitiendo el proceso.

Se pensaba que eran de los primeros seres vivos, pero luego se creyó poco probable, ya que necesitan a otros seres vivos para existir.

6.4 Los fósiles más antiguos.

El estudio de rocas del precámbrico ha permitido reconstruir parte de la historia del planeta.

Al estudiar al microscopio muestras provenientes de formaciones geológicas, se logró determinar la presencia de fósiles muy parecidos a bacterias, que recibieron el nombre de "eobacterium isolatum".

Se encontraron otros fósiles de 17 a 20 micras parecidos a las algas verde-azules, que se llamaron "archeosphaeroides barbetornsis" y demuestran que hace tres mil millones de años ya había vida sobre el planeta.

Conclusión: Los primeros microorganismos fueron mutando, lo cual dio paso a estructuras más complejas, y así sucesivamente, hasta llegar a los virus. Los fósiles han ayudado a esclarecer dudas importantes sobre el origen de la vida.

Capítulo7. De heterótrofos a autótrofos.

Objetivo: Conocer y entender cómo los organismos pasaron de heterótrofos a autótrofos mediante mediante previos análisis.

7.1 La aparición de los autótrofos.Los primeros seres vivos que aparecieron en la Tierra eran seguramente muy similares a los organismos unicelulares más primitivos que existen actualmente, tales como las bacterias y las algas verde-azules. Tenían un rasgo distinto, eran heterótrofos.Estas sustancias, incorporadas al interior de las primeras células, eran utilizadas para obtener energía aprovechable biológicamente por medio de la fermentación anaerobia.Al parecer bacterias que eran capaces de incorporar el CO2 presente en la atmósfera a compuestos reducidos de origen metabólico utilizando para ello el ácido sulfhídrico atmosférico mediante procesos fotosintéticos primitivos. Aparecieron después bacterias que utilizaban las moléculas de sulfatos, mucho más energéticas, liberando a su vez el H2S, como un producto secundario.Estos primeros organismos, al vivir en un medio en que no existía el oxígeno libre sino en cantidades verdaderamente minúsculas, desarrollaron vías metabólicas en las que la incorporación de este elemento, que posee una gran cantidad, les hubiera causado daños irreparables. La ausencia del oxígeno libre en la atmósfera provocaba a su vez que la radiación ultravioleta de origen solar penetrase libremente en la Tierra, y seguramente actuaba como un factor importante de selección, dañando seriamente a muchos organismos y causando alteraciones en sus primitivos códigos genéticos.Las porfirinas, son capaces de absorber la luz visible, lo cual condujo a la aparición de bacterias propiamente fotosintéticas, capaces de producir compuestos orgánicos reducidos a partir del dióxido de carbono.La presencia de ATP así formado, pudo haber permitido la transformación de los compuestos orgánicos simples disueltos en los mares primitivos en otros más complejos. De la transformación de acetatos, obtenidos a su vez a partir de ácidos acético y fórmico, se pudo haber formado glucosa, en un proceso en el cual se utilizaría energía de la molécula de ATP.Todos los procesos fotosintéticos que se llevan a cabo en los diferentes organismos, tienen en común la producción de la molécula de ATP utilizando la energía luminosa, pero varían respecto a las substancias que utilizan como donadores del hidrógeno.La utilización del agua como un agente reductor, es un mecanismo común en todas las plantas, que implica, además, la liberación de oxígeno. Una vez que las moléculas de clorofila fueron sintetizadas en el interior de los organismos capaces de utilizar así el

hidrógeno del agua, éstos fueron capaces de transformar la energía luminosa en energía química almacenada en moléculas de ATP que eran el resultado de reacciones cíclicas de fosforilacion.

7.2 La transformación de la atmósfera reductora.Algunas moléculas de agua eran fotodisociadas, lo cual provocaba la formación de una pequeña capa de ozono. Como resultado de los procesos fotosintéticos, se empezó a acumular lentamente el oxígeno libre en la atmósfera, transformándose de reductora a oxidante.Al acumularse el oxígeno, se formó una capa cada vez más densa de ozono, una molécula triatómica de oxígeno, y que posee la capacidad de absorber la radiación ultravioleta de longitud de onda más corta.Probablemente las algas verdes-azules, fueron responsables de los primeros aportes importantes de oxígeno libre.Las cianofíceas tienen mayor capacidad para resistir los daños que la radiación ultravioleta puede causar a las células. Estas primeras algas eran capaces de formar capas de mucílagos o de concreciones calcáreas que les permitieran resistir los efectos de radiación. Fueron de las primeras formas de vida sobre la Tierra.Al formarse la cala de ozono y disminuirías el flujo de radiación ultravioleta, los organismos heterótrofos existentes se encontraron con una fuerte presión de selectivo que seguramente provocó la desaparición de todos aquellos que no habían desarrollado la capacidad de nutrirse a partir de los autótrofos o de los productos que estos formaban.

7.3 La evolución del metabolismo.Los primeros seres vivos requerían de un aparato catalítico, capaz de regular las tasas de las reacciones químicas que formaban la base de su metabolismo.Había la suposición de que los primeros organismos eran anaerobios estrictos. La glucolisis que ocurre universalmente, en el cual los carbohidratos son degradados a compuestos moleculares más sencillos.A medida que la vida se multiplicaba y se diversificaba, diferentes compuestos empezaban a faltar, debido a que las síntesis abióticas no provenían a las poblaciones crecientes de las substancias que requerían para su desarrollo. Únicamente sobrevivirían aquellos organismos con capacidad para elaborar dicha sustancia a partir de un precursor inmediato, o de utilizar otra muy semejante.Todas las células fotosintéticas poseen una característica en común, la de producir ATP a partir de la utilización de ciertos precursores inorgánicos y de la energía radiante.Los organismos, adquirían la capacidad de atrapar la energía luminosa y de convertirla a una forma química de quedaba almacenada en la molécula de ATP. La fosforilación es un mecanismo mucho más eficiente para producir ATP que los precoces os fermentativos de metabolismo anaerobio que ocurrían en, los primeros heterótrofos.La atmósfera fue creando una nueva presión de selección que favorecía ahora a aquellos mutantes capaces de obtener energía, metabolizando los productos de la degradación de la glucosa mediante mecanismos las eficientes que la simple fermentación.a) Un sistema capaz de movilizar los hidrogeniones, en lugar de perderlos como productos

de reacción en sustancias no totalmente oxidadas.b) Un sistema que permitiera activar al oxígeno como el aceptor finar de los hidrogeniones, liberando agua como resultado.La respiración aerobia es un mecanismo más eficiente de liberación de oxígeno y de utilización de compuestos orgánicos que la fermentación misma, permite además que el organismo disponga de mayores cantidades de energía biológicamente útil y de los compuestos necesarios para su crecimiento y proliferación. Se libera agua, y no los alcoholes o los ácidos que son productos de la fermentación y que son tóxicos.Es 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 formas de vida.

La evidencia fósil.La formación de Gunflint, ha logrado identificar fósiles pertenecientes a los géneros Oscillatoria y Lyngbya.Son estructuras filamentosas que llegan a tener hasta varios cientos de micras de largo y en las cuales es posible distinguir estructuras internas como tabiques de separación.Los análisis químicos de esta formación han revelado la existencia de material orgánico probablemente formado por procesos fotosintéticos y en particular sé ah demostrado la presencia de fitano y pristano, dos productos que resultan de la degradación de la molécula de clorofila y que se encuentra actualmente en bacterias y aún en muchas especies de animales.La Kakabekia umbellata, agrupa individuos con un tamaño que oscila entre 10 y 30 micras, formados por un pequeño bulbo interior del cual surge una columnita que remata en una estructura semejante a una sombrilla.S. M. Siegel, hizo notar el extraordinario parecido que guarda con un microorganismo edafícola.

Conclusión: Un proceso de adaptación al medio de organismos fotosintéticos permitió la conformación de la capa de ozono y poder pasar de una atmósfera reducida a una oxidada.

Capítulo 8. De sencillo a complejo.

Objetivo: El objetivo de este capítulo es enseñarnos 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.Procariontes y eucariontes.

Procariontes y eucariontes.

Con la excepción de los virus unicelulares, todos los organismos terrestres pertenecen a una u otra de estas dos categorías: la de organismos formados por células que carecen de

núcleo, llamados procariontes, o bien la de los formados por células que poseen un núcleo, o sea los eucariontes.Los procariontes son organismos simples, en los cuales las moléculas de DNA se encuentran mezcladas con el resto del material del citoplasma, en el cual no existen mitocondrias, cloroplastos ni estructuras ciliares complejas. Existe un número considerable de bacterias fotosintéticas y de algas verde-azules; las procariontes se reproducen por fusión o por otros mecanismos igualmente sencillos.Las células eucariontes, tienen una membrana nuclear que rodea dos o más cromosomas.La evidencia indica que los primeros organismos fueron procariontes.Bitter Springs, ah demostrado que ya existían en la Tierra, también restos de algas verdes que son eucariontes.Ya existían en los mares primitivos, Glenobotrydion aenigmatis, el cual a sido posible reconstruir parcialmente los diferentes pasos de su división celular.Schopf y Oehler a proponer que los primeros organismos eucariontes pudieron haber aparecido hace unos 1400 millones de años. Para explicar el origen de las células eucariontes se han propuesto varias teorías. La más clásica, sostiene que las eucariontes se originaron a partir de mutaciones sufridas por las células procariontes, en las cuales la duplicación del genoma, en contacto con partes de la membrana celular que luego se invaginaron, formó estructuras de doble membrana, dentro de las cuales quedó aislado parte del genoma original, que luego perdería parte de la información que contenía para sufrir un proceso de especialización; la presencia de DNA en cloroplastos y mitocondrias, independientemente del DNA contenido en el núcleo de los organismos eucariontes.

La teoría simbiótica de la evoluciónLynn Margulis ha propuesto que estos órganos los eran en realidad organismos procariontes independiente que vivían en ambientes cercanos y que entraron en simbiosis dando origen a las células eucariontes.Esta teoría sugiere que los cloroplastos, las mitocondrias y los flagelos de más células eucariontes no son sino los remanentes de procariontes que se simplificaron a lo largo de un proceso de endosimbiosis. Margulis ha supuesto que las secuencias de los eventos que condujeron a la aparición de los eucariontes estuvo precendida por la presencia, en la tierra primitiva, de procariontes ancestrales entre los cuales existían formas heterotroficas y otras fotoautotroficas. Prosigue diciendo que un procariontes amiboideo engulló sin digerirlo, un organismo procariontes de respiración aerobia, que persiste hasta la fecha en forma modificada como mitocondria. Las células eucariontes contemporáneas.Después, este primer sistema simbiótico se asoció con procariontes semejantes a las espiroquetas, adquiriendo de esta manera un mecanismo de movilidad que luego se transformó en el curso del tiempo, en el mecanismo mitótico y en los flagelos de las eucariontes actuales.Existen en la actualidad algunos ejemplos de simbiosis que ocurren intracelularmente, y que aparecían apoyar la teoría, como la que existe entre Paramesium y Chlorella, un alga unicelular verde que habitó dentro de Paramesium bursaria, al que probé de compuestos orgánicos que son sintetizados en presencia de la luz.

La fagocitosis y el origen de los eucariontes.Cavalier-Smith; él supone que la evolución de la endocitosis (fagocitosis y pinocitosis) pudo haber jugado un papel fundamental en la aparición de las células eucariontes.Cavalier-Smith supone que el ancestros común a todas las eucariontes era un ceanofícea unicelular, facultativamente fototrófica incapaz de fijar nitrógeno, pero que podía liberar oxígeno mediante procesos fotosintéticos y capaz también de realizar respiración aerobia basado en citocromos y otras moléculas transportadoras de electrones.Cavalier-Smith sugiere que el núcleo pudo haber aparecido como resultado de este proceso quedando material genético en los compartimientos que luego se trasformarían en mitocondrias o cloroplastos. La diversificación del mundo vivo.La aparición de las células nucleadas abría las puertas a la reproducción sexual, la cual involucra la recombinación de las características heredables, y que es la clave de la variabilidad genética que llevó a una complejidad creciente de forma y función a todos los niveles de organización biológica.Algunos de los organismos unicelulares perdieron la capacidad de vivir en forma independiente al iniciar la formación de comunidades pluricelulares. De esta manera los mares de la Tierra se fueron poblando por una gran variedad de organismos.Los organismos procariontes, careciendo de las posibilidades evolutivas de los eucariontes, cambiaron relativamente poco después de los tiempos primitivos hasta nuestros dias.El aislamiento geográfico llevó a la diferenciación genética basada en la fijación de adaptaciones de diferente tipo obtenidas por los procesos de selección natural.El proceso de selección biológica que llevó a la aparición de los primeros hombres, lo podemos entender y reconstruir con cierto detalle examinando los fósiles 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.

Conclusión: La mitocondria, un organelo indispensable en la célula surgió por un proceso de endosimbiosis, consistía en un organismo procarionte que realizaba su propia respiración dentro del citocromos, siendo absorbido no dejó de realizar su metabolismo, sufriendo así un proceso de adaptación y complemento a un nuevo tipo de estructura.