2.2: La teoría celular y la continuidad de la vida
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Las observaciones con microscopios revelaron que todos los organismos examinados contenían “células” estructuralmente similares. A partir de tales observaciones, los naturalistas sacaron una conclusión bastante amplia hacia fines del siglo XIX, conocida como la Teoría Celular, tiene dos partes. La primera es que cada organismo está compuesto por una o más células (en algunos casos miles de millones de células) junto con productos no celulares producidos por las células, como el hueso, el cabello, las escamas y el limo. Las células que trata la Teoría Celular se definen como sistemas fisicoquímicos acotados, abiertos y sin equilibrio (una definición muy parecida a la de la vida misma). El segundo aspecto de la Teoría Celular es que las células surgen solo de células preexistentes. La implicación es que los organismos (y las células de las que están compuestos) surgen de esta manera y ninguna otra, por lo que la Teoría Celular no dice nada sobre la esperanza que la vida comenzó originalmente. Ahora sabemos (y consideraremos con gran detalle a medida que avancemos) que además de su naturaleza básica de no equilibrio, las células también contienen un material único que codifica información hereditaria en una forma física y relativamente estable, a saber, moléculas de ácido desoxirribonucleico bicatenario (ADN). A partir de una gran cantidad de datos, la Teoría Celular implica que todos los organismos actualmente existentes (y las células de las que están compuestos) están relacionados a través de una serie ininterrumpida de eventos de división celular que se extienden hacia atrás en el tiempo. Otros estudios, basados en la información presente en las moléculas de ADN, así como cuidadosas comparaciones de cómo se construyen las células a nivel molecular sugieren que hubo un solo ancestro común para toda la vida que vivió entre ~3.5 a 3.8 mil millones de años atrás. Esta es una conclusión notable, dada la (aparente) fragilidad de la vida -implica que cada célula de tu cuerpo tiene una historia ininterrumpida multimillonaria de años. Lo que la teoría celular no aborda son los procesos que conducen al origen de los primeros organismos (células).
Se desconocen los primeros acontecimientos en el origen de la vida, es decir, exactamente cómo se originaron las primeras células y cómo se veían, aunque hay mucha especulación que recorrer. Nuestra confusión surge en gran medida por el hecho de que la evidencia disponible indica que todos los organismos que alguna vez han vivido en la Tierra comparten un solo ancestro común, y que ese antepasado, probablemente sea un organismo unicelular, ya era bastante complejo. Discutiremos cómo llegamos a estas conclusiones, y sus implicaciones, más adelante en este capítulo. Un punto bastante extraño a tener en cuenta es que el “nacimiento” de una nueva célula implica un proceso continuo por el cual una célula se convierte en dos. Cada célula se define, en parte, por la presencia de una barrera superficial distinta, conocida como la célula o membrana plasmática.La nueva célula se forma cuando esa membrana original se pellizca para formar dos células distintas (FIG→). El punto importante aquí es que no hay discontinuidad, la nueva célula no “brota a la vida” sino que emerge de la celda preexistente. Esta continuidad de célula a célula se extiende atrás en el tiempo atrás miles de millones de años. A menudo definimos el inicio de una nueva vida con la finalización de la división celular, o en el caso de organismos multicelulares de reproducción sexual (incluidos los humanos), un evento de fusión, específicamente la fusión de un óvulo y un espermatozoide. Pero nuevamente no hay discontinuidad, tanto el óvulo como el espermatozoide se derivan de otras células y cuando se fusionan, el resultado también es una célula. En el mundo moderno, todas las células, y los organismos que forman, emergen de células preexistentes y heredan de esas células tanto su estructura celular, la base del sistema vivo no en equilibrio, como su material genético, su ADN. Cuando hablamos de estructuras celulares u organizativas, de hecho estamos hablando de información presente en la estructura viva, información que se pierde si muere la célula/organismo. La información almacenada en las moléculas de ADN (conocida como genotipo de un organismo) es más estable que el propio organismo; puede sobrevivir a la muerte del organismo, al menos por un tiempo. De hecho, las moléculas de ADN que contienen información pueden moverse entre células no relacionadas o del ambiente a una célula, proceso conocido como transferencia génica horizontal, que consideraremos en detalle hacia el final del libro.