19.1: Evolución de las Células Simples

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¿Qué verías si pudieras retroceder 4.5 mil millones de años?

Si realizaras un viaje de campo atrás en el tiempo a la Tierra más temprana, las cosas serían muy diferentes. Todo estaría muy caliente. ¿Qué compañía tendrías? A lo mejor algunos microbios simples. Quizá no.

Vida Antigua

Durante los primeros 4 mil millones de años de la historia de la Tierra solo hay una pequeña evidencia de vida. Los organismos eran diminutos y blandos y no se fosilizaban bien. Pero los científicos utilizan una variedad de formas para averiguar cómo era esta vida temprana. Obsérvese que el periodo desde el origen de la Tierra hasta el inicio del Fanerozoico se llama el Precámbrico.

Comienza la vida

La vida probablemente comenzó en los océanos. Nadie sabe exactamente cómo ni cuándo. La vida puede haberse originado más de una vez. Si la vida comenzara antes de que se formara la Luna, ese impacto la habría aniquilado. Entonces la vida habría tenido que originarse de nuevo. Eventualmente las condiciones en la Tierra se volvieron menos violentas. El planeta podría soportar la vida.

Los primeros organismos fueron hechos de una sola célula (Figura a continuación). Las primeras células fueron procariotas. Las células procariotas están rodeadas por una membrana celular. No tienen núcleo. Sus orgánulos están libres en la celda. Las células obtienen sus nutrientes directamente del agua en la que viven. Las células necesitan usar estos nutrientes para vivir y crecer.

E. coli, un procariota primitivo que puede parecerse a las células más tempranas

E. coli (Escherichia coli) es un procariota primitivo que puede parecerse a las células más tempranas.

Las celdas también necesitaban poder hacer copias de sí mismas. Para ello almacenaron información genética en ácidos nucleicos. Los dos ácidos nucleicos son ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Los ácidos nucleicos pasan instrucciones genéticas a la siguiente generación.

El oxígeno entra en la atmósfera

Las células tempranas tomaron nutrientes del agua. Eventualmente los nutrientes se habrían vuelto menos abundantes.

Hace alrededor de 3 mil millones de años, comenzó la fotosíntesis. Los organismos podrían hacer su propio alimento a partir de la luz solar y moléculas inorgánicas. A partir de estos ingredientes elaboraron la energía química que utilizaron. El oxígeno es un producto de desecho de la fotosíntesis. Ese primer oxígeno combinado con hierro para crear óxido de hierro. A medida que se producía más oxígeno, el gas ingresó a la atmósfera.

Parte del oxígeno en la atmósfera se convirtió en ozono. La capa de ozono se formó para proteger a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta. Esto hizo que el ambiente fuera habitable para formas de vida más complejas.

Organismos tempranos

Los primeros organismos en fotosintetizar fueron las cianobacterias. Estos organismos pueden haber existido ya en 3.5 mil millones de años. Las cianobacterias siguen vivas hoy en día (Figura a continuación). Ahora se les llama algas verdeazuladas. Son comunes en lagos y mares, y hoy representan del 20% al 30% de la fotosíntesis.

Estas rocas en el Parque Nacional Glacier, Montana pueden contener algunos de los microbios fósiles más antiguos de la Tierra

Estas rocas en el Parque Nacional Glacier, Montana pueden contener algunos de los microbios fósiles más antiguos de la Tierra.

Resumen

Un procariota tiene una membrana celular, pero por lo demás los orgánulos están sueltos dentro de la célula.
La fotosíntesis permite que los organismos produzcan energía alimentaria con oxígeno como subproducto. Después de la evolución de la fotosíntesis, el hierro se oxidó y luego el oxígeno ingresó El ozono se creó en la atmósfera superior.
Las cianobacterias, que aún existen hoy en día, fueron los primeros organismos fotosintetizadores conocidos.

Revisar

Describir las características de los procariotas.
¿Por qué el desarrollo de la fotosíntesis fue tan importante para la evolución de la vida?
¿Qué sabemos de las primeras formas de vida?

Explora más

Utilice el siguiente recurso para responder a las preguntas que siguen.

¿Qué son las cianobacterias?
¿Cuándo dominaron las cianobacterias la Tierra?
¿Cómo son las características de una célula procariota?
¿De qué son las cianobacterias responsables?
¿Dónde se encuentran las cianobacterias?
¿Qué son los estromatolitos?
¿Cómo sabemos que los estromatolitos florecieron temprano en la historia de la Tierra?
¿Qué es un heterocista? ¿Qué hace?
¿Qué es un akinete? ¿Cuál es su función?