Gabriela Chang - Evolución de la Célula

¿Cómo se desarrolló la célula?

Se supone que hace 3,500  millones de años existían microorganismos extremadamente simples y con funcionalidades casi nulas los cuales cada una tenía un periodo corto de vida pero estas se reproducían un poco mas rápido de lo que se extinguían por lo que permitía que estas no se extingan, estas se las puede comparar con unos pequeños organismos que existen en la actualidad como son los micoplasmas, estos son microbios realmente diminutos, más de mil millones de veces menores que un protozoo y albergan tan solo una fracción del ADN y de las proteínas normalmente presentes en una célula eucariota actual, estas constituyeron un puente para la aparición de las cianobacterias, estas cianobacterias comenzaron a desarrollar habilidades para poder realizar la fotosíntesis  asemejando la actividad de las plantas actuales, estas consumían dióxido de carbono (Co2) gas toxico el cual existía en demasía en esos tiempos y liberaban oxígeno a la atmosfera primitiva lo que contribuía al enriquecimiento de este gas aumentando las posibilidades de vida de nuevas células más complejas, como son las células procariotas quimiosinteticas que en comparación con las células eucariotas que actualmente conocemos eras estructuras extremadamente simples pero comparadas con las cianobacterias fue un gran progreso y un paso importante en la evolución  ya que estos organismos fueron capaces de oxidar compuestos inorgánicos en estado reducido y obtener energía, luego aparecieron las bacterias heterótrofas que desarrollaron altamente su forma de obtención de energía, estas se alimentaban de materia orgánica y respiraban oxigeno lo que conocemos como respiración aeróbica.

Se supone que estas células procariotas evolucionaron gracias a la nueva forma de obtención de energía lo que les permitió desarrollar nuevas estructuras que aumentarían su funcionalidad  y dieron lugar a las primeras células eucariotas.

Existen diversas teorías que tratan de descubrir y explicar el origen de la célula;

TEORIA ENDOSIMBIOTICA

Esta teoría fue propuesta por Lynn Margulis, el cual dice que las células eucariotas fueron precedidas por las procariotas , luego se asociaron simbióticamente.

Según Margulis, las células eucariontes se formaron a partir de una célula  procariota, llamada “urcalota”, la cual se dice que perdió su pared celular, lo que permitió que incrementara de tamaño y deje el paso libre para que otras procariotas fácilmente la adoptaran como hogar combinando así sus materiales y aumentando sus capacidades.

Esta teoría supone que los cloroplastos eran cianobacterias las cuales fueron tragadas pero no digeridas por un tipo de célula más avanzada que esta, las cuales desarrollaron una relación de complementariedad, la cianobacteria le servía como obtención de energía por medio de fotosíntesis mientras que la célula huésped le servía como refugio.

También existían un tipo de células llamada purpureas que por el mismos medio que las cianobacterias  se adaptaron a la célula y esta aumento drásticamente la evolución de la célula al proveerle de una gran cantidad de energía a la que conocemos ahora como mitocondrias.

Los cilios y flagelos se originaron de la adaptación de un organismo nadador llamado espiroquetas.

Esta teoría es la más aceptada para explicar el misterio de la creación de la célula debido a que mediante experimentos e investigaciones científicas han corroborado muchos aspectos de la misma; por ejemplo la estructura de una mitocondria, la cual su membrana externa (antigua membrana de la célula original)  es muy diferente a la interna( antigua membrana de la célula purpurea)  Y tiene un ADN mitocondrial propio el cual es esférico parecido al de una bacteria.

TEORÍA DEL PLEGAMIENTO MEMBRANOSO

Esta teoría sostiene que las células eucariotas se formaron a partir de un antecesor arqueobacterial, mediante la compartición de distintas funciones, producto de los repliegues de las membranas plasmáticas, es decir, mediante la invaginación. Además, se cree que este mismo proceso fue el que originó a la membrana nuclear, dado la falta de restos fósiles que secunden esta teoría, es poco aceptada.

TEORÍA MIXTA

Propone una unión entre las dos teorías anteriores. Sostiene que es posible que los organelos que no contienen ADN se hayan formado por el plegamiento membranoso, mientras que los organelos que contienen ADN se formaron a partir de endosimbiosis.

¿Por qué el oxígeno fue y es esencial para vida y no otro gas?

El oxígeno fue fundamental para que la célula evolucionara y la vida actual que conocemos sea posible, ya que esta está constituida de carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, principalmente oxígeno.

A pesar de que respiramos oxigeno (O2) este también puede llegar a ser perjudicial para nuestra salud. El oxígeno es esencial para la vida humana, pero como cualquier otra criatura nosotros fuimos evolucionando para captar y funcionar con una cantidad límite de oxígeno. Una sobredosis de cualquier gas nos perjudica y el oxígeno no es una excepción.

Hoy sabemos que el aire tiene alrededor de un 21% de Oxígeno (O2) y un 78% de Nitrógeno (N2), junto con una pequeña cantidad de otros gases, entre los que destacan el Dióxido de Carbono (CO2), el Vapor de Agua (H2O), el Ozono (O3) y los Gases Inertes. El Oxígeno, el Hidrógeno y los Gases Inertes, se encuentran en una proporción constante, formando una mezcla gaseosa próxima del suelo llamada Aire Seco. Es por eso que no podemos respirar el helio, los gases nobles o inertes poseen su última capa de electrones completa y por ello no se unen ni reaccionan con otros elementos
El Oxigeno es regenerado por el proceso de la fotosíntesis. Además de ser utilizado por las plantas y animales, el Oxígeno participa en la descomposición de la materia orgánica y en la oxidación de metales y minerales del suelo. En cambio, el Dióxido de Carbono, el otro gas que se recicla a través de la fotosíntesis y la respiración, participa en la formación de manera orgánica vegetal y contribuye a retener el calor solar en la atmósfera. 

El Nitrógeno disuelve el Oxigeno haciéndolo respirable. Si su proporción en el aire variara, el exceso del Oxigeno dañaría los seres vivientes. 

Los Gases Inertes como el Argón (Ar), Helio (He) y Neón (Ne), son muy estables químicamente. No forman compuestos, el Argón es más abundante en el aire. 

El oxígeno tiene la propiedad de ser soluble en la sangre una vez ingresado a nuestro cuerpo, en los pulmones ocurre una reacción química donde se combina con la sangre (los glóbulos rojos) y viaja de este modo por el torrente sanguíneo hasta las diferentes células, donde este es utilizado y luego liberado en forma de CO2 dióxido de carbono y sale de nuestro cuerpo de la misma forma en que entro. A este se le suma un vapor de h2o agua metabólica la cual se libera por la nariz. También ayuda a que se mantenga el pH de la sangre, algo muy importante, y esto es regulado con la cantidad de oxigeno que haya en ella. Todas estas reacciones no serían capaces de suceder con otro tipo de gas.

Conclusión

Resulta  casi increíble que el ser humano, un ser tan complejo con características impresionantes se haya originado de una célula tan diminuta y simple , aunque haya muchas teorías que traten de explicar y difieran  mucho en su forma de evolución todas coinciden en eso , en que provenimos de una célula tan microscópica .

Nuestra vida sigue evolucionando desde ese momento, el momento en que nació esta célula ahora solo tenemos que esperar para ver qué cambios nos trae la evolución a nuestra existencia.