Acontecimientos en Biología

Durante tres cuartos de su existencia, la vida ha evolucionado casi exclusivamente en forma de microorganismos. Pero los cambios tuvieron enormes consecuencias. Los avances presentados aquí y que culminaron en nuestra existencia comenzaron con el ARN primigenio.

Hace 1.200 millones de años.

Explosión de formas de vida complejas.

Al principio, los eucariotas evolucionaron muy lentamente, puesto que se reproducían tan sólo por división celular dando lugar así a dos copias idénticas de sí mismos, como las bacterias y las arqueobacterias hoy en día. Más tarde, los eucariotas comenzaron a reproducirse combinando el material genético de dos progenitores. La reproducción sexual aceleró las variaciones dentro del reservorio de genes y generó numerosas formas de vida, además de una evolución mucho más rápida.

Hace 2.000 millones de años.

Células complejas.

Con el tiempo, algunas células evolucionaron hasta grandes conjuntos de partes especializadas, quizás al ingerir procariotas que flotaban libremente. Los procariotas que respiraban oxígeno se convirtieron en mitocondrias, centros de la respiración aeróbica de las nuevas células. Los descendientes de los procariotas fotosintéticos continuaban realizando la fotosíntesis en el interior de algunas de las nuevas células, adoptando la forma de cloroplastos. Este nuevo tipo de célula, llamada eucariota y que cuanta además con un núcleo que contiene sus genes, es el que existe en todos los demás seres vivos, desde el moho hasta el hombre.

Hace 3.900 millones de años.

Células simples.

Se ignora cuál es el origen del ARN. Las primeras células verdaderamente quizás se pareciesen a los procariotas modernos: las bacterias y los arqueobacterias, que suelen vivir en condiciones extremas. Tanto los procariotas antiguos como los modernos carecen de núcleo y su interior esta formado esencialmente por material genético y ribosomas inmersos en un citoplasma gelatinoso. Los procariotas han evolucionado hasta adoptar multitud de formas.

Hace 4.000 millones de años.

ARN primigenio.

Al hacerse más complejas, las moléculas orgánicas formaron moléculas de ARN. Se cree que estas moléculas de ARN primitivo eran capaces de replicarse, de mutar y de experimentar la selección natural. En las células modernas, el ARN ha entregado al ADN la función de principal portador de información genética; pero el ARN sigue siendo vital en la trasmisión de la información a los ribosomas, donde las células producen sus proteínas.

Un legado viviente

Muchas estructuras y procesos celulares primitivos parecen haberse conservado en una serie de linajes evolutivos, el nuestro entre ellos. Aquí se compara un organismo unicelular con un rasgo distintivo humano que ha heredado los mismos mecanismos.

Reproducción sexual

Dos células reproductoras especializadas (gametos) del alga Chlamydomonas reinhardtii se aparean (imagen derecha) y dan lugar a un único individuo con una mezcla del material genético de ambas. De modo sorprendentemente similar, un espermatozoide humano fecunda un óvulo.

Cilios

Los cilios que cubren la superficie de un paramecio lo impulsan en su busca de alimento (imagen derecha). El movimiento simultáneo de estructuras similares que revisten el conducto respiratorio humano (imagen izquierda), en especial los bronquios, expulsa la mucosidad y el material extraño atrapado en ella.

Engullendo otras células

Una ameba se alimenta rodeando su comida con un seudópodo, que se va formando a medida que el citoplasma se mueve en la dirección apropiada. Un glóbulo blanco, parecido a una ameba, proyecta sus seudópodos para aislar una bacteria dañina, proceso llamado fagocitosis.

Mitocondrias

Los eucariotas primitivos debieron de obtener mitocondrias engullendo bacterias rojas. Hoy casi todos los eucariotas necesitan mitocondrias. Aunque el corpúsculo de Reclinomonas americana no se parezca al de una célula pancreática humana, ambos cumplen la función de quemar combustible.

Flagelos

Un espermatozoide humano se mueve velozmente gracias a los impulsos de su larga cola (imagen izquierda). Otros eucariotas también están provistos de flagelos con una estructura interna similar. Una sección transversal de un flagelo de Reclinomonas americana muestra su estructura: dos microtúbulos rodeados de otros nueve (imagen derecha).