¿Cómo se originaron las células? Evolución de las células eucariotas y procariotas

Summary

La evolución celular es un proceso desconocido que dio lugar a las estructuras complejas conocidas como células, las cuales son las unidades fundamentales de la vida. Existen dos tipos de células: procariotas, que carecen de sistemas membranosos y son unicelulares, y eucariotas, más complejas con compartimentos internos y capaces de formar organismos unicelulares y multicelulares. La teoría más aceptada sugiere que la evolución comenzó con moléculas de ácido nucleico capaces de replicarse, como el ADN y ARN, en 'burbujas lipídica' que eventualmente se dividieron y evolucionaron a través de la selección natural. La hipótesis de la 'endosimbiosis' explica la formación de células eucariotas a través de la fusión o ingestión de microorganismos. La investigación en esta área aún está en desarrollo, con la posibilidad de demostraciones experimentales en el futuro.

Takeaways

• 🌱 La evolución celular representa los cambios físicos y químicos que dieron lugar a las estructuras organizadas y complejas conocidas como 'células'.
• 🔬 Existen dos tipos de células en la naturaleza: procariotas y eucariotas, con diferencias en su complejidad y organización interna.
• 🌐 Las células están caracterizadas por tener una membrana que las rodea y un material genético interno que permite su replicación y producción de componentes celulares.
• 🤔 Aún no se conoce con exactitud cómo se formó la primera célula, y es un gran desafío para los biólogos evolutivos.
• 🧬 Las teorías más aceptadas sugieren que la evolución celular comenzó con la aparición de moléculas de ácido nucleico capaces de replicar, como el ADN y el ARN.
• 🌀 La hipótesis del 'mundo de ARN' y la 'sopa primitiva' plantean que moléculas con capacidad autocatalítica se formaron y se encapsularon en burbujas lipídicas.
• 🔄 La división de estas burbujas podría haber permitido el desarrollo de protocelulas capaces de nutrirse y replicar eficientemente.
• 🌿 Las células procariotas, o bacterias, son consideradas los primeros productos de la evolución celular y habitaron la Tierra mucho antes que los eucariotas.
• 🔄 Los procariotas contribuyeron a transformar la superficie y la atmósfera de la Tierra a través de procesos metabólicos como la fermentación y la fotosíntesis.
• 🔬 La hipótesis de la 'endosimbiosis' explica la formación de las células eucariotas a partir de la fusión o ingestión de microorganismos por parte de bacterias ancestrales.
• 🔋 La teoría de la endosimbiosis sugiere que los primeros 'proto-mitocondrias' proporcionaron un sistema de energía y eliminación de desechos a las células anfitriones.
• 🔮 Aunque aún hay muchas incógnitas, los científicos esperan poder demostrar experimentalmente la evolución celular antes de final del siglo XXI.

Q & A

¿Qué representa la evolución celular?

La evolución celular representa todos los cambios físicos y químicos que dieron lugar a las estructuras altamente organizadas y complejas conocidas como 'células'.

¿Cuáles son los dos tipos de células que existen en la naturaleza?

Los dos tipos de células que existen en la naturaleza son las células procariotas y las células eucariotas.

¿Qué es lo que caracteriza a todas las células?

Todas las células están caracterizadas por estar rodeadas por una membrana, tener dentro de ellas moléculas de material genético que proporcionan la información necesaria para producir todos los componentes celulares y multiplicarse para dar lugar a otra célula.

¿Cuáles son las dos principales preguntas que los biólogos evolutivos buscan responder sobre la vida celular?

Las dos principales preguntas son cómo se formó el mecanismo de auto-reproducción de moléculas como el ácido desoxirribonucleico (DNA) y cómo surgieron las membranas celulares para separar el metabolismo en desarrollo de los primeros células del entorno.

¿Qué son las hipótesis conocidas como el 'mundo de ARN', 'caldo primitivo' o 'brotaprim'?

Estas hipótesis se basan en el hecho de que se han observado polímeros de ácido ribonucleico (ARN) con capacidad autocatalítica para producir nuevos fragmentos de ARN cortos, y sugieren que los ARN, nucleótidos, aminoácidos, azúcares simples y algunos compuestos de fosfato se formaron en el pasado y que algunos de estos moléculas pudieron entrar en 'burbujas' de lípidos y continuar su actividad autocatalítica.

¿Cómo se sugiere que las 'burbujas' de lípidos se dividieron para dar lugar a nuevas células?

Se sugiere que estas 'burbujas' se dividieron en dos debido a las fuerzas de tensión superficial, con cada 'hija' manteniendo su actividad autocatalítica interna.

¿Qué son las células procariotas y qué importancia tuvieron en la historia de la Tierra?

Las células procariotas, comúnmente conocidas como procariotas o bacterias, son las primeras células que se creen que habitaron la Tierra y contribuyeron a transformar la superficie terrestre y la atmósfera durante aproximadamente dos mil millones de años antes de la aparición de los organismos eucariotas.

¿Qué procesos permitieron a las bacterias especializarse y adaptarse a las condiciones del planeta?

Las bacterias pudieron especializarse y adaptarse gracias a la transferencia de información genética a través del ADN y ARN, el intercambio horizontal de material genético mediante plasmidios y la cooperación o simbiosis entre bacterias con características diferentes.

¿Qué hipótesis explica la evolución de las células eucariotas?

La hipótesis más aceptada sobre la evolución de las células eukariotas es la de 'endosimbiosis', que se basa en la observación de moléculas de ADN en las mitocondrias de las células eucariotas y sugiere que los descendientes de bacterias se fusionaron o engrosaron con otros microorganismos.

¿Cómo se describe el mecanismo de endosimbiosis y su importancia en la evolución celular?

El mecanismo de endosimbiosis se describe como un proceso evolutivo repentino que, aunque raro, pudo ocurrir con éxito y de forma permanente, permitiendo la creación de nuevas formas de vida a través de la simbiosis de microorganismos.

¿Por qué creen algunos científicos que la demostración experimental de la evolución celular podría lograrse antes del final del siglo XXI?

Algunos científicos creen que la demostración experimental de la evolución celular podría lograrse pronto debido a que, a pesar de que la evolución celular ha estado ocurriendo durante mucho tiempo, solo en las últimas décadas se ha enfocado en responder preguntas relacionadas con este proceso.