Colegio Adventista AntofagastaDepartamento de CienciasProfesora Alana Aravena R.

GUIA DE EVOLUCION nº 2 : PRIMERAS FORMAS DE VIDA

Nombre …………………………………………………………………curso …………………fecha……………

Los primeros organismos en habitar la Tierra fueron organismos muy sencillos denominados procariontes, los cuales eran unicelulares y anaeróbicos (no requerían oxigeno en su metabolismo). Basándose en la existencia de un "caldo primitivo", se puede postular que estos organismos eran heterótrofos fermentadores, es decir, conseguían las moléculas orgánicas del ambiente externo y, por medio de procesos de fermentación (metabolismo anaeróbico), obtenían la energía y las biomoléculas necesarias para su crecimiento y reproducción. La fermentación, por tanto, posibilitaba la vida de estas células en una atmósfera reductora como la de entonces. Los organismos fermentadores tenían limitada posibilidad de vida en Lugares con ausencia de moléculas orgánicas, por lo que grandes zonas del planeta estaban inhabitadas. Surgieron entonces, hace unos 3.000 millones de años, organismos capaces de utilizar la luz solar como fuente de energía a través de un proceso de fotosíntesis anoxlgénlca, es decir, sin la obtención de oxigeno. Para realizar la fotosíntesis es necesaria una fuente de átomos que ceda sus electrones para reducir el CO2. La fotosíntesis anoxlgénlca que estos organismos primitivos realizaban no era capaz de romper la molécula de agua y utilizarla como dadora de electrones y por tal razón, no se desprendía oxígeno. Así, fue la molécula de HZS presente en la atmósfera de esos tiempos era la que cedía los electrones que reducían el CO2, con lo que se obtenía materia orgánica. La reacción química de este tipo de fotosíntesis se resume en la siguiente ecuación

La síntesis de materia orgánica a partir de materia inorgánica (CO2), usando como fuente de energía la radiación solar, permitió a estos organismos liberarse de su dependencia a las moléculas orgánicas del ambiente que los rodeaba. Las bacterias verdes y rojas del azufre, que utilizan el HZS como dador de electrones, son dos grupos actuales, representantes de estos organismos primitivos.

Los Primeros Organismos AeróbicosLos unicelulares existentes habrían evolucionado dando origen a las cianobacterias hace unos 2.500 millones de años. Estos organismos foto autótrofos estrictos incorporaron en su metabolismo un mecanismo para la fotólisis del agua, l0 que permitió obtener los electrones para reducir CO2 a materia orgánica. De esta forma, la fotosíntesis paso a ser un proceso aeróbico que posibilitó la liberación de grandes cantidades de oxigeno al ambiente. Además, el oxigeno liberado a la atmosfera por medio de la fotosíntesis comenzó a ser empleado por organismos quimio heterótrofos en un nuevo proceso: la respiración aeróbica, que consiste en la obtención de energía a partir de la oxidación de moléculas orgánicas, liberando CO, y H20.Paralelamente aparecieron los organismos quimio autótrofos 0 quimio sintetizadores, capaces de obtener energía mediante la oxidación de materia inorgánica. Estos 0rganismos solo necesitan para vivir oxigeno, agua, sales minerales y compuestos inorgánicos reducidos. Actualmente, solo pr0cariontes realizan reacciones de quimio síntesis, entre estos se encuentran las bacterias que oxidan compuestos de nitrógeno, las cuales habitan en los suelos y sedimentos marinos, y las bacterias que oxidan c0mpuestos de azufre y que viven en el fondo oceánico, en pozas termales y algunas también en ambientes creados por el hombre, como los vertidos líquidos de las minas de pirita.

Primeros organismos eucariontes

1

Colegio Adventista AntofagastaDepartamento de CienciasProfesora Alana Aravena R.

Hace 1.500 millones de anos surgieron las primeras células eucariontes, que eran similares a algunas algas unicelulares actuales. Lo más probable es que el origen de las células eucariontes se encuentre en la relación simbiótica que establecieron algunas células procariontes: la célula eucarionte habría evolucionado a partir de una gran célula procarionte anaerobia que habría sido capaz de incorporar en su citoplasma células procariontes aerobias y foto sintetizadoras, las cuales luego de muchas generaciones dieron lugar a los organelos celulares. Así, las mitocondrias debieron ser bacterias aeróbicas que al ingresar al citoplasma de la célula hospedera mejoraron enormemente su metabolismo al incorporar la capacidad respiratoria. Posteriormente, a partir de cianobacterias se originaron los cloroplastos, lo que produjo organismos con dos metabolismos en parte complementarios (fotosíntesis y respiración celular aeróbica). De esta forma, la célula hospedera asumió la función nuclear y se incremento la superficie membranosa interna, originando una red endomembranosa. Esta sucesión de hechos forma parte de la teoría endosimbiótica. Las pruebas que apoyan el origen endosimbiótica de mitocondrias y de cloroplastos son los siguientes: ambos organelos poseen su propio material genético y ribosomas, y además, desde el punto de vista molecular, sus ribosomas son más parecidos a los ribosomas de procariontes que a los de células eucariontes.

Organismos pluricelularesLos primeros indicios de organismos pluricelulares, es decir, formados por muchas células, surgen con simples asociaciones entre cianobacterias. Luego, 1.000 millones de años atrás las asociaciones celulares existentes comienzan a especializarse en distintas funciones: unas se encargaban de la alimentación, otras de la reproducción, etc. Así, hace unos 800 millones de años, la especialización celular dio origen a la aparición de organismos pluricelulares cada vez mayores, los que pertenecían a dos de los cinco reinos (hongos y protistas). A medida que los organismos aumentaron su tamaño, por aumento del número de células, cada célula ya no estaba en contacto directo con el medio acuático circundante que les permitía intercambiar nutrientes y desechos. Es así como los organismos evolucionaron hacia el desarrollo de un medio interno de composición similar al medio externo que rodea las células y les permite intercambiar sustancias. Las células de los organismos multicelulares se especializaron en determinadas funciones, diferenciándose en tejidos. De esta forma, continuo la evolución de la pluricelularidad en organismos cada vez más complejos.

Observa el cuadro donde indica la cronología de la evolución

2