Quimera evolutiva
Varias criaturas mitológicas son combinaciones de animales. Por ejemplo, el grifo es una combinación de un león y un águila, mientras que el jackalope es una combinación de una liebre y un antílope. La combinación más notoria de animales es la de un león, una serpiente y una cabra.
Si bien esto puede parecer una combinación extraña, en la mitología griega se la conocía como la Quimera. Esta recopilación de animales tenía poderes y rasgos de cada uno de los animales involucrados. Ahora, a menudo usamos el término ‘quimera’ para representar un organismo que es una combinación de otros. En nuestro caso, veremos cómo las células que componen nuestro cuerpo son quimeras de células más viejas y simples.
Células
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Antes de que podamos ver cómo evolucionaron las células actuales a partir de células antiguas, primero debemos hablar un poco sobre las células mismas. Las células son la unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos. Si bien estas células pueden variar mucho entre organismos y dentro de ellos, todas tienen las mismas propiedades básicas. Hay dos tipos básicos de células: procariotas y eucariotas.
Las células procariotas son células simples sin orgánulos unidos a la membrana . Evolucionaron a partir de protobiontes y son la forma de vida más antigua de la Tierra. No tienen componentes estructurales que les permitan cambiar de forma y siempre son unicelulares.
Las células eucariotas son células complejas con orgánulos unidos a la membrana y un núcleo. Evolucionaron a partir de procariotas y, por lo tanto, no han existido tanto tiempo como las células procariotas. Tienen componentes estructurales que les permiten cambiar de forma y pueden ser unicelulares o multicelulares.
Cromosoma Delecionado: Qué es, Características y Ejemplos
Las células eucariotas son las células que forman nuestro cuerpo. También tienen muchas partes celulares. Si bien no necesitaremos conocer todas estas partes para comprender la evolución de las células, hay algunas partes esenciales de la célula que cubrir.
Primero, sabemos que tienen un núcleo. El núcleo es básicamente el cerebro de la célula; le dice a otras partes de la célula qué hacer además de contener el material genético de la célula. Las mitocondrias a menudo se denominan la fuente de energía de la célula porque son responsables de producir energía celular a través de la respiración aeróbica. En las células vegetales, existen estructuras conocidas como plastidios. El plástido con el que probablemente esté más familiarizado es el cloroplasto. Esta estructura es donde tiene lugar la fotosíntesis, la conversión de la energía luminosa en energía química.
Endosimbiosis
Ahora que sabemos sobre las células procariotas y eucariotas, veamos la teoría de la endosimbiosis . Esta teoría sugiere que las mitocondrias y los plástidos en las células eucariotas alguna vez fueron células procariotas independientes. Básicamente, esto significa que alguna vez hubo tres células procariotas: una que era capaz de realizar respiración aeróbica y convertir energía, otra que era capaz de realizar la fotosíntesis y otra que era incapaz de realizar ninguno de estos procesos. La célula perezosa que era incapaz de hacer la respiración y la fotosíntesis engulló, o se comió, a las otras células.
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Ahora bien, esto puede haber sido intencional o accidental. Sin embargo, cuando la célula perezosa envolvió a la célula respiratoria, pudo producir energía útil. Cuando envolvió la célula de fotosíntesis, pudo convertir la energía del sol en energía química almacenada.
Volvamos al término endosimbiosis para comprender el papel de cada una de estas células. Quizás recuerde que la simbiosis es una relación cercana entre dos organismos diferentes. En este caso, estamos analizando las relaciones entre varias células antiguas. La célula que se comió las otras células se llama huésped, mientras que las otras dos, las células de la respiración y la fotosíntesis, son endosimbiontes porque viven dentro del huésped. Puede parecer que la única que se beneficia en esta situación es la célula que se comió las otras células, pero podría ser que todas las células se estén beneficiando. Mientras que la célula perezosa ahora tiene una fuente de energía y una forma de convertir esa energía, las otras células tienen un lugar seguro para vivir y crecer.
Cromosoma Polocéntrico: Qué es, Características y Ejemplos
Debido a que todas las células eucariotas tienen mitocondrias pero no todas tienen cloroplastos, se cree que la célula huésped primero engulló la célula respiratoria. Mucho tiempo después, una de estas células que contenían la célula de respiración engulló la célula de fotosíntesis.
Evidencia de endosimbiosis
Quizás se esté preguntando, en este momento, por qué creemos que la endosimbiosis explica la presencia de ciertos orgánulos en las células eucariotas. Volvamos a las partes de la celda de las que hablamos antes. Recuerde que las mitocondrias son responsables de la respiración celular y de convertir la energía química en energía celular, y que los cloroplastos son responsables de la fotosíntesis. La célula procariota que pudo realizar la respiración aeróbica es el ancestro de la mitocondria, y la célula que pudo realizar la fotosíntesis es el ancestro del cloroplasto.
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La evidencia que nos lleva a creer que esto es vasta, pero veremos algunos aspectos importantes. Primero, tanto la mitocondria como el cloroplasto tienen enzimas y sistemas de transporte en sus membranas que son muy similares a los que se encuentran en las membranas de las células procariotas actuales. En segundo lugar, ambos orgánulos se replican de la misma manera que lo hacen algunas células procariotas. En tercer lugar, ambos tienen su propio ADN que es circular, al igual que el ADN que se encuentra en las bacterias, que son procariotas. Cuarto, son capaces de replicar este ADN circular independientemente de otras partes de la célula. Por último, exhiben una resistencia a los antibióticos similar a la observada en algunos procariotas.
Ahora, gran parte de esto puede parecer abstracto, pero permite a los científicos ver una relación directa entre los orgánulos y las células procariotas, lo que indica que las mitocondrias y los plástidos, incluido el cloroplasto, provienen de orígenes procariotas.
Resumen de la lección
Las células eucariotas se pueden comparar con quimeras míticas debido al origen que los científicos postulan para algunos de sus orgánulos. Recuerde que la quimera clásica era un animal que era en parte cabra, león y serpiente. Los científicos creen que la célula eucariota está formada por varios otros tipos de células, lo que la hace similar a esta mezcolanza de organismos.
Cromosoma Sintético: Qué es, Características y Ejemplos
Recuerde que las células procariotas son simples y no contienen orgánulos unidos a la membrana y que las células eucariotas son más complejas y contienen orgánulos unidos a la membrana, así como un núcleo.
La teoría de la endosimbiosis explica cómo las células eucariotas pueden haber evolucionado a partir de células procariotas. La simbiosis es una relación cercana entre dos organismos diferentes. Vimos que, con el tiempo, una célula antigua se convirtió en el anfitrión de otras células antiguas que eran capaces de realizar actividades específicas. Esta célula huésped engulló, o se comió, una célula procariota capaz de realizar respiración aeróbica. Aquí es donde se originaron las mitocondrias. Más tarde, una célula huésped engulló una célula procariota capaz de realizar la fotosíntesis. Aquí es donde se originaron el cloroplasto y otros plástidos.
Existe mucha evidencia, incluidas estructuras, información genética y procesos biológicos, que respalda la relación entre estos orgánulos y sus antepasados procariotas.
Resultado de aprendizaje
Al final de esta lección, podrá explicar la historia y la evidencia que respalda la teoría de la endosimbiosis.
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