Tomando como referencia los estudios radiométricos realizados en los minerales más antiguos del planeta, hoy puede determinarse que la Tierra se formó hace 4550 ± 70 millones de años. Nuestro planeta, según afirman los geológos, habría sido inicialmente un globo incandescente que, tras un proceso de acreción de meteoritos, aumentó de tamaño y, con el paso del tiempo, acabó enfriándose y solidiflcándose.
Durante este proceso, que duró unos mil millones de años, la influencia de la gravedad provocó que los materiales pesados se fueran depositando en el interior del globo, mientras que los más ligeros permanecieron en la superficie. Asíse formó la corteza terrestre. Al mismo tiempo, las erupciones volcánicas generaron la salida de vapores y gases, y la consiguiente aparición de una atmósfera primitiva, compuesta de hidrógeno, helio, anhídrido carbónico yvapor de agua.
Cuando la temperatura de la superficie fue inferior a la de la ebullición del agua, el vapor se condensó engrandes cantidades y provocó fuertes precipitaciones que, además de erosionar las rocas de la corteza terrestre,determinaron la aparición de los océanos. Fue en este contexto, hace unos 3.500 millones de años, cuando, en elagua, aparecieron las bacterias más primitivas ,es decir, los primeros organismos vivos.
Tuvieron que pasar unos 700 millones de años más, no obstante, para que estas primigenias formas de vida evolucionaran hasta convertirse en algas unicelulares capaces de realizar la fotosíntesis y expulsar oxígeno. Con la incorporación de este último elemento a la atmósfera, hace unos 1500 millones de años, aparecieron las primeras células eucariotas (con núcleo diferenciado) y, unos 500 millones de años más tarde, la evolución de éstas permitiría el desarrollo de seres capaces de intercambiar información genética entre sí ,es decir, de reproducir-se sexualmente.
EXISTEN DIFERENTES TEORÍAS
Se cree que todos los organismos han evolucionado a partir de un tipo celular que apareció hace unos 3500 millones de años, denominado LUCA (en inglés, Last universal common ancestor). Esta célula debió ser sencilla, supuestamente semejante a los procariotas actuales. Sin embargo, la complejidad celular aumentó con la aparición de las células eucariotas. Los primeros restos fósiles apuntan a que estas células estaban presentes hace unos 1500 millones de años, pero se cree que aparecieron mucho antes.
Una explicación es la denominada teoría autógena, que postula que la aparición de las células eucariotas fue por una complejidad creciente de la membrana plasmática que iría formando los orgánulos internos, mediante invaginaciones o pliegues que se introducirían en la célula y terminarían por desprenderse hasta formar compartimentos membranosos internos. Sin embargo, no se han encontrado formas con complejidad intermedia entre procariotas y células eucariotas, aunque algunas cianobacterias poseen cisternas membranosas internas dedicadas a la fotosíntesis. Otra posibilidad es la de la fusión de dos tipos de procariotas: las bacterias y las arqueas. Explicaría las semejanzas de algunos genes presentes en las células eucariotas con algunos propios de las bacterias y otros con los de las arqueas. Independientemente de cómo se formara este protoeucariota hoy en día se acepta que algunos orgánulos celulares se originaron por endosimbiosis. Las mitocondrias y los cloroplastos constituyeron en el pasado formas libres de célulasprimitivas procariotas. Estas células fueron englobadas e incorporadas por célulasprotoeucariotas. En realidad se cree que fue una mala digestión, es decir, que las células protoecuriotas las comieron, las fagocitaron, pero no fueron capaces de digerirlas. Asé quedaron en el interior del protoeucariota y con el tiempo se hicieron simbiontes y llegaron hasta a nuestros días transformadas en orgánulos celulares.
No todos los orgánulos celulares se pueden explicar por endosimbiosis por lo que la teoría autógena aún serviría para explicar la formación de algunos compartimentos membranosos como el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi o las vacuolas, mientras que la teoría de la endosimbiosis serviría para explicar la existencia de las mitocondrias y los cloroplastos. Algunos autores postulan que los peroxisomas, los cilios y los flagelos también se formaron por procesos de endosimbiosis, aunque hay poco soporte experimental. La teoría autógena se postula como firme candidata para la aparición de los orgánulos que participan en el tráfico vesicular por el descubrimiento de algunas evidencias. a) Existen procariotas que pueden tener membranas internas, no homólogas a los orgánulos de los eucariotas, pero sugieren que se pueden producir en las células procariotas. b) Estos orgánulos están presentes en todas las célulaseucariotas por lo que es posible que estuvieran presentes en el ancestro común. c) Se han encontrado en bacterias algunas de las proteínas homólogas a aquellas que participan en el tráfico vesicular de eucariotas como los translocadores del retículo endoplasmático, los cuales tienen sus homólogos en las membranas de las bacterias, indicando que la membrana del retículo sería derivada de la plasmática de bacterias.
La teoría de la endosimbiosis se basa en algunas semejanzas entre las bacterias actuales con las mitocondrias y los cloroplastos: ambos orgánulos tienen unas dimensiones parecidas a las bacterias, poseen hebras circulares de DNA en su interior y sus ribosomas son 70S, similares a los de las bacterias. Además, son capaces de replicarse de forma independiente en el interior celular y la doble membrana de estos orgánulos sugiere una incorporación por invaginación de la membrana del protoeucariota, la membrana interna sería de origen procariota y la externa de origen protoeucariota. Mitocondrias y cloroplastos fueron inicialmente organismos libres que se incorporaron o se internaron en células mayores y que llegaron a tal grado de dependencia que terminaron por perder su autonomía.
La teoría de la endosimbiosis postula una primera invasión de procariotas que poseían una gran capacidad de consumir oxígeno, de los cuales resultaron las mitocondrias. Posteriormente hubo una segunda colonización por parte de procariotas con clorofila, se cree que fueron similares a las cianobacteras actuales, que dieron lugar a los cloroplastos, resultando en las células fotosintéticas como las de los vegetales, que poseen tanto mitocondrias como cloroplastos.
Se habría producido una endosimbiosis en serie y algunos autores hablan de la célula eucariota vegetal como una comunidad microbiana bien organizada.
La endosimbiosis primaria resulta asociaciones ancestrales (30 a 270 milones de años) y que suponen una gran alteración del ADN de la bacteria y del hospedador, que se ha adaptado para mantenerlas. Suelen tener menos genes que una bacteria normal (5 veces menos) y guardan los imprescindibles para su ciclo dentro del hospedador. Posteriormente se han producido otras endosimbiosis de cianobacterias en células eucariotas con mitocondrias denominadas endosimbiosis secundarias y terciarias. Una endosimbiosis secundaria ocurrió cuando una célula eucariota con mitocondrias se "zampó" a otra eucariota que ya contenía cloroplastos y mitocondrias. Con el tiempo la célula incorporada pasó a ser endosimbionte. La célula "ingerida" perdió el núcleo, o se atrofió, y su cloroplasto pasó a trabajar y a depender de la célula eucariota donde se incorporó. La endosimbiosis terciaria resulta cuando una célula eucariota que había sufrido una endosimbiosis secundaria incorpora a otra eucariota que también era resultado de una endosimbiosis secundaria. De todos estos casos hay ejemplos en la naturaleza.
TIPOS DE CÉLULAS ACTUALES
