Breve historia de la Evolucion III

Antes explicar varias cosas sobre las primeras células (procariotas), habría que decir que las procariotas forman el reino de Monera, los otros cuatro reinos restantes, Protista, Animal, Planta y Fungí son eukariotas.
Comparando el RNA de los ribosomas (orgánulos donde las células “producen” las proteínas) se ha podido distinguir dos grupos, una de ellas son las archeobacterias (“archeo” antiguo) y las otras las eubacterias. Por tanto dentro de las procariotas hay dos divisiones, las archeobacterias y las bacterias.
Las archeobacterias habitan lugares con condiciones extremas, similares a los que había en la tierra en sus inicios.
Hay que decir que muchas de las procariotas son unicelulares aunque algunas viven en colonias e incluso algunas viven con un organización multicelular muy simple en la cual hay un división de las tareas entre varias células especializadas.
La mayoría de procariotas tienen una membrana de celulosa añadida a la membrana plasmática*, esto permite mantener la forma y ofrece cierta protección, sin embargo la mayoría de las eubacterias tienen una membrana hecha de peptidoglycan, los cuales son polímeros de azúcar modificados en lugar de celulosa como las archeobacterias, habría que nadir que las archeobacterias carecen de peptidoglycan.
Las eubacterias están separadas en dos subgrupos dependiendo de la pared celular*;
Gram positivo: poseen una membrana simple con una gran cantidad de peptidoglycan.
Gram negativo: es mas complejo, la membrana exterior posee lipopolisacaridos y carbohidratos “pegados” a los lípidos, después tenemos a el peptidoglycan y para cerrar el “sándwich” otra capa similar a la primera pero sin lipopoliscaridos y carbohidratos.
Las bacteria de Gram negativo suelen ser mas problemáticas a la hora de infecciones ya que los lipopolisacaridos pueden ser tóxicos y porque debido a la composición de la membrana son mas resistentes ante el sistema defensivo del “enfermo”.
Algunos medicamentos como al penicilina imposibilitan la síntesis de peptidoglycan y las eubacterias positivas están indefensas, la penicilina solo ataca al peptidoglycan, por eso las membranas de las eucariotas no sufren danos.

Esquema de una membrana Gram positivo y otra negativa.


*Breve explicación sobre la membrana plasmática

Esta formado por una doble capa de lípidos (el circulo con dos patas), la parte hidrofobita(las dos patas) se sitúa en el interior de la membrana, mientras que la parte hidrofílica(la cabeza) se sitúa en el exterior, en el caso de una membrana formada por un bicapa de lípidos, las cabezas estarían dando, al exterior de la célula y la otra capa al interior.
Incrustadas en la membrana están las proteínas, las cuales tienen la función de intercambio de moléculas con el exterior, el colesterol que hace que la membrana se mantenga firme y mas resistente, carbohidratos (que si no me equivoco) sirven como brazos y para agarrar a otras células y alguna que otra función y el citoesqueleto (esta dentro de la célula) mantiene la forma de la célula.

Breve historia de la Evolucion II

Rna primer material genetico Los Protobiontes ya empezaban a mostrar ciertas diferencias en composición química, permeabilidad… Aquí es donde se pudo producir la primera selección natural, los mas estables para ese medio “sobrevivieron”, crecieron y se dividieron (me parece que no se acepta como reproducción). Pero sin material genético no hay perpetuación de la “especie”, sin material genético la evolución hubiera sido imposible ya que no podría ser “transferida” de generación en generación. Aunque el ADN es el material genético por excelencia, sin ARN el ADN seria inútil (para mas información hilo de genética), el ADN se “codifica” a ARN para que este pueda ser “leído” por los distintos mecanismo de la célula y así realizar las distintas acciones. Una de las teorías mas importantes sobre la aparición del primer material genético es la que apoya la aparición del ARN en primer lugar. Esto se cree que es posible, ya que en laboratorio pequeños polímeros de acido ribonucleico (material que forma el ADN y ARN) han sido producidos abioticamente en laboratorio. Si ARN es añadido junto con una disolución que contenga monómeros para hacer mas ARN, secuencias de 5 a 10 nucleótidos son copiados de la muestra de acuerdo con la regla de las bases, es decir, si la base es A-T-G, el material copiado seria T-A-C. Sin embargo si el Zinc era añadido las secuencias eran todavía mas largas, de hasta 40 nucleótidos eran copiadas con un fallo menor a 1%. Debido a fallos en la copia del material genético (ARN), gran cantidad de mutaciones se pudieron producir, algunas mas estables que otras, selección natural a nivel de poblaciones de RNA han sido probadas y testadas y esto probablemente paso en pre-bióticos tiempos. Una vez que los genes (supongo que es el ARN, pero no estoy seguro) y los productos de las mimas fueran “encerradas” dentro de las membranas de los protbiontes, estos pudieron evolucionar como un todo . Quizás los primeros proceso evolutivos llevaron a la “aparición” del ADN, el cual es mucho mas estable que el ARN para información genética y el ARN empezaría a tener el rol que tiene actualmente como intermediario entre el ADN y las proteínas. Supongo, cosa de la que no estoy segura, es que estos Protobiontes que ya tenían un material genético como es el ARN, ya serian catalogados como seres vivos. Uno de los grandes problemas es el saber donde empezó la vida, si aquí en la tierra, o como otro teoría anteriormente explicada ya provino del espacio exterior. En próximas entregas, empieza algo que ya se me escapa menos de las manos, las primeras bacteria y archeobacteria, las cuales son los primeros seres vivos de los que tenemos una gran serie de datos. Como podréis ver en la ilustración que hay mas abajo aquí ya se produce la primera gran división. Lo dicho, si alguien se atreve a explicar el paso entre el ancestro universal y las primeras bacterias que lo haga, yo como ahí me pierdo, pasare a las primeras bacterias y mas tarde a la teoría de la endosimbiosis la cual produjo la aparición de las primeras células eucariota.

Breve historia de la Evolucion I

En colaboracion con una persona, estoy creando para un blog un resumen de la evolucion de la vida en la tierra. He decido postearlo en el blog. Espero que os interese, el resumen estar divido en varias partes.

Hace 4.5-3 billones de anos apareció por primera vez en la tierra la vida. Eran seres muy simples, pero que ya tenían las mínimas cualidades para ser un ser vivo tal y como lo conocemos actualmente. Eran bacterias (procariotas), sus restos han sido encontrados en varias zonas de África y Australia, fosilizadas en rocas llamadas Estromatolitos, la datación esta entre 4,5 y 3 billones dependiendo de la zona. Una de las teorías que explicaría la aparición de vida en la tierra, es la formación de material orgánico mediante material inorgánico, esto formaría pequeña moléculas (orgánicas) o monómeros como los aminoácidos o los nucleótidos. Mas tarde se produciría la unión de estos monómeros en polímetros, incluyendo proteínas y ácidos nucleicos. Para entender como es posible que esto ocurriese habría que tener en cuenta la teoría de Oparin (científico Ruso), el cual apoyaba dicha teoría explicando las diferentes condiciones de la atmósfera en aquellos tiempo. Una baja cantidad de O2, gran actividad volcánica. Grandes cantidades de meteoritos cayendo a la tierra y la composición de la atmósfera, la cual dejaba pasar los rayos UV sin apenas resistencia, eso si le sumamos que cuando las estrellas son mas jóvenes emiten una mayor cantidad de rayos UV pudo ayudar a la unión entre moléculas. Dicha teoría fue testa en laboratorio por los científicos Stanley Miller y Harold Urey, creando unas condiciones comparables a las de la tierra hace 3.5 billones de anos atrás, lograron crear gran cantidad de amino ácidos y materia orgánica encontrada actualmente en los seres vivos. Las conclusiones del experimento demostraron que es posible crear materia orgánica y mediante experimentos similares se piensa que una gran importancia para que esto ocurra es la baja concentración de O2. Otros experimentos similares han sido capaces de crear amino ácidos, lípidos presentes en el ADN, ARN y ATP. También se a sido capaz de crear polímetros, mediante un proceso llamado polimerización, se cree que los monómeros al estar en contacto con lava llegasen a formar un polímetro, ya que la lava actuaría de forma parecida a la que los científicos usan para juntar dos monómeros. Las propiedades de la vida surgen de la interacción de moléculas organizadas a niveles mas altos. Las células pudieron ser predecidas por Protobionts, estos no son capaces de mantener una reproducción precisa, pero si son capaces de mantener un medio interno químicamente diferente del exterior, los Protobionts poseen alguna de las características asociadas con la vida, como el metabolismo y la excitabilidad. Los Protobionts se pudieron formar espontáneamente de productos orgánicos producidos abioticamente. Cuando se mezclan con agua fría los Protobionts se auto ensamblan en pequeños fragmentos llamados microsesferas (microspheres), estas microesferas están envueltas por una membrana formada por proteínas, que solo es permeable a ciertos productos, las microesferas son capaces de mantener un nivel de salinidad mediante la osmosis, lo cual nos demuestra que son capaces de autorregularse de alguna forma. También pueden almacenar una carga de energía en su membrana, la cual puede descarga en ciertos momentos, esto es una característica de la vida, lo cual no dice que sean seres vivos. Otros tipos de microesferas son los liposomas (liposomes), los cuales se forman espontáneamente cuando la materia orgánica contiene ciertos lípidos, esto forma una doble capa de lípidos similar a la de las células. Los Liposomas tienen un comportamiento dinámico, en ocasiones se “tragan” a otros liposomas y separándolos y otras veces “dando a luz” a pequeños liposomas. El ultimo de los protobiones son los coacervados (coacervates), los cuales se forman cuando un mezcla de ácidos nucleicos, enzimas, polisacáridos y polipéptidos es mezclada. Los coacervados son capaces de absorber substratos y liberar los productos de las reacciones. Como se puede observar los Protobionts tiene alguna de las características de los seres vivos, pero son incapaces de reproducirse y carecen de material genético, por tanto, desde mi opinión no se tratarían de seres vivos, sino de grupos de moléculas capaces de hacer ciertas tareas, esto quizás fue el primer paso antes de que llegasen los primeros seres vivos, que como he dicho al principio son unas bacterias fosilizadas, las cuales se encontraron en África (Fig Tree Chert) y en Australia.

Existe otra teoria, mas informacion en; http://es.wikipedia.org/wiki/Panspermia