¿Cómo se originaron las células eucariontes?

¿Cómo se originaron las células eucariontes?

Las evidencias más primitivas de las celulas procariontes en la Tierra, que datan de alrededor de 3500 millones de años de antigüedad. El mundo vivo fue procarionte hasta hace alrededor de 1500 millones de años, cuando aparecieron las primeras células eucariontes. Este fue un acontecimiento importante en la historia de la vida, en la medida en que la compartimentalización característica de las células eucariontes permitió la evolución mucho más rápida de nuevas funciones bioquímicas.

La teoría endosimbiótica sugiere como evolucionaron los eucariontes.

Los primeros eucariontes probablemente absorbieron el alimento en forma directa del ambiente. Luego, algunos se volvieron fotosintéticos. Otros se alimentaron fagocitando procariontes más pequeños. Ahora supongamos que un procarionte fotosintético fue ingerido por uno mayor, pero no fue digerido. En cambio, el organismo fotosintético sobrevivió, atrapado dentro del citoplasma de la célula más grande. Supongamos además que el procarionte ingerido se dividió aproximadamente con la misma velocidad que el mayor, por lo que les sucesivas generaciones de la célula más grande contuvieron la progenie del más pequeño. Tal endosimbiosis (endo, " dentro", simbiosis, " viviendo juntos") habría beneficiado a ambos participantes: la célula más pequeña habría suplido a la más grande con monosacáridos producidos por la fotosíntesis y la célula más grande habría protegido a la más pequeña. A lo largo del tiempo evolutivo, el procarionte fotosintético habría evolucionado originando el cloroplasto moderno.

Evidencias y argumentos similares avalan la propuesta de que las mitocondrias son los descendientes de procariontes respiradores fagocitados por procariontes más grandes. El beneficio de tal relación endosimbiótica puede haber sido la capacidad del procarionte ingerido de desintoxicar al hospedador del oxígeno molecular (O2) que estaba en aumento en la atmósfera de la Tierra como resultado de la fotosíntesis.

La teoría endosimbiótica de la evolución eucarionte, surgida en el siglo XIX, se amplió y adquirió sustento y crédito gracias al trabajo de Lynn Margulis durante la década de 1980. Los cloroplastos y las mitocondrias de los eucariontes tienen casi del tamaño de las células procariontes. Estos orgánulos también contiene su propio ADN y ribosomas, y sintetizan algunos de sus propios componentes. Sin embargo, no son independientes del control del núcleo. La gran mayoría de sus proteínas están codificadas por el ADN nuclear y son sintetizadas en el citoplasma celular, luego importan el orgánulo correspondiente. Es posible que, a lo largo del tiempo, los procariontes más pequeños que dieron origen a los orgánulos perdieran gradualmente gran parte de su ADN.

Hay gran cantidad de evidencia circunstancial a favor de la teoría endosimbiótica:

• En una escala de tiempo evolutivo (por ejemplo millones de años), hay evidencia del movimiento de ADN entre los orgánulos en la célula eucarionte.
• Hay muchas similitudes bioquímicas entre los cloroplastos y las baterías fotosintéticas.
• La secuencia del ADN muestra fuerte similitudes entre el ADN del cloroplasto moderno y el de un procarionte fotosintético.

Los procariontes y los eucariontes continúan evolucionando.

Los organismos procariontes actuales contienen numerosas estructuras presentes en las células eucariontes, como el citoesqueleto, los ribosomas y una membrana plasmática. Es posible que estas estructuras evolucionaran gradualmente. La química compartida de todos los seres vivos sugiere que las celulas eucariontes evolucionaron a partir de los procariontes. Por ejemplo, tanto los procariontes como los eucariontes:

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