Cómo apareció la primera célula? El Origen de la vida.

¿Os habéis preguntado alguna vez de dónde venimos? Seguro que sí. Desde los tiempos de Darwin se conoce que por evolución unas especies se van transformando en otras. Actualmente con los conocimientos que tenemos acerca del ADN sabemos que las mutaciones causan estos cambios entre las distintas especies que con el paso de miles, millones de años llevan a la evolución. Pero esto, no obstante, no termina con todas las preguntas porque... ¿Y la primera célula? ¿Quién la puso ahí?

¿De dónde viene esa primera célula? Al respecto hay muchas teorías. Hay quien sigue hablando de la creación divina. Fue Dios quien colocó esa primera célula en nuestro planeta y después dio las condiciones para que la evolución tuviera lugar. Otros hablan de la llegada de extraterrestres que hicieron experimentos en la Tierra. Y la ciencia.

¿La ciencia qué dice al respecto? ¿Sabemos cuál es el origen de la primera célula? Pues bien, hoy en Biólogo en la Red vamos a hablar de esto. Si quieres conocer cómo apareció la primera célula en la Tierra, no te pierdas este vídeo. Así es que, ¡dentro vídeo! INTRO

Bien, fueron dos científicos, el ruso Alexander Oparin y el británico Haldane, quienes propusieron que la vida quizás surgiera por la evolución bioquímica de ciertas moléculas inorgánicas de la atmósfera primitiva que se disolvieron en los océanos. Sabemos que en aquella época tenemos que imaginar un planeta que se disolvía en los océanos.

muy agitado, con tremendos cataclismos, tormentas eléctricas de una magnitud que ni siquiera imaginamos, tsunamis, mayores temperaturas, terremotos constantes, un vulcanismo exacerbado debido a que la Tierra se acababa de enfriar, se estaba enfriando y todavía el interior terrestre estaba muy activo, mucho más que hoy en día, sin duda.

Todo esto favoreció esta disolución de estos gases atmosféricos en el agua de los océanos. Otras variantes de esta teoría dicen que no fue así, sino que simplemente se disolvían estos gases directamente de estas emanaciones volcánicas que también había desde el fondo del mar. De una manera u otra, y yo pienso que quizá de las dos formas, el caso es que estas primeras moléculas inorgánicas se disolvieron en el océano.

Bien, una vez llegado a este punto, hay que pensar que este movimiento caótico, estas altas temperaturas, el hecho de que no existiera ozono en la atmósfera, puesto que no había oxígeno, ya que estos primeros gases primitivos que salían de las emanaciones volcánicas eran fundamentalmente metano, hidrógeno, vapor de agua, amoníaco...

y CO2, pero nunca oxígeno. Por tanto, la no existencia ni de oxígeno ni de ozono haría que los rayos ultravioleta penetraran y estos rayos son muy reactivos. Una vez hecho esto,

la energía de los océanos, estas tormentas eléctricas, ese calor que había debido a los magmas y a las erupciones, esta agitación hacía que el mar fuera como un tremendo matraz en el cual eran posible los choques y las reacciones entre estas moléculas. Estos choques propiciaron que las moléculas en algunos casos eran inestables y desaparecían, pero en otros formaban moléculas más complejas, que choque a choque se fueron aumentando en complejidad.

De esta manera surgirían los primeros aminoácidos, los primeros nucleótidos y los primeros lípidos. Como bien sabemos, el ADN o las proteínas son la unión de unidades más pequeñas formando largas cadenas. En el caso de las proteínas son los aminoácidos. Pues bien, estos primeros aminoácidos que estaban en ese océano primitivo, al seguir chocando entre ellos, podrían formar estas cadenas cada vez más largas que es lo que hoy conocemos como proteínas.

Lo mismo pasaría con los nucleótidos. Esas primeras moléculas más pequeñas de nucleótidos chocarían formando largas cadenas. Es lo que hoy conocemos como ADN. Por tanto, tenemos que imaginar en esta época primitiva a los océanos como si fuera una tremenda sopa de nutrientes que como no había vida, nadie consumía. Con lo cual, estas moléculas cada vez más complejas se fueron almacenando en las aguas de los océanos.

hasta que llegó un momento que uno de esos choques hizo que una molécula de ADN quedara inmersa en una de lípidos por pulvo azar y es lo que conocemos como la bacteria anaerobia porque si nos fijamos en la estructura de la bacteria anaerobia podemos ver que es un ser muy simple y realmente es esto, es una membrana de lípidos

en el que en su interior lleva ADN, ácidos nucleicos, y el citoplasma, que podría asimilarse o asemejarse a estos restos del océano primitivo. Esta pequeña gota de grasa con ADN en su interior sería la primera bacteria anaerobia, es decir, la primera célula viva. La bacteria anaerobia tenemos que imaginarla en ese contexto de ese océano lleno de nutrientes.

pues viviría a las mil maravillas con alimento de sobra, buena temperatura, sol en el planeta... empezó a dividirse. Además, sabemos que las bacterias simplemente se parten por la mitad, es decir, se dividen de forma asexual, con lo cual su tasa de reproducción es enorme. Con el paso de cientos, miles de años, los océanos se llenarían de este tipo de bacterias anaerobias. Anaerobias que significa que no respiran oxígeno, ya que no había oxígeno en el planeta.

No obstante, con el paso del tiempo, en esta historia, los nutrientes empezarían a escasear y empezarían las diferentes variedades de bacterias, pues por mutación, iba habiendo pequeñas transformaciones y diferentes cepas de bacterias, empezarían pues a competir por los nutrientes. Recordemos además que como no hay oxígeno, tampoco hay ozono, y los rayos ultravioleta, que son muy mutagénicos,

golpearían los ADN de estas bacterias primitivas, causando mutaciones con una frecuencia mucho mayor que lo que ocurre hoy en día. Bien, muchas de estas mutaciones serían deleterias, es decir, las bacterias les causarían daño y morirían y desaparecerían, pero otras formarían cepas nuevas, variedades de bacterias nuevas, que funcionarían.

Y en concreto una de esas mutaciones funcionó muy y mucho, puesto que una de esas mutaciones originó la bacteria fotosintética. Las bacterias fotosintéticas. Bacterias que eran capaces de alimentarse del CO2 atmosférico que había en tremendas cantidades y que nadie usaba hasta ese momento.

Eso les permitió no competir con el resto de bacterias, las que vivían de los nutrientes del océano, y tener una ventaja adaptativa tan grande que hicieron que se multiplicaran con mucha velocidad. De esta forma el océano se llenó de dos tipos de bacterias, las anaerobias, que se alimentaban de esa sopa de nutrientes primigenia, y las bacterias fotosintéticas, que se alimentaban del aire. De esta manera no competían.

Pero una nueva mutación llegó y aparece un tipo de bacteria que hasta ahora había sido imposible de que apareciera debido a una circunstancia y es que las bacterias fotosintéticas al hacer la fotosíntesis lo que ocurre es que como bien sabemos la fotosíntesis que también la hacen las plantas hoy en día consiste en que la bacteria se alimenta de CO2, coge el CO2, sales minerales de su medio y con todo esto y la luz del sol es capaz de crear su propio alimento, sus azúcares.

que necesita para obtener energía. Bien, la circunstancia de esto es que como desecho de esta reacción química las bacterias fotosintéticas expulsan oxígeno. Imaginaros un océano teñido de verde por la inmensa cantidad de bacterias fotosintéticas que cubrían todos los mares echando sin parar oxígeno a la atmósfera durante miles, miles, millones de años.

sin que nadie consumiera oxígeno. ¿Qué ocurriría? El oxígeno se amontonó en la atmósfera, cambiando la composición de sus gases. Es decir, la atmósfera pasó de ser anaerobia a una atmósfera aerobia. Esto sin duda causó un tremendo estrés, puesto que las bacterias anaerobias para las que el oxígeno es un veneno, empezarían a desaparecer.

quedando relegadas a sitios ocultos donde ese oxígeno no llegara, cosa que hoy en día sigue ocurriendo, ya que estas bacterias primitivas anaerobias siguen con nosotros. Son las que nos causan infecciones en el interior de nuestro cuerpo o metidas en el interior de la tierra, lugares donde el oxígeno no llega.

Una mutación apareció en ese instante y apareció un nuevo tipo de bacteria. Un tipo de bacteria que puede aprovechar este oxígeno que se estaba acumulando en la atmósfera y que nadie usaba. Son las bacterias aerobias, las bacterias capaces de respirar oxígeno y de construir un metabolismo basado en el oxígeno para obtener energía. Bien, llegados a este punto, estamos hacia unos 3.500 millones de años, hace unos 3.500 millones de años,

en la que ya teníamos formadas esta variedad de bacterias en los océanos junto con esos nutrientes primitivos descendientes de aquellos gases que se juntaron formando moléculas orgánicas. Seguramente una bacteria anaerobia intentaría devorar una bacteria fotosintética o una bacteria aerobia y lo que ocurrió es que esta bacteria al introducirse dentro sobrevivió a la digestión de la célula quedándose

como un orgánulo interior simbiótico con ella. Esta teoría se debe a Margulis que habla de la teoría endosimbiótica que da explicación a la aparición de la primera célula eucariota, la primera célula completa y compleja la que forma a nosotros mismos, nuestras células.

El origen, por tanto, sería simbiótico. Es decir, varias de estas bacterias, en vez de competir entre ellas como habían hecho hasta ahora, se asocian formando un superorganismo en el cual la bacteria anaerobia constituiría el núcleo de la célula. Si nos fijamos en el núcleo celular, no es más que una membrana de lípidos con ADN dentro, como las bacterias anaerobias. Las bacterias aerobias formarían lo que sería la mitocondria.

Si observamos una mitocondria, vemos que es una doble membrana de lípidos también, pero curiosamente, pese a ser un orgánulo hoy en día que proporciona energía a la célula, sigue teniendo ADN. Ese ADN de la mitocondria es un resto biológico y una prueba de que en el pasado remoto fueron bacterias. Y lo mismo ocurre con los cloroplastos, que son los orgánulos en los que se transformarían las bacterias fotosintéticas.

Esta célula eucariota aparece en la Tierra, en los océanos, hace unos 2.000 millones de años aproximadamente. Es la primera célula, la célula madre de la que venimos todos los demás seres vivos por evolución de ella. A partir de ella, varias células eucariotas

se asociarían para formar los seres pluricelulares, siendo cada vez más complejos para formar toda la estirpe que por evolución darwiniana sabemos que se ha ido transformando por mutaciones sucesivas de unas especies a otras. Y para terminar diré que como estamos haciendo ciencia y seguimos el método científico, esta hipótesis de Oparin y Hardan debió de ser comprobada experimentalmente.

Puesto que si no, tendría la misma validez que decir que los extraterrestres han colocado en nuestro planeta esta célula. Y esto no es así. Bien, pues el experimento existe, lo hicieron Urey y Miller, y lo que hicieron en el laboratorio es intentar reproducir las condiciones iniciales de la atmósfera primitiva tal y como lo contó Oparin y Haldane en su hipótesis.

Para ello, en un matraz colocaron los gases que se pensaba que existían en esta época en la atmósfera, que eran, como ya he dicho anteriormente, metano, amoníaco, CO2, hidrógeno y vapor de agua, y se les puso unos electrodos para simular unas corrientes eléctricas, unas descargas similares a las mismas de los rayos de las tormentas.

Este matraz se comunicó con otro matraz en el cual se colocó lo que sería la repulsión del océano, agua esterilizada en la cual se comprobó que no había, por supuesto, ni microorganismos ni materia orgánica ninguna y se calentó para simular un poco las condiciones que debieron ocurrir en las fosas y volcanes submarinos.

Con todo esto se dejó un tiempo a ver qué ocurría y se vieron los resultados. Se cogieron unas muestras de este agua, pasaron un tiempo y se observó a ver si se había producido algo. Y tachán, así fue. Encontraron moléculas orgánicas. Muy simples, aminoácidos. Pero eso demostraba que la hipótesis de Oparin y Haldane podía ser factible.

Bueno, y esto es todo por hoy amigos. Espero que el vídeo os haya sido útil y os haya gustado. Si es así, espero vuestros likes y también vuestros comentarios y sugerencias que me son siempre tan útiles. Ah, y por supuesto, si alguno de vosotros todavía no está suscrito a mi canal, suscribiros, que es gratis, y con ello estaréis en contacto conmigo y estaréis informados cada vez que suba un vídeo de estas temáticas u otras similares que os puedan interesar.

Así es que nos vemos pronto por aquí, como siempre, en Biólogo en la Red. ¡Hasta pronto, amigos!