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LOS PLANETAS Y LA VIDA

La aparición de las células y de la fotosíntesis

 

La aparición de la vida sobre Tierra
La química de la vida
La aparición de la vida sobre la Tierra
La aparición de las células y de la fotosíntesis
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Los planetas favorables para la vida
La detección de señales extraterrestres
La búsqueda de señales extraterrestres
La paradoja de Fermi

 

 

 

 

 

 

 

 

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“La bola azul”: Fotografía de África, la Antártida y la península Arábiga tomada en ruta para la luna por Harrison Schmitt o Ron Evans durante la misión Apolo 17 el 7 de diciembre de 1972. Este vuelo fue el último en dejar la órbita terrestre, y el único en el cual un geólogo, Harrison Schmitt, volvió sobre la luna. Crédito: NASA

La aparición de las células y de la fotosíntesis

 

Las primeras células

Después de la aparición del ARN, la etapa siguiente en la evolución de la vida es la sustitución de ARN por ADN como soporte genético. Esta nueva molécula es un banco de datos mucho más seguro porque está formada por dos hebras complementarias que contienen cada una la misma información de manera redundante. Es, así pues, el ADN que termina por garantizar la función de conservación de la herencia genética, mientras que el ARN se especializa en otras tareas tales como la síntesis de las proteínas.

La última etapa para dar origen a las células es la constitución alrededor de estos componentes de una envoltura externa. Ésta, constituida por moléculas llamadas fosfolípidos, va a aislar la química interna del organismo y, así pues, protegerla del mundo exterior. La célula ha nacido, y el reino de las bacterias puede comenzar. Todos estos acontecimientos son obviamente muy difíciles de datar, se producen probablemente hace más de cuatro mil millones de años. En cualquier caso, los primeros rastros de vida identificables hoy día se remontan a aproximadamente 3,8 mil millones de años.

La fotosíntesis

Las reacciones químicas, que son la base de la vida, necesitan energía para producirse. El entorno en el cual nació la vida no se conoce con certeza, pero es probable que era volcánico, y que en las primeras reacciones explotaban fluctuaciones en la concentración de los distintos compuestos químicos presentes. Al proporcionar este método muy poca energía, los primeros organismos comenzaron probablemente a basarse en la fermentación como fuente de energía, en primer lugar, utilizando compuestos orgánicos preexistentes; luego, reciclando los restos de organismos muertos.

Hace alrededor de tres mil millones de años apareció una innovación que iba a revolucionar la vida. Algunas células desarrollaron la facultad de transformar la energía de la radiación solar en energía química: la fotosíntesis había nacido, un método mucho más eficaz que la fermentación. Las células capaces de fotosíntesis se basaron, en primer lugar, en el sulfuro de hidrógeno procedente de los volcanes, para terminar por ser capaces de operar simplemente a partir de agua y gas carbónico, compuestos muy abundantes en la época. Esto les permitió dejar su lugar de origen y extenderse sobre la Tierra completa.

Con el nacimiento de la fotosíntesis apareció uno de sus subproductos: el oxígeno. Éste comenzó a contribuir en la atmósfera terrestre hace 2,5 mil millones de años y ve aumentar su concentración poco a poco para finalmente transformarla completamente. Después de algunos centenares de millones de años, algunas bacterias aprendieron a utilizar este gas. Así es como nació el metabolismo calificado de aerobio, es decir, utilizando oxígeno, un método mucho más eficaz desde un punto de vista energético.

 

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Imagen que muestra la distribución de la fotosíntesis en el globo terráqueo, mostrando tanto la llevada a cabo por el fitoplancton oceánico como por la vegetación terrestre. Crédito: SeaWiFS Project Briefing Image Gallery

 

La complejidad de las células

Las bacterias en esta época no poseían estructura interna, se las llama procariotas. La etapa siguiente en la complejidad de la vida, hace alrededor de dos mil millones de años, fue la aparición de las eucariotas, células poseyendo un núcleo y otras estructuras internas.

La hipótesis más probable es que algunas procariotas fueron inducidas a asociarse y trabajar juntas. Cada elemento del organismo así creado podía ayudar a los otros, pero también sacar provecho de ellos, un fenómeno que se llama simbiosis. Por ejemplo, las bacterias que poseían la facultad de fotosíntesis se volvieron cloroplastos, los pequeños compartimentos encargados de esta tarea en las plantas actuales.

Es también en este momento que apareció el concepto de sexo, que se volvió un activo principal para la vida. La reproducción sexuada abría la vía a una creatividad extraordinaria, puesto que permitía mezclar herencias genéticas diferentes y crear alguna cosa única durante cada reproducción.

 

 

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

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