3.500-2.500 Ma 2.500-800 Ma

3.500 a 2.500 Ma
Período 3.500-2.500 Ma: (1) el origen de la vida.
Una Selección Natural rudimentaria existió en la sopa primordial que formaba un “ecosistema” de moléculas prebióticas. Se supone que la vida surgió de moléculas complejas (ácidos nucleicos y proteínas) ensambladas por mezcla de unidades más sencillas y unidas con enlaces químicos. Las cadenas más largas requieren más reacciones de montaje y deberían ser menos comunes. Las reacciones más rápidas se harán más abundantes, lo que genera una rica dinámica evolutiva con diversidad, información, y con tendencia a una química más complicada. Sería un medio ideal para generar una molécula que favorece el ensamblaje de copias de sí mismo. El mejor replicador debe ser rápido y preciso como para dominar a la población, absorbiendo todos los recursos y eliminando todas las otras secuencias prebióticas. Este es el umbral de la vida. La vida destruye la pre-vida consumiendo a los ancestros. La sopa prebiótica debería probar posibles replicadores, con lo cual llegará al umbral de la vida. <<< >>> Si el origen de la vida es una cuestión de química básica, sin ingredientes sorpresa, entonces está la posibilidad que en lugar de “un origen en un estanque primordial” pudo haber muchos orígenes. Pudo surgir una y otra vez en muchas formas diferentes, evolucionado y seleccionado en pequeñas extinciones distribuidas. Como mínimo, la vida necesita algún tipo de código para hacer moléculas útiles. Además, el código debe ser capaz de hacer copias de sí mismo. La biología tiene memoria, mientras que la química no; así que el origen de la vida es el origen de la información. La primera etapa de la vida fue de gran experimentación, con muchos tipos diferentes y algunos más exitosos que otros. Coexistieron y se seleccionaron, sea porque las condiciones cambiaban o por casualidad. <<< >>> Algunos suponen que el polvo espacial podría ser la fuente de nucleótidos que generaron la vida. Aunque tal polvo, sí llevaba los materiales correctos, parece que no los depositó en la concentración suficiente para generar vida. <<< >>> La vida altera su entorno con intercambio de energía y productos químicos. Las células primitivas debieron dejar rastros químicos que nunca habrían existido sin la vida. Por ejemplo, se encontraron granos de zircón antiguos alojados dentro de rocas más modernas en Australia. El estudio del oxígeno y titanio en el mineral zircón permite saber la temperatura y la presencia de agua. La vida temprana debió surgir en el agua, porque toda la vida actual depende del agua. Pero no está claro si fue en el océano o en charcos de agua dulce. <<< >>> El concepto de “estanques tibios” pone el origen de la vida en una Tierra en formación, con continentes emergentes, y sin ozono protector para filtrar los rayos ultravioletas. La chispa de la vida fue la creación de polímeros de ARN: los componentes esenciales de los nucleótidos. Las concentraciones aumentaron en el agua de los estanques y se unían a medida que los niveles del agua variaban por precipitación, evaporación y drenaje. La combinación de condiciones húmedas y secas era necesaria para la unión. Algunos creen que en condiciones favorables esas cadenas se replicaron en forma espontánea atrayendo otros nucleótidos. Esa forma rudimentaria de vida daría lugar al desarrollo eventual del ADN que evolucionaría mucho más tarde. <<< >>> Los estromatolitos son estructuras minerales cilíndricas y de múltiples capas. Son la evidencia más antigua de organismos vivos de hace 3.500 Ma. Se piensa que se formaron en agua salada superficial y que las condiciones eran similares a las aguas termales de Yellowstone. Esto lleva a la pregunta si la vida comenzó en el mar o en la tierra. La evidencia fósil más antigua para la vida se encontraría en agua dulce, en los respiraderos hidrotermales que hoy día es hábitats de bacterias y gusanos especializados. Las barreras para el origen oceánico es que las moléculas esenciales se dispersarían en el océano, y el agua salada inhibiría algunos de los procesos necesarios. En cambio, la lluvia que caía sobre la tierra que rodeaba los volcanes, formaba piscinas de agua dulce calentadas con energía geotérmica y luego se enfriarían por escurrimiento. Las moléculas esenciales se habrían concentrado en estas piscinas cuyos bordes alternaban humedad y seco. Esto ayudaría a las membranas lipídicas (polímeros lípidos) a unir los compuestos orgánicos y formar compartimentos cerrados. Eran “protocélulas” recubiertas de una membrana. Los microorganismos primitivos podrían haberse extendido de la tierra al mar, donde se habrían adaptado y evolucionado. Esto significa que más allá de una historia con células individuales y competidoras, se tenía una unidad comunal de protocélulas que sobrevivió y evolucionó en colaboración e intercambio de innovaciones. <<< >>> Especímenes fósiles de microorganismos de 3.465 Ma en Australia muestran una variedad de vida. Algunos parecen haber realizado una forma primitiva de fotosíntesis, otros emitieron metano, algunos consumieron metano y lo usaban para la pared celular. El oxígeno habría sido venenoso, de forma que este tipo de fotosintetizadores primitivos son bastante raros hoy en día porque existen solo en lugares donde hay luz, pero no oxígeno. <<< >>> Dos rocas espaciales se estrellaron en la Tierra en 1998 después de circular en el cinturón de asteroides del sistema solar. Se estudió la composición química dentro de diminutos cristales de sal azul y púrpura. Se encontró agua líquida y una mezcla de compuestos orgánicos complejos (hidrocarburos y aminoácidos). Estas rocas provienen de Ceres y Hebe, que son fuentes de meteoritos frecuentes. Es similar a encontrar una mosca en ámbar, ya que los cristales de sal aumentan la posibilidad de atrapar vida y biomoléculas. Los cristales llevan trazas microscópicas de agua que se cree datan del nacimiento del sistema solar (4.500 Ma). Los resultados respaldan la idea de que la materia orgánica se originó en una matriz rica en agua dentro del sistema solar primitivo, posiblemente Ceres. <<< >>>
Período 3.500-2.500 Ma: (2) el ancestro común LUCA. Hoy día toda la vida gestiona la información genética de la misma manera: “el dogma central ADN”. El ADN se copia en la reproducción y se traduce para producir proteínas. Como el ADN no es un buen catalizador usa un paso intermedio transcribiendo en ARN que actúan como mensajero. La información en el ARN-mensajero se traduce en proteínas usando el ribosoma (mezcla de ARN y proteínas). Las proteínas catalizan la mayor parte de las funciones metabólicas. Se puede decir que el “mundo ARN” anterior, inventó el ADN como una molécula genética más estable. <<< >>> El “último ancestro común universal” (LUCA-last universal common ancestor) es el primer ser vivo del cual descienden todos. LUCA vivió hace 3.500 Ma. LUCA emergió como el ganador final en la evolución inicial donde todos los demás se extinguieron. Es probable que tuviera un éxito excepcional entre sus contemporáneos; debía ser un organismo bastante avanzado; utilizaba el ADN en lugar de ARN; estaba empaquetado dentro de una membrana que proveía de un microambiente para la construcción de proteínas complejas. Es casi seguro que la vida haya surgido de un solo ancestro común en lugar de varias fuentes. LUCA no significa el primer organismo vivo que existió; no significa el organismo actual con características más parecidas al antepasado común; no significa que era el único organismo que existía. El concepto de “último antepasado común universal” se puede aplicar a los sistemas componentes de los organismos. Por ejemplo, el sistema bioeléctrico para el control de la natación de los protozoos por medio de los cilios es el LUCA del sistema nervioso. Es decir, más allá de la diversidad todos conservaron las variaciones de electropotencial que se aprovecharon para ciertas funciones nerviosas superiores. <<< >>> Las bacterias y arqueas tienen cerca de 60 genes en común, por lo que LUCA podría tener estos genes también. Es probable que LUCA vivió en algún lugar con más potasio que sodio, por lo que el estanque creado por el vapor volcánico sería rico en potasio. <<< >>>
Período 3.500-2.500 Ma: (3) el origen de los virus. Los virus comparten características comunes entre sí: (1) son pequeños (menos de 200 nm); (2) se pueden replicar solo dentro de una célula huésped; (3) ningún virus conocido contiene ribosomas (componente celular necesario para la elaboración de proteínas). Los virus, para “tener vida”, deberían cumplir ciertas propiedades: poder crecer, reproducirse, mantener homeostasis, responder a estímulos, tener procesos metabólicos, evolucionan con el tiempo. Los virus cumplen en parte algunas de estas propiedades. Se reproducen, pero de manera indirecta gracias a una célula huésped. Los virus evolucionan y algunos, como los virus de la gripe, en forma muy rápida. Los virus no llevan a cabo procesos metabólicos. Los virus no pueden generar ATP, no poseen ribosomas y no pueden formar proteínas. Son parásitos intracelulares obligados. De acuerdo con una definición estricta de la vida, son inertes. Pero otros opinan que los virus representen un tipo diferente de organismos en el árbol de la vida, serían “organismos codificantes encapsulados”. <<< >>> Se catalogaron 2.827 especies de virus y queda un estimado de 320.000. Uno de los problemas para el estudio sobre el origen de los virus y su evolución es el alto índice de mutación. Los virus no dejan fósiles, pero como infectan a los organismos puede ser que sus genes se incorporen al genoma del huésped. Esto crea una especie de “fósil genético”. De esta forma se encontraron restos del virus de la hepatitis B en el genoma de aves actuales (Pinzón Cebra), con una datación de 19 Ma. Los estudios de avispas llevan la infección por virus a 300 Ma. En el hombre los primeros virus llegaron por los roedores. Es el caso de la viruela. Una víctima pudo ser el faraón egipcio Ramsés V (hace 3.000 años). La evolución de los virus es darwiniana, porque se reproducen en las células huésped que son susceptibles a cambios del genoma y esto impulsa la evolución de los virus. <<< >>> Hay 3 hipótesis clásicas sobre el origen de los virus. (1) La hipótesis de reducción, regresiva o degeneración: dice que los virus pudieron haber sido células pequeñas que parasitaron a otras células más grandes. Luego degeneraron hasta quedar reducidas a unos cuantos genes cubiertos por proteínas. Como ejemplo se menciona es el caso de las mitocondrias. Pero, no hay parásitos que se asemejen a ningún tipo de virus. (2) La hipótesis del escape, progresiva o vagancia: dice que algunos virus fueron el resultado de una evolución de fragmentos de ADN o ARN que lograron la habilidad de escapar de un organismo más grande e ingresar a otro. Pero esta hipótesis no explica diversas estructuras de los virus. (3) La hipótesis de origen anterior o contemporáneo: supone que virus y bacterias (arqueas y eucariotas) evolucionaron a partir de moléculas complejas y ácidos nucleicos, en forma autoreplicantes. Pero, esta hipótesis se opone a la definición de virus que necesita la presencia de una célula huésped. Ninguna de las 3 hipótesis es aceptada del todo y hay ejemplos para cada caso. Es posible que algunos virus surgieran al comienzo de la evolución de la vida, que aparecieran varias veces y mediante múltiples mecanismos. <<< >>> Los virus y organismos llevan 1.000 Ma en lucha, impulsada por la diversificación de los virus y las respuestas inmunitarias de los hospedadores. Un fósil químico es la Drosha que sirve para controlar la regulación génica en los vertebrados, y también se enfrenta a los virus. La familia de enzimas llamadas RNasa-III (ribonucleasas-III) fueron combatientes originarias contra los virus en un antecesor unicelular de animales y plantas. La RNasa-III se encuentra en los sistemas defensivos de todos los reinos de la vida. En las plantas Drosha seccionan el ARN del virus invasor lo que impide que se propaguen. En las bacterias, las proteínas RNasa, pudieron servir para mantener su propio ARN, y luego se usaron contra el material genético extraño de los virus. Pero, los vertebrados siguen un camino diferente: rechazan los virus con poderosas proteínas interferón. Sin embargo, Drosha también actúa cuando abandonaba el núcleo de las células ante una invasión de virus. En los vertebrados, Drosha todavía ataca a los virus del mismo modo que hace 1.000 Ma. <<< >>>
Período 3.500-2.500 Ma: (4) las bacterias. Las algas fosilizadas Bangiomorpha pubescens, puede ser el organismo microscópico más antiguo que es antepasado de las plantas y animales. Entre 1.800 y 800 Ma, las arqueas, bacterias y algunos organismos complejos habitaban los océanos. Una recolección de muestras de pizarra negra en capas que contiene fósiles del alga fue datada mediante Renio-Osmio (Re-Os) en 1.047 Ma. <<<<>>> Los cloroplastos, la estructura en las células vegetales donde se genera la fotosíntesis, evolucionaron cuando una célula eucariota engulló una bacteria simple y fotosintética. El reloj molecular indica que esto ocurrió hace 1.250 Ma. <<< >>> Las bacterias surgieron hace 3.500 Ma y los animales surgieron en un mar de bacterias hace 800 Ma. Algunas bacterias protegen y sirven a los animales, otras son enemigas. Las “superbacterias” hospitalarias (enterococos) surgieron de un ancestro común hace 450 Ma. Estos patógenos evolucionaron propiedades casi indestructibles y son resistentes a los antibióticos. Todas las especies de enterococos son naturalmente resistentes a la sequedad, el hambre, desinfectantes y muchos antibióticos. Los enterococos viven en el intestino animal y parece lógico que también estaban de los primeros organismos. Nuevas especies de enterococos aparecieron cada vez que aparecieron nuevos tipos de animales. En el agua, los animales excretan los microbios intestinales que se hunden al fondo e ingresan en la cadena alimenticia. Pero en tierra, las heces con microbios se secan y mueren. Sin embargo, los enterococos son resistentes y soportan la desecación y el hambre. <<< >>> Las bacterias se comunican mediante sustancias químicas y actúan en grupo. El Bacillus subtilis, si crece en un área pobre en alimentos, libera sustancias químicas que ayudan a otras bacterias a establecerse más lejos, cambiando la forma de la colonia. La habilidad de saber cuántas bacterias hay en la vecindad se llama “detección de quórum”. Si hay muchas bacterias en la zona, el producto químico llega a niveles críticos y provoca un cambio en el comportamiento. Las bacterias patógenas (causantes de enfermedades) usan la detección de quórum para decidir cuándo lanzar un ataque contra su anfitrión. Lo hacen una vez que se acumuló un número suficiente como para abrumar el sistema inmunológico. <<< >>> Las bacterias y algas forman bandadas en muy bajas concentraciones (flocado). El agrupamiento surge en forma espontánea, sin un líder. Cuando un individuo nada, crea ondas que otros pueden sentir y responder uniéndose en concentraciones muy bajas. Ciertas bacterias, como E. coli y Salmonella, forman bandadas en altas concentraciones, pero solo a baja concentración las bacterias pueden considerarse como individuos. Los rebaños pueden moverse de forma sincronizada en escalas de larga duración y varias veces más rápido que una sola bacteria. <<< >>> En 1901 se recogieron cianobacterias en la Antártida y su ADN se comparó con las actuales. Las cianobacterias eran el principal tipo de vegetación que cubría la zona del campamento antártico hace un siglo. Una muestra fue prensada entre dos hojas de papel y almacenada en el Museo. Se esperaba que las bacterias en la Antártida actual hubieran evolucionado o que fueran nuevas especies, pero no ocurrió. Es posible que estas bacterias evolucionen muy lento porque tienen la capacidad de soportar diversas tensiones. <<< >>> Las cianobacterias viven en sinergia en comunidades de algas. Poseen compuestos dañinos (tóxicos al hígado y el cerebro). El tipo más común prospera en la escorrentía de fertilizantes (nitrógeno y fósforo) cerca de las áreas agrícolas. En el Lago Taihu en Jiangsu (China), en 2006 una planta de tratamiento de agua debió cerrarse por el crecimiento de las algas. Los esfuerzos químicos para tratar el agua mataron las cianobacterias y se liberó las toxinas. <<< >>> Las algas unicelulares Chlamydomonas nadan hacia la luz solo cuando la longitud de onda puede ser usada para la fotosíntesis. Algunas bacterias se mueven como respuesta a la presencia de sustancias químicas (quimiotaxis). Otras bacterias se alinean con el campo magnético terrestre, lo que les permite orientarse durante el movimiento. Por ejemplo, el Moho de Fangos Physarum polycephalum es una colonia de organismos que es capaz de encontrar la ruta más corta en un laberinto. La ameba Dictyostelium hace giros frecuentes cuando busca alimento. Pero no son giros aleatorios. Si acaba de girar en un sentido (derecha), es 2 veces más probable que el próximo giro sea el opuesto (izquierda). De alguna manera, recuerda el giró anterior. <<< >>>
2.500 a 800 Ma
Período 2.500-800 Ma: (1) el oxígeno atmosférico.
En la fotosíntesis actual se usa agua para obtener hidrógeno y transformar CO2 en azúcar (el oxígeno es un desecho). Pero la fotosíntesis primordial la molécula más usada era el sulfuro de hidrógeno, que genera azufre como desecho. La ventaja del H2S es que es muy fácil de oxidar, pero es escaso. La ventaja del agua es un suministro ilimitado, pero el agua es muy difícil de oxidar. Tiene sentido que las bacterias fotosíntesis primero usaran azufre y luego agua en la fotosíntesis. <<< >>> Los seres vivos complejos tienen un intenso metabolismo que requiere abundante oxígeno. Las cianobacterias (algas verdeazuladas) fueron la fábrica del oxígeno mediante la fotosíntesis oxigénica (combinación de CO2 y agua para producir azúcares y desechar oxígeno). Hay consenso en que la fotosíntesis es una singularidad evolutiva (sólo se desarrolló una vez) y fue en las cianobacterias hace 2.500 Ma. Antes, los nutrientes básicos que alimentaban a las cianobacterias no estaban disponibles. Por ejemplo, el fósforo estaba en el mar, pero unido al hierro y acumulado en el océano profundo lejos de los márgenes continentales donde habría cianobacterias. El fósforo es necesario para el ADN y el metabolismo celular. Cuando las bacterias morían caían al fondo y se apilaban capa sobre capa enriqueciendo el barro con el fósforo. El lodo se comprimió como piedra de esquisto en sedimentación laminar. <<< >>> La atmósfera y los océanos tempranos carecían de oxígeno libre. Aunque las cianobacterias emitían oxígeno como subproducto de la fotosíntesis, hasta hace 3.000 Ma no había regiones con oxígeno libre en los océanos. Pero, hace 2.400 Ma el oxígeno en la atmósfera aumentó 10.000 veces en solo 200 Ma. Es el “Gran Evento de Oxigenación”. Fue un momento de cambio en las reacciones químicas y la composición de los continentes que no tuvo vuelta atrás. Los registros de la geoquímica de los esquistos y rocas ígneas (más de 48.000 rocas) muestran este cambio. Antes de la oxigenación, las rocas eran ricas en magnesio; bajas en sílice y contenían el mineral olivino. Cuando el olivino entra en contacto con el agua, inicia reacciones químicas que consumen oxígeno y lo bloquean. El olivino neutralizó el oxígeno producido por las cianobacterias hasta hace 2.400 Ma. Cuando la corteza continental evolucionó a una composición similar a la actual, el olivino desapareció. Los océanos comenzaron a acumular el oxígeno y luego pasó a la atmósfera. Luego del evento de oxigenación el nivel de oxígeno cayó en un valle hasta hace 800 Ma. <<< >>> Para conocer el nivel de oxígeno se puede usar como proxy la concentración de cromo en los sedimentos. En un ambiente libre de oxígeno, el cromo se encuentra en una forma natural, pero cuando hay oxígeno, reacciona con otros metales. Las versiones más pesadas del cromo de origen natural sufren reacciones de oxidación y son arrastradas a los océanos. Hubo un marcado aumento en el cromo-53 en las muestras que datan de 800-750 Ma. Esto sugiere un aumento en el oxígeno ambiental, pero también una elevada inestabilidad. <<< >>> Cuando el agua salada (salmuera) se evapora forma cristales de sal (halita). El proceso atrapa pequeñas burbujas de aire de la atmósfera. En Australia, muestras de rocas con halita de 1 km de sedimentos entregaron muestras de gas contenido en los poros. El análisis geoquímico del gas determinó un contenido alto de oxígeno de 10% (la mitad del actual). En tanto el análisis de uranio dató las capas que aíslan la halita entre 830-800 Ma. <<< >>> La explosión de vida animal y el aumento de oxígeno están correlacionados. El aumento de oxígeno se lo vincula al entierro de sedimentos de materia orgánica rica en carbono. El almacenamiento debe estar libre de oxidación, porque la oxidación devuelve el carbono y consume el oxígeno. El aumento de oxígeno libre y la acumulación de sedimentos se dio hace 2.400 Ma (un pico pasajero) y 800-500 Ma (un aumento definitivo). Se sospecha que los cambios en la tectónica de placas y la circulación de magma en el manto pueden ser responsables. <<< >>> La vida puede extraer más energía mediante la reducción del sulfato que de metano, por lo que el consumo de sulfato domina sobre el metano en casi todos los ambientes marinos actuales. Los ciclos biogeoquímicos en los océanos indican que metano es destruido por el oxígeno y el sulfato. El sulfato se propagó cuando el oxígeno llegó a la atmósfera y provocó la intemperie oxidativa de las rocas. Algunos minerales, como la pirita, produce sulfato y llega a los océanos. El 1% de sulfato actual es suficiente para eliminar el metano. Pero hasta hace unos 800 Ma el nivel de oxígeno en la atmósfera era muy bajo. El oxígeno y el metano son gases incompatibles. Pero con poco oxígeno la capa protectora de ozono (O3) no existe y el metano sufre una destrucción fotoquímica. Así que, sin metano el cóctel para garantizar un efecto invernadero en aquel entonces es incierto. Quedan otros agentes de calentamiento como el vapor de agua, el óxido nitroso y CO2. <<< >>>
Período 2.500-800 Ma: (2) las células eucariotas. Hay tres dominios de la vida: Archaea, Bacteria y Eukaryota. Los estudios del reloj molecular sugieren que archaea aparecieron hace 3.800 Ma, pero los fósiles moleculares son de apenas 200 Ma. La razón de la diferencia puede encontrarse en la baja biomasa en períodos geológicos antiguos, o la labilidad de los fósiles moleculares y rápida descomposición. Los microorganismos (bacterias y arqueas) tienen el problema que menos del 10% se pueden cultivar en laboratorio. La amplia mayoría sólo sobreviven en su ambiente nativo (p.e., en el sistema digestivo, o un respiradero profundo). Es la “materia oscura” microbiana, asemejándolo a la materia oscura del universo en astrofísica. La técnica para estudiarlos es la metagenómica, que consiste en la secuenciación de todo el ADN del microecosistema. Es como tener una mezcla de muchos rompecabezas y tratar de separar las piezas de cada rompecabezas individual. Un estudio analizó 1.500 metagenomas de diferentes ambientes (suelo, océano, aguas industriales, heces de babuino). Se reconstruyeron 7.280 genomas bacterianos y 623 de arqueas. Un tercio eran desconocidos y con ellos se añaden 20 phylum al árbol de la vida. Para poner en contexto, todos los insectos forman un solo phylum. Una estimación indica que hay 1.000 millones de especies microbianas, con un 98% aún no identificado. <<< >>> Hace 2.400 Ma las células simples se volvían más complejas y necesitaban una “revolución industrial energética”. Células más complejas significa más genes y más proteínas, es decir, ser más grandes. Las células simples generan energía en la membrana. El aumento de tamaño aumenta el volumen en mayor medida que la superficie, por lo que la producción de energía es insuficiente para producir proteínas. Una respuesta es crear pliegues en la membrana y aumentar la superficie. Entonces aparece otro problema: producir energía mediante la quema de moléculas. Los reactivos necesarios pueden destruir las propias células. La solución ocurrió cuando una célula engulló a una bacteria especializada en generar energía y se convirtió en la primera mitocondria. El aumento de mitocondrias aumentaba el área de membrana sin crear problemas adicionales. Cada mitocondria es un sistema autónomo con mecanismos de control y reparación incorporados. Sin embargo, las células simples casi nunca engullen a otras células, por lo que la adquisición de mitocondrias pudo ser un acontecimiento único. Para convertirse en mitocondrias, las bacterias perdieron el 90% de sus genes.
Período 2.500-800 Ma: (3) el origen del sexo. Las primeras mitocondrias podrían haber colonizado a nuevos huéspedes saltando a las células cercanas. Paradójicamente, esto habría beneficiado a la célula huésped si la mitocondria tomaba genes del núcleo. El intercambio de genes (el sexo) puede ser una gran ventaja, ya que permite a una célula tomar capacidad prestada para adaptarse mejor y más rápido. Entonces, se habría iniciado el proceso de donación y aceptación genético, controlado por el genoma del huésped. Los “donadores” eran proto-machos y los “aceptores” las proto-hembras. El primer indicio de la reproducción sexual comenzó cuando las bacterias parasitarias saltaron entre las células, arrastrando los genes de su anfitrión con ellos. <<< >>> El sexo genera variación genética, la materia prima para la selección natural. Pero es una ventaja a largo plazo, lo que no funciona bien con la evolución que no planifica el futuro. El sexo debe tener ventajas a corto plazo para perdurar. Una alternativa es generar suficiente variabilidad como para escapar a los parásitos que evolucionan rápido. Esta hipótesis “Reina Roja” (como Alicia, se trata de correr rápido para estar en el mismo lugar). Las bacterias no tienen reproducción sexual, los eucariotas sí. La teoría más aceptada del origen del sexo se centra en las mitocondrias (el orgánulo que genera energía). El ancestro común de todos los eucariotas tenía reproducción sexual y mitocondrias. Los antepasados de las mitocondrias fueron bacterias de vida libre. El sexo parece ventajoso cuando hay una gran cantidad de variación en una población, cuando las tasas de mutación son altas y las presiones de selección son grandes. <<< >>> En la biología evolutiva al sexo se le asigna un costo reproductivo. Por ejemplo, en Nueva Zelanda el caracol Potamopyrgus antipodarum tiene dos tipos de hembras que conviven: una asexual y otra sexual. Cuando se recogen caracoles de ambos tipos y se les permite reproducirse las hembras asexuales aumentaron su población en forma consistente con el costo de dos veces en la versión sexual (producción de machos). <<< >>>
Período 2.500-800 Ma: (4) el origen reloj cicardiano. Los relojes circadianos están compuestos de moléculas de ARN y proteínas cuya abundancia oscila durante el día y la noche. En un momento, ciertas proteínas activan la producción de ARN mensajero que producen otras proteínas. Cuando los niveles de estas proteínas alcanzan un cierto umbral; se interrumpe la creación del ARN mensajero. Las proteínas se desintegran hasta que sus niveles caen por debajo de un umbral y el ciclo se reinicia. Una cianobacteria (alga verdeazulada Synechococcus elongatus) tiene uno de los relojes circadianos más simples conocidos. Son 5 proteínas en total que ayudan a las algas a prepararse para la fotosíntesis y otras actividades diarias. Las proteínas de este reloj no se parecen a las proteínas de los mamíferos. Es probable que este reloj tenga 2.500 Ma, cuando las cianobacterias comenzaron a liberar oxígeno. Entonces, los organismos que tenían defensas antioxidantes (peroxirredoína) tendrían una ventaja. Estos antioxidantes son como un reloj circadiano ya que indican la cantidad de oxígeno liberado por acción de la fotosíntesis. La levadura de Baker (Saccharomyces cerevisae) no tiene un ciclo de 24 horas, pero tienen 8 oscilaciones respiratorias de 3 horas en las cuales su tasa de consumo de oxígeno aumenta y disminuye. Los mecanismos de tiempo existentes son los que quedaron, se pudieron haber intentado y rechazado otros tipos y ritmos. Un informe indica que un gusano marino tiene un reloj lunar, y un piojo marino tiene un temporizador de marea. Un reloj cicardiano es útil para evitar la toxicidad del oxígeno, huir de la luz diurna, separar las reacciones químicas contradictorias, crear un cronograma de producción de moléculas. Producir en ráfagas parece más eficiente en términos de energía que trabajar poco de continuo. <<< >>>

Recent Posts

toda la bibliografía es gratuita

Todo el material de este sitio es gratuito. Visite las diferentes solapas para cada tipo de material.
Ver la sección de VIDEOS DOCUMENTALES en “La cultura de las aves”.
Los libros en formato PDF puede ser solicitado a ares.roberto@gmail.com. Libros: “Aves, vida y conducta”, “Birds of the pampas” y “Vida en evolución”.
Para la versión en papel contáctese con info@vmeditores.com.ar.
home 1_resize