El origen de las primeras células

NOTA

4700 BCE

Todas las fechas son en millones de años y aproximadas hasta que se indique lo contrario. Desliza la barra azul de abajo para desplazarte. Las fuentes consultadas se pueden ver en este Documento de Google.

Formación de la Tierra

4500 BCE

La atmósfera primitiva

4500 BCE

Esta atmósfera estaba formada por HS2, N2, CH4, NH3, CO2 y H2Ov (variable). Como se puede ver, esta atmósfera no tenía O2, lo que imposibilitaría la vida tal y como la conocemos hoy.

Hidrosfera estable

4200 BCE

En este momento, la parte líquida de la Tierra adquirió estabilidad, lo que sería clave para la formación de la sopa primitiva.

Etapa prebiótica

Period: 4200 BCE to 3500 BCE

En esta etapa se comienzan a formar las moléculas que darán origen a las células procariotas y el resto de antecedentes (coacervados, protobiontes...), pero aún no hay vida como tal.

Microesferas proteinoides

4000 BCE

Al secarse las zonas volcánicas, con el caldo primitivo a entre 130 y 180ºC, se formaron polímeros de aminoácidos llamados proteinoides termales, que son microesferas con enzimas catalíticas (aceleran una reacción química), que después evolucionaron a los protobiontes, los cuales llegaron hasta la estructura celular. Esta teoría no explica la transmisión de la información genética, y es alternativa a la de la síntesis prebiótica de Oparin y Haldane.

Aparición de los coacervados

4000 BCE

Son grandes moléculas que después podrían haberse combinado para formar los protobiontes, que posteriormente evolucionarían hasta formar la estructura celular.

Síntesis prebiótica de moléculas orgánicas pequeñas

4000 BCE

La lluvia llevó las moléculas a un mar caliente, que formó la sopa primitiva. Las moléculas orgánicas se transforman en aminoácidos, carbohidratos y ácidos grasos (ladrillos biológicos).

Síntesis prebiótica de las moléculas orgánicas grandes

4000 BCE

Los ladrillos biológicos interaccionaron en el mar caliente, formando los primeros polímeros biológicos: las proteínas y los ácidos nucleicos. Estos se organizaron en microestructuras que llegaron a formar sistemas autorreproductivos (coacervados). Esta teoría ha sido modificada porque los polímeros no se forman con facilidad en la sopa primitiva.

Se forman las primeras moléculas orgánicas

4000 BCE

La energía y el viento solar, los rayos, la radiactividad, etc. dieron lugar a reacciones de los gases de la atmósfera, que formaron moléculas orgánicas pequeñas. Estas eran procariotas heterótrofos fermentadores, se alimentaban de la materia orgánica de la sopa primitiva en una atmósfera sin O2. Después surgió la fotosíntesis anoxigénica (las células que la realizan no producen oxígeno). Las células que la realizaban eran autótrofas anoxigénicas.

Microesferas proteinoides

4000 BCE

Al secarse zonas volcánicas con el caldo a entre 130 y 180ºC, se formaron polímeros de aminoácidos, llamados proteinoides termales, que son microesferas con enzimas catalíticas (aceleran la velocidad de una reacción química). Estos proteinoides dieron lugar a los protobiontes, que después evolucionaron hasta la estructura celular. Esta teoría es alternativa a la de la síntesis prebiótica.

Génesis mineral

4000 BCE

Al modificarse las ideas de Oparin y Haldane se concluyó que la síntesis prebiótica sólo pudo ocurrir en un lugar: el litoral, debido a la presencia de láminas de mica, porque gracias a su capacidad de absorción sirvieron como lugar para la síntesis de polímeros. Por desgracia, esta modificación no explica el origen de las enzimas ni cómo se transmite la información genética de una célula a otra.

Microesferas proteinoides pt.2

4000 BCE

En 1958, Sidney Fox descubrió que cuando se mezclan proteínas con agua fría, se reorganizan y se autoensamblan de forma autónoma en pequeñas gotitas a las que llamó microesferas, que crecen debido a la absorción de proteinoides que hay en su medio hasta hacerse tan grandes e inestables que se rompen; al romperse crean una nueva similar a la microesfera original.

Mundo del pre-ARN

Period: 4000 BCE to 3800 BCE

Según los investigadores, la auto-organización de las moléculas similares al ADN pudieron llevar a que se creasen cadenas moleculares lo suficientemente largas como para servir de base a la vida.

Aparición de la membrana biológica

3800 BCE

Este momento fue decisivo para el origen de las células, ya que define su tamaño, controla la entrada y salida de nutrientes y desechos (función de nutrición), y actúa como un sensor que permite a las células reaccionar a diferentes estímulos del entorno (función de relación).

Se forman los estromatolitos

3800 BCE

Los estromatolitos están formados por microorganismos (sobre todo cianobacterias fotosintetizadoras) que forman delgadas capas microbianas que atrapan lodo. Con el tiempo, las capas de estas alfombras de microorganismos y lodo se van acumulando hasta formar la estructura rocosa de capas superpuestas que conforma el estromatolito.

Mundo del ARN

Period: 3800 BCE to 3600 BCE

Afirma que la vida en la Tierra surgió a partir de la actividad de las moléculas de ARN, las cuales originarán moléculas capaces de sintetizar proteínas y moléculas de ADN. Estas moléculas formarían las primeras células. Esta hipótesis aún presenta dificultades. A pesar de ello, el mundo de ARN es apoyado por muchos investigadores por lo que se ha afirmado que esta hipótesis es la más aceptada.

Aparición de las primeras células procariotas

3500 BCE

Procariota significa anterior al núcleo, porque no tienen la información genética en un núcleo. Se cree que esta forma fue la única durante los primeros 1500-2000 millones de años de la vida en la Tierra.

Organismos aerobios

3000 BCE

Algunos organismos comienzan a ser aerobios, es decir, que necesitan el oxígeno para vivir. Estos se dividen en facultativos (pueden vivir con o sin oxígeno) y estrictos (no pueden vivir sin oxígeno).

Aparición de las cianobacterias

3000 BCE

Son microorganismos parecidos a las bacterias por su estructura, pero sin núcleo ni orgánulos. Realizan la fotosíntesis oxigénica (son células autótrofas fotosintéticas), lo cual dio a la atmósfera más O2. El aumento de O2 propició la aparición de procariotas quimiosintéticos, capaces de obtener energía oxidando compuestos inorgánicos. Este aumento de oxígeno en la atmósfera se conoce como la Gran Oxidación, que tuvo lugar hace unos 2.400 millones de años.

Gran Oxidación

2400 BCE

Gracias a ella tenemos hoy oxígeno, fue producida por todos los microorganismos que generaban oxígeno hasta este momento.

Segunda endosimbiosis primaria

2000 BCE

Después ocurrió una segunda endosimbiosis en algunas células eucariotas y una célula procariota con clorofila, similar a las cianobacterias, que con el tiempo se transformó en los cloroplastos, creando las primeras células eucariotas fotosintéticas, como las algas.

Tercera endosimbiosis primaria

2000 BCE

A una eucariota unicelular llamada Paulinella chromatophora se le incorporó una cianobacteria.

Primera endosimbiosis primaria

2000 BCE

Antes de la endosimbiosis, las arqueas y las bacterias (dos tipos de células procariotas) tuvieron un período de simbiosis. En algún momento, la arquea desarrolló un sistema de orgánulos y un citoesqueleto. Cuando se produce la endosimbiosis (la bacteria se fusiona con la arquea), la bacteria pasa a ser una mitocondria

Proceso de formación de las células eucariotas

Period: 2000 BCE to 1500 BCE

Se cree que el proceso de formación de las células eucariotas (eucariogénesis) comenzó en las comunidades de procariotas que había en la Tierra.

Endosimbiosis secundaria

1500 BCE

Una célula eucariota con mitocondrias y cloroplastos absorbió a otra que ya tenía mitocondrias y cloroplastos. Con el tiempo, la incorporada se hizo endosimbionte ya que su núcleo se perdió o atrofió, y sus cloroplastos dependieron de la célula que la absorbió. Se conocen tres sucesos diferentes de endosimbiosis secundaria.

Endosimbiosis terciaria

1500 BCE

Una célula eucariota incorpora a otra eucariota, que a su vez provenía de una endosimbiosis secundaria.

Reproducción sexual

1125 BCE

Las células y organismos que hay en este momento comienzan a reproducirse de forma sexual.

Primeros organismos pluricelulares

700 BCE

Hace entre 1200 y 700 millones de años, se crearon los primeros organismos pluricelulares. Estos organismos eran algas, como el alga Bangiomorpha pubescens fosilizada de la foto, esta era en concreto un alga roja.