ORIGEN DE LOS EUCARIOTAS

Hay varias propuestas e hipótesis de las que actualmente la más ámpliamente aceptada es la denominada hipótesis de los simbiontes (hipótesis endosimbiótica). Según la misma, los orgánulos provistos de ADN de los eucariotas (mitocondrios y plastos) se habrían originado a partir de procariotas que vivían libremente y que, probablemente por fagocitosis (mecanismo bastante frecuente entre los protozoos para su nutrición), se introdujeron en las células de eucariotas primitivos como simbiontes intracelulares. Las células fagocitadas quedan rodeadas por una doble membrana en el plasma de la célula depredadora. Esta doble membrana corresponde: su parte interna a la membrana plasmática de la célula depredadora para rodear a la célula fagocitada. Tras la fagocitosis, las partículas alimenticias absorbidas suelen ser digeridas por los lisosomas, formándose vacuolas digestivas, pero en algunos casos las células fagocitadas sobreviven en la célula depredadora en forma de simbiontes o parásitos, pudiendo incluso multiplicarse en ella. Así se originará los plastos y mitocondrios limitados por una doble membrana.

Según la hipótesis endosimbiótica (hoy día tan fundamentada en datos que ya se le reconoce el rango de teoría), formulada inicialmente por Andreas Franz Wilhelm Schimper en 1883, las diferentes estructuras y orgánulos de los eucariotas se habrían originado tal como sigue:

Los mitocondrios de los eucariotas tienen su origen en eubacterias, antiguamente de vida libre, que respiraban y poseían su propio ADN.
Los plastidios de los eucariotas tienen su origen en proclorófitos (cloroxibacterias) o cianófitos (cianobacterias).
Las membranas dobles de los mitocondrios y plastidios corresponden, las externas a las membranas fagocíticas de las vacuolas y las internas a las plasmáticas de las células procarióticas fagocitadas.
Los procariotas (protocitos) son los hipotéticos organismos en cuyas células se introdujeron los procariotas que posteriormente dieron origen a los orgánulos celulares provistos de ADN. Por tanto, sus células carecerían de plastos y de mitocondrios aunque presentarían ya las características esenciales de las células eucarióticas. Algunos indicios llevan a suponer que los protocariotas han evolucionado a partir del grupo de arquebacterias.

La hipótesis endosimbiótica no se pronuncia sobre ciertos cambios, que debieron de tener lugar al mismo tiempo que la aparición de los orgánulos celulares mencionados, como son, entre otros, la creación del núcleo, la aparición de cromosomas o la capacidad de realizar la mitosis y meiosis. No obstante, esta hipótesis ha tenido una enorme difusión y ha arrojado cierta luz acerca de la aparición de los actuales organismos, en la que intervendrían no sólo fenómenos de mutación y/o recombinación genética, sino también la formación esporádica de endosimbiosis estables.

Los hechos a favor de la hipótesis o teoría endosimbiótica, se puede desglosar en los siguientes apartados:

La capacidad de multiplicación independiente de plastidios y mitocondrios.
La estructura de la membrana externa de una célula eucariótica es distinta de las de los plastidios y mitocondrios.
Mitoconcrios y plastidios tienen su propio ADN (distinto al del núcleo), el cual, con su forma filamentosa, correspondería a las moléculas circulares de ADN de los procariotas recientes.

EXPERIMENTO MILLER

El experimento de Miller-Urey representa la primera demostración de que se pueden formar espontáneamente moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples en condiciones ambientales adecuadas.

En 1953[1] Stanley L. Miller (1930-2007), un estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago propuso a su director Harold Urey, realizar un experimento para contrastar la hipótesis de Aleksandr Oparin y J. B. S. Haldane según la cual en las condiciones de la Tierra primitiva se habían producido reacciones químicas que condujeron a la formación de compuestos orgánicos a partir de inorgánicos, que posteriormente originaron las primeras formas de vida. Urey pensaba que los resultados no serían concluyentes pero finalmente aceptó la propuesta de Miller. Diseñaron un aparato en el que simularon algunas condiciones de la atmósfera de la Tierra primitiva. El experimento consistió, básicamente, en someter una mezcla de metano, amoniaco, hidrógeno y agua a descargas eléctricas de 60.000 voltios. Este experimento dio como resultado la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico,este experimento fue clave para comprobar la teorìa de Oparìn y Haldane[1] [2] usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas.


Esquema del experimentoEn el aparato se introdujo la mezcla gaseosa, el agua se mantenía en ebullición y posteriormente se realizaba la condensación; las sustancias se mantenían a través del aparato mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente.



Después que la mezcla había circulado a través del aparato, por medio de una llave se extraían muestras para analizarlas. En éstas se encontraron, como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidrato y algunos otros compuestos orgánicos.

El experimento realizado por Miller y Urey indicó que la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoácidos, fue fácil en la Tierra primitiva. Otros investigadores –siguiendo este procedimiento y variando el tipo y las cantidades de las sustancias que reaccionan- han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y hasta ATP[cita requerida].

Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología. Desde entonces, los nuevos conocimientos sobre el ADN y el ARN, el descubrimiento de condiciones prebióticas en otros planetas y el anuncio de posibles fósiles bacterianos encontrados en meteoritos provenientes de Marte, han renovado la cuestión del origen de la vida.