Ser vivo

Un ser vivo u organismo es un conjunto material de or-ganizacin compleja, en la que intervienen sistemas decomunicacin molecular que lo relacionan internamentey con el medio ambiente en un intercambio de materiay energa de una forma ordenada, teniendo la capacidadde desempear las funciones bsicas de la vida que sonla nutricin, la relacin y la reproduccin, de tal maneraque los seres vivos actan y funcionan por s mismos sinperder su nivel estructural hasta su muerte.[1]

La materia que compone los seres vivos est formada enun 95 % por cuatro elementos (bioelementos) que son elcarbono, hidrgeno, oxgeno y nitrgeno, a partir de loscuales se forman biomolculas:[2][3]

Biomolculas orgnicas o principios inmediatos:glcidos, lpidos, protenas y cidos nucleicos.

Biomolculas inorgnicas: agua, sales minerales ygases.

Estas molculas se repiten constantemente en todos losseres vivos, por lo que el origen de la vida procede deun antecesor comn, pues sera muy improbable que ha-yan aparecido independientemente dos seres vivos conlas mismas molculas orgnicas.[4][5] Se han encontra-do biomarcadores en rocas con una antigedad de has-ta 3.500 millones de aos, por lo que la vida podra ha-ber surgido sobre la Tierra hace 3.800-4.000 millones deaos.[6][7][8][9]

Todos los seres vivos estn constituidos por clulas (va-se teora celular). En el interior de stas se realizanlas secuencias de reacciones qumicas, catalizadas porenzimas, necesarias para la vida.

1 DenicionesResulta fcil, habitualmente, decidir si algo est vivo o no.Ello es debido a que los seres vivos comparten muchosatributos. Asimismo, la vida puede denirse segn estaspropiedades bsicas de los seres vivos, que nos permitendiferenciarlos de la materia inerte:[10][11][12][13]

Organizacin. Las unidades bsicas de un organis-mo son las clulas. Un organismo puede estar com-puesto de una sola clula (unicelular) o por muchas(pluricelular).

El arrecife de coral es habitado por gran variedad de seres vivos.

La reproduccin es una caracterstica bsica de los seres vivos.En la parte superior de la gura se aprecia una bacteria repro-ducindose por sin binaria.

Homeostasis. Los organismos mantienen un equili-brio interno, por ejemplo, controlan activamente supresin osmtica y la concentracin de electrolitos.

Irritabilidad. Es una reaccin ante estmulos exter-nos. Una respuesta puede ser de muchas formas, por

1

2 2 COMPOSICIN QUMICA DE LOS SERES VIVOS

ejemplo, la contraccin de un organismo unicelularcuando es tocado o las reacciones complejas que im-plican los sentidos en los animales superiores.

Metabolismo. Los organismos o seres vivos consu-men energa para convertir los nutrientes en com-ponentes celulares (anabolismo) y liberan energa aldescomponer la materia orgnica (catabolismo).

Desarrollo. Los organismos aumentan de tamao aladquirir y procesar los nutrientes. Muchas veces es-te proceso no se limita a la acumulacin de materiasino que implica cambios mayores.

Reproduccin. Es la habilidad de producir copias si-milares de si mismos, tanto asexualmente a partir deun nico progenitor, como sexualmente a partir deal menos dos progenitores.

Adaptacin. Las especies evolucionan y se adaptanal ambiente.

1.1 AutopoiesisUna forma alternativa de denir a los seres vivos es me-diante el concepto de autopoiesis, introducido por losdoctores HumbertoMaturana y Francisco Varela. La ideaes denir a los sistemas vivientes por su organizacin msque por un conglomerado de funciones.[14] Un sistemase dene como autopoitico cuando las molculas produ-cidas generan la misma red que las produjo y especi-can su extensin. Los seres vivos son sistemas que vivenmientras conserven su organizacin. Todos sus cambiosestructurales son para adaptarse al medio en el cual ellosexisten. Para un observador externo al sistema, esta orga-nizacin aparece como auto-referida. Las clulas son losnicos sistemas vivos primarios, es decir aquellos capacesde mantener su autopoiesis en forma autnoma. Los orga-nismos pluricelulares formados por clulas poseen carac-tersticas similares a las de las clulas, particularmente elestado estable, pero su vida les es concedida por la orga-nizacin autopoitica de las clulas que los constituyen.

1.2 Los virus, un caso especialLos virus cumplen con algunas de estas caractersticas(materia organizada y compleja, reproduccin y evolu-cin), pero no tienenmetabolismo ni desarrollo. Hay cier-to consenso en no considerarlos organismos aunque anhay quien discrepa sobre la cuestin. Si consideramos quela caracterstica bsica de un ser vivo es tener descenden-cia y evolucionar, tambin los virus podran considerarseseres vivos, pero si aadimos la posesin de un metabo-lismo y la capacidad de desarrollo, entonces no. Si de-nimos a la vida como un sistema con autopoiesis, la po-lmica si un virus es un ser viviente se resuelve con esteconcepto, ya que el virus no cuenta con una organizacinmaterial autopoitica.[14]

Reconstruccin de un rotavirus.

1.3 Duracin de la vidaUno de los parmetros bsicos del organismo es sulongevidad.[15] Algunos animales viven tan poco como unda, mientras que algunas plantas pueden vivir millares deaos. El envejecimiento puede utilizarse para determinarla edad de la mayora de los organismos, incluyendo lasbacterias.

2 Composicin qumica de los seresvivos

El protistaAmoeba proteus (ameba) es un organismo eucarionteque vive libre en agua dulce. Mide unos 500 m.

Los organismos son sistemas fsicos soportados por reac-ciones qumicas complejas, organizadas de manera quepromueven la reproduccin y en alguna medida la soste-nibilidad y la supervivencia.[16] Los seres vivos estn in-tegrados por molculas inanimadas; cuando se examinanindividualmente estas molculas se observa que se ajustana todas las leyes fsicas y qumicas que rigen el comporta-miento de la materia inerte y las reacciones qumicas son

2.2 Macromolculas 3

fundamentales a la hora de entender los organismos, peroes un error losco (reduccionismo) considerar a la bio-loga como nicamente fsica o qumica. Tambin juegaun papel importante la interaccin con los dems orga-nismos y con el ambiente. De hecho, algunas ramas de labiologa, por ejemplo la ecologa, estn muy alejadas deesta manera de entender a los seres vivos.Los organismos son sistemas fsicos abiertos ya que inter-cambian materia y energa con su entorno. Aunque sonunidades individuales de vida no estn aislados del me-dio ambiente que los rodea; para funcionar absorben ydesprenden constantemente materia y energa. Los seresauttrofos producen energa til (bajo la forma de com-puestos orgnicos) a partir de la luz del sol o de com-puestos inorgnicos, mientras que los hetertrofos utili-zan compuestos orgnicos de su entorno.

2.1 Elementos qumicosLa materia viva est constituida por unos 60 elementos,casi todos los elementos estables de la Tierra, exceptuan-do los gases nobles. Estos elementos se llaman bioelemen-tos o elementos biognicos. Se pueden clasicar en dostipos: primarios y secundarios.

Los elementos primarios son indispensables paraformar las biomolculas orgnicas (glcidos, lpidos,protenas y cidos nuclicos). Constituyen el 96,2 %de la materia viva. Son el carbono, el hidrgeno, eloxgeno, el nitrgeno, el fsforo y el azufre.

Los elementos secundarios son todos los bioele-mentos restantes. Existen dos tipos: los indispensa-bles y los variables. Entre los primeros se encuentranel calcio, el sodio, el potasio, el magnesio, el cloro,el hierro, el silicio, el cobre, el manganeso, el boro,el or y el yodo.

La bacteria Escherichia coli es un organismo procarionte pre-sente en el intestino de los seres humanos. Mide 1-4 m.

El elemento qumico fundamental de todos los compues-tos orgnicos es el carbono. Las caractersticas fsicas deeste elemento tales como su gran anidad de enlace conotros tomos pequeos, incluyendo otros tomos de car-bono, y su pequeo tamao le permiten formar enlacesmltiples y lo hacen ideal como base de la vida orgni-ca. Es capaz de formar compuestos pequeos que con-tienen pocos tomos (por ejemplo el dixido de carbono)as como grandes cadenas de muchos miles de tomos de-nominadas macromolculas; los enlaces entre tomos decarbono son sucientemente fuertes para que las macro-molculas sean estables y sucientemente dbiles comopara ser rotos durante el catabolismo; las macromolculasa base de silicio (siliconas) son virtualmente indestructi-bles en condiciones normales, lo que las descartan comocomponentes de un ser vivo con metabolismo.

2.2 Macromolculas

Los compuestos orgnicos presentes en la materia vivamuestran una enorme variedad y la mayor parte de ellosson extraordinariamente complejos. A pesar de ello, lasmacromolculas biolgicas estn constituidas a partir deun pequeo nmero de pequeas molculas fundamen-tales (monmeros), que son idnticas en todas las espe-cies de seres vivos. Todas las protenas estn constitui-das solamente por 20 aminocidos distintos y todos loscidos nucleicos por cuatro nucletidos. Se ha calculadoque, aproximadamente un 90 % de toda la materia viva,que contiene muchos millones de compuestos diferentes,est compuesta, en realidad por unas 40 molculas org-nicas pequeas.[17]

Por ejemplo, an en las clulas ms pequeas y sencillas,como la bacteria Escherichia coli, hay unos 5.000 com-puestos orgnicos diferentes, entre ellos, unas 3.000 cla-ses diferentes de protenas y se calcula que en el cuerpohumano puede haber hasta 5 millones de protenas dis-tintas; adems ninguna de las molculas proteicas de E.coli es idntica a alguna de las protenas humanas, aunquevarias acten del mismo modo.[17]

La mayor parte de las macromolculas biolgicas quecomponen los organismos pueden clasicarse en uno delos siguientes cuatro grupos: cidos nucleicos, protenas,lpidos y glcidos.

2.2.1 cidos nucleicos

Los cidos nucleicos (ADN y ARN) son macromolculasformadas por secuencias de nucletidos que los seres vi-vos utilizan para almacenar informacin. Dentro del ci-do nucleico, un codn es una secuencia particular de tresnucletidos que codica un aminocido particular, mien-tras que una secuencia de aminocidos forma una prote-na.

4 2 COMPOSICIN QUMICA DE LOS SERES VIVOS

Doble hlice de ADN.

Una protena (hemoglobina).

Fosfolpidos organizados en liposoma, micela y bicapa lipdica.

Un glcido (glucosa).

2.2.2 Protenas

Las protenas son macromolculas formadas por secuen-cias de aminocidos que debido a sus caractersticas qu-micas se pliegan de una manera especca y as realizanuna funcin particular. Se distinguen las siguientes fun-ciones de las protenas:

Enzimas, que catalizan las reacciones metablicas. Protenas estructurales, por ejemplo, la tubulina y elcolgeno.

Protenas reguladoras, por ejemplo, la insulina, lahormona del crecimiento y los factores de transcrip-cin que regulan el ciclo de la clula.

Protenas sealizadoras y sus receptores, tales comoalgunas hormonas.

Protenas defensivas, por ejemplo, los anticuerposdel sistema inmune y las toxinas. Algunas veces las

3.1 La clula 5

toxinas contienen aminocidos inusuales tales comola canavanina.

2.2.3 Lpidos

Los lpidos forman la membrana plasmtica que constitu-ye la barrera que limita el interior de la clula y evita quelas sustancias puedan entrar y salir libremente de ella. Enalgunos organismos pluricelulares se utilizan tambin pa-ra almacenar energa y para mediar en la comunicacinentre clulas.

2.2.4 Glcidos

Los glcidos (o hidratos de carbono) son el combusti-ble bsico de todas las clulas; la glucosa est al prin-cipio de una de las rutas metablicas ms antiguas, lagluclisis. Tambin almacenan energa en algunos orga-nismos (almidn, glucgeno), siendo ms fciles de rom-per que los lpidos, y forman estructuras esquelticas du-raderas, como la celulosa (pared celular de los vegetales)o la quitina (pared celular de los hongos, cutcula de losartrpodos).

3 EstructuraTodos los organismos estn formados por unidades de-nominadas clulas; algunos estn formados por una ni-ca clula (unicelulares) mientras que otros contienen mu-chas (pluricelulares). Los organismos pluricelulares pue-den especializar sus clulas para realizar funciones espe-ccas. As, un grupo de tales clulas forma un tejido.Los cuatro tipos bsicos de tejidos en los animales son:epitelio, tejido nervioso, msculo y tejido conjuntivo. Enlas plantas pueden distinguirse tres tipos bsicos de teji-dos: fundamental, epidrmico y vascular. Varios tipos detejido trabajan juntos bajo la forma de un rgano paraproducir una funcin particular (tal como el bombeo dela sangre por el corazn o como barrera frente al ambien-te como la piel). Este patrn contina a un nivel ms altocon varios rganos funcionando como sistema orgnicoque permiten la reproduccin, digestin, etc. Muchos or-ganismos pluricelulares constan de varios sistemas org-nicos que se coordinan para permitir vida.

3.1 La clulaLa teora celular, propuesta en el ao 1839 por Schleideny Schwann, establece que todos los organismos estncompuestos de una oms clulas; todas las clulas provie-nen de otras clulas preexistentes; todas las funciones vi-tales de un organismo ocurren dentro de las clulas, y lasclulas contienen informacin hereditaria necesaria paralas funciones de regulacin de la clula y para transmitirinformacin a la siguiente generacin de clulas.

Clulas vegetales. Dentro de estas y en color verde se aprecianlos cloroplastos.

Todas las clulas tienen una membrana plasmtica querodea a la clula, separa el interior del medio ambien-te, regula la entrada y salida de compuestos manteniendode esta manera el potencial de membrana, un citoplasmasalino que constituye la mayor parte del volumen de laclula y material hereditario (ADN y ARN).Segn la localizacin y la organizacin del ADN se dis-tinguen dos tipos de clulas:

Clulas procariotas (de los organismosprocariontes), que carecen de membrana nu-clear por lo que el ADN no est separado del restodel citoplasma.

Clulas eucariotas (de los organismoseucariontes), que tienen un ncleo bien deni-do con una envoltura que encierra el ADN, que estorganizado en cromosomas.

Todas las clulas comparten varias habilidades:

Reproduccin por divisin celular (sin binaria,mitosis o meiosis).

Uso de enzimas y de otras protenas codicadas porgenes del ADN y construidas va un ARNmensajeroen los ribosomas.

Metabolismo, incluyendo la obtencin de los com-ponentes constructivos de la clula y energa y laexcrecin de residuos. El funcionamiento de una c-lula depende de su capacidad para extraer y utili-zar la energa qumica almacenada en las molcu-las orgnicas. Esta energa se obtiene a travs de lascadenas metablicas.

Respuesta a estmulos externos e internos, por ejem-plo, cambios de temperatura, pH o niveles nutrien-tes.

6 6 ORIGEN

3.2 Simetra corporal

Es la disposicin de las estructuras corporales respecto dealgn eje del cuerpo. Se clasican en:

Asimtrica: cuando no presentan una forma deni-da, como las amebas.

Radial: es presentada por organismos en forma derueda o cilindro y sus partes corporales parten de uneje o punto central. Ejemplo: los erizos y las estrellasde mar.

Bilateral: la presenta la mayora de los seres vivos,es aquella en la cual al pasar un eje por el centro delcuerpo se obtienen dos partes equivalentes. Ejem-plo: los vertebrados.

4 EcologaLos seres vivos pueden ser estudiados a muchos nivelesdiferentes: qumico, celular, tejido, individuo, poblacin,comunidad, ecosistema y biosfera. La ecologa planteauna visin integradora de los seres vivos con el medioambiente, considerando la interaccin de los distintos or-ganismos entre s y con el medio fsico, as como los fac-tores que afectan a su distribucin y abundancia. El medioambiente incluye tanto los factores fsicos (factores abi-ticos) locales, tales como el clima y la geologa, como losdems organismos que comparten el mismo hbitat (fac-tores biticos).Los procariontes y los eucariontes han evolucionado deacuerdo con estrategias ecolgicas diferentes. Los proca-riontes son pequeos y sencillos: esto les otorg la po-sibilidad de una alta velocidad de crecimiento y repro-duccin, por lo que alcanzan altos tamaos poblacionalesen poco tiempo, que les permite ocupar nichos ecolgi-cos efmeros, con uctuaciones dramticas de nutrientes.Por el contrario, los eucariontes, ms complejos y de ma-yor tamao, poseen un crecimiento y reproduccin mslentos, pero han desarrollado la ventaja de ser competiti-vos en ambientes estables con recursos limitantes. No sedebe caer en el error de considerar a los procariontes co-mo evolutivamente ms primitivos que los eucariontes, yaque ambos tipos de organismos se hallan bien adaptadosa su ambiente, y ambos fueron seleccionados hasta la ac-tualidad debido a sus estrategias ecolgicas exitosas.[18]

5 Clasicacin de los seres vivosLos seres vivos comprenden unos 1,75 millones de es-pecies descritas y se clasican en dominios y reinos. Laclasicacin ms extendida distingue los siguientes taxo-nes:

Archaea (arqueas). Organismos procariontes quepresentan grandes diferencias con las bacterias ensu composicin molecular. Se conocen unas 300especies.[19][20]

Bacteria (bacterias). Organismos procariontes tpi-cos. Estn descritas unas 10.000 especies.[19][20]

Protista (protozoos). Organismos eucariontes gene-ralmente unicelulares. Con unas 55.000 especiesdescritas.[21]

Fungi (hongos). Organismos eucariontes, unicelula-res o pluricelulares talofticos y hetertrofos que rea-lizan una digestin externa de sus alimentos. Com-prende unas 100.000 especies descritas.[22]

Plantae (plantas). Organismos eucariontes gene-ralmente pluricelulares, auttrofos y con varie-dad de tejidos. Comprende unas 300.000 es-pecies.Arthur D.Chapman (2005) Numbers of Living Species inAustralia and the World, Australian Government,Departament of the Environment and Heritage,ISBN (printed) 978 0 642 56849 6, ISBN (online)978 0 642 56850 2.

Animalia (animales). Organismos eucariontes,pluricelulares, hetertrofos, con variedad detejidos que se caracterizan, en general, por sucapacidad de locomocin. Es el grupo ms nu-meroso con 1.300.000 especies descritas.

7Se conocen estromatolitos como los que forman las actualescianobacterias con una antigedad de hasta 3.500 millones deaos.[8]

primero, las protenas (modelos del metabolismo prime-ro) o los cidos nucleicos (modelos de los genes prime-ro). Segn el primero de los modelos, la emergencia de unmetabolismo primitivo pudo preparar un ambiente pro-picio para la posterior aparicin de la replicacin de loscidos nucleicos, como postula, por ejemplo, la teora delmundo de hierro-sulfuro.[24] En el segundo de los mode-los se encuadra la hiptesis del mundo de ARN,[25] quese basa en la observacin de que algunas secuencias deARN pueden comportarse como enzimas. Este tipo decompuesto se denomina ribozima, es decir una enzimaconstituida por cido ribonucleico. Segn esta hiptesis,el origen de los componentes moleculares y celulares dela vida implicara los siguientes pasos:

El encadenamiento al azar de nucletidos paraformar molculas de ARN pudo haber originadoribozimas que seran capaces de autorreplicacin yque podran poseer mecanismos de autoinsercin yautoeliminacin de nucletidos.

Los procesos de seleccin natural para una mayordiversidad y eciencia daran lugar a ribozimas quecatalizaban pptidos y luego pequeas protenas, yaque estos compuestos son mejores catalizadores. Deese modo surgi el primer ribosoma y comienza lasntesis de protenas.

Las protenas se convierten en los biopolmeros do-minantes y los cidos nucleicos (ARN y ADN) que-dan restringidos a un uso predominantemente gen-mico.

Los fosfolpidos, por su parte, pueden formar espon-tneamente bicapas lipdicas, uno de los dos compo-nentes bsicos de la membrana celular. Las mem-branas asistiran a la replicacin y sntesis de ci-dos nucleicos y protenas de acuerdo con dos posi-bles modelos: citoplasma dentro y citoplasma fuera.En este ltimo caso, los cidos nucleicos y protenasevolucionaran en la parte exterior de la membranay solo ms tarde se interiorizaran para formar lasprimeras clulas.[26][27]

7 Evolucin

rbol de los seres vivos en base a las relaciones simbiogenticasy logenticas. Los procariontes aparecen hace 3.450 Ma,[28]mientras que el origen de la clula eucariota se dio por simbio-gnesis entre una arquea y una bacteria[29] hace 1.450 Ma.[30]

Un rbol logentico hipottico de todos los organismos, basadoen datos de secuencias genticas del ARN 16S, mostrando la his-toria evolutiva de los tres dominios de la vida, Bacteria, Archaeay Eukarya. Propuesto originalmente por Carl Woese.

En biologa, la teora del antepasado comn universal sos-tiene que todos los organismos sobre la tierra tienen unorigen comn. La teora se sustenta en la evidencia de quetodos los organismos vivos comparten numerosos rasgoscomunes. En los tiempos de Darwin-Wallace se basabaen la observacin visible de las semejanzas morfolgi-cas, tales como el hecho de que todos los pjaros tienenalas, incluso los que no vuelan. Actualmente la genticarefuerza esta armacin. Por ejemplo, toda clula vivahace uso de los cidos nucleicos como material genticoy utiliza los mismos veinte aminocidos como bloques deconstruccin de las protenas. La universalidad de estosrasgos apoya fuertemente una ascendencia comn, puessera muy improbable que hayan aparecido independien-

8 8 FILOGENIA

Extensiva transferencia horizontal de genes entre dominios y unacolonia ancestral como raz del rbol logentico de los seresvivos.[31]

temente dos seres vivos con las mismas molculas org-nicas.El ltimo antepasado comn universal (LUCA) es elnombre del hipottico organismo unicelular del cual des-cendemos todos los existentes. Sin embargo, este con-cepto presenta algunas dicultades, pues es posible quelos distintos componentes moleculares y celulares de losorganismos actuales procedan de una comunidad de or-ganismos ancestral, ms que de un organismo indivi-dual. Los datos moleculares muestran una distribucin degenes atpica entre los distintos grupos de seres vivos y losrboles logenticos construidos a partir de distintos ge-nes son incompatibles entre s. La historia de los geneses tan convolucionada que la nica explicacin razonablees una extensiva transferencia horizontal de genes.[31] Portanto, cada molcula de un ser vivo tiene su propia his-toria molecular y es posible que cada molcula tenga unorigen distinto (en un organismo o no). Esta es la raznpor la cual los rboles logneticos de los seres vivos tie-nen distintas estructuras de ramicacin, particularmentecerca de la raz.[32]

La geologa y la ciencia planetaria proporcionan tambininformacin sobre el desarrollo temprano de la vida. Lavida no solo ha sido un sujeto pasivo de los procesos geo-lgicos sino que tambin ha participado activamente enellos, como por ejemplo, en la formacin de sedimentos,la composicin de la atmsfera y en el clima.Segn las ltimas evidencias fsiles, los procariotas msantiguos aparecieron en la Tierra hace unos 3.500 mi-llones de aos, mientras que los eucariotas aparecieron1.500 millones de aos despus. Esto indica que el tiem-po necesario para que surja la materia viva a partir de ma-teria inanimada fue casi cuatro veces menor que el nece-sario para que surja la clula eucariota a partir de los pro-cariotas. Esta observacin no deja de ser sorprendente, yaque no pareciera que el nivel de complejidad de una c-lula eucariota justicara la cantidad de tiempo que trans-curri hasta su aparicin. Una hiptesis que lo explica-ra es que los procariotas, al establecerse, se convirtieronen competidores ecaces que disminuyeron el nmero deapariciones de novedades evolutivas en nichos ecolgicosdonde stas no daban ventaja adaptativa. Las novedades

evolutivas pueden al principio disminuir en algn gradola sobrevivencia del nuevo linaje, y si hay competenciapueden ser eliminadas.[33]

8 FilogeniaLas relaciones logenticas de los seres vivos son moti-vo de controversia y no hay un acuerdo general entre losdiferentes autores. Las posibilidades son las siguientes:

Los tres dominios, Archaea, Bacteria y Eukarya, sonigualmente antiguos.[32]

Bacteria es el dominio ms antiguo con Archaea yEukarya derivndose a partir de l.[34]

Archaea es el dominio ms antiguo.[35]

Los grupos procariotas Archaea y Bacteria son muyantiguos, mientras que los eucariontes son muchoms tardos.[36] Esta ltima hiptesis est apoyadapor la mayora de estudios moleculares actuales, ascomo por la mayora de las teoras sobre el origeneucariota.

Archaea

BacteriaGram positivamembrana citoplasmtica+ gruesa pared de peptidoglicano

membrama citoplasmtica prenil ter+ pared de glicoprotenas

1 membrana2 membranas

fagotroa hipertermolia

*

Animalia Fungi PlantaePared de celulosaPared de quitina

Protista

Ncleo, endomembranas,citoesqueleto, mitocondrias M

C

Neomura ~ 900 m.a.Eukarya

~ 3.500 m.a.

membrana citoplasmtica+ pared de peptidoglicano+ membrana externa

suelo

Gram negativa

C M

oxgeno

Glycobacteria ~ 2.800 m.a.p.e. Cyanobacteria, Proteobacteria

Cloroexusp.e.fotosntesis anoxignica

Eobacteria

rbol logentico de los seres vivos enfatizando los cambios enla estructura celular y considerando que Bacteria es el dominioms antiguo, de acuerdo con las ideas de Cavalier-Smith.[37] Laletra M en el crculo indica la procedencia de las mitocondrias yla C de los cloroplastos.

La gura de la derecha muestra un rbol logentico ba-sado en la estructura celular que sita la raz de los seresvivos entre las bacterias Gram negativas, basado en lasideas de Cavalier-Smith.[37][38] Un rbol alternativo po-dra construirse poniendo la raz entre las arqueas, en elpunto indicado por el asterisco en la gura.Las bacterias Gram negativas presentan una envoltura ce-lular compuesta de membrana citoplasmtica, pared ce-lular y membrana externa. Esto es, presentan dos mem-branas lipdicas distintas, mientras que el resto de los or-ganismos presentan una nica membrana lipdica. Existi-ran desde hace 3.500 millones de aos y podran realizar

9la fotosntesis anoxignica, tal como hace Chlorobacteriaen la actualidad (subgrupo Eobacteria). Hace 2.800 mi-llones de aos se producira la revolucin glicobacteria-na, que dara lugar a Cyanobacteria y Proteobacteria,entre otros (subgrupo Glycobacteria). Estos organismoscambiaron la composicin de la membrana externa aa-diendo lipopolisacridos y mejoraron el mecanismo de lafotosntesis que paso a ser oxignica. Entonces comienzala liberacin de grandes cantidades de oxgeno molecularal medio ambiente.Las bacterias Gram positivas presentan una nica mem-brana y la pared de peptidoglicano (murena) se hace mu-cho ms gruesa. Se considera que las bacterias Gram po-sitivas proceden de las Gram negativas, y no al revs, por-que las primeras presentan caractersticas moleculares yultraestructurales ms avanzadas. La prdida de la mem-brana externa podra ser debida a la hipertroa de la pa-red celular que aumenta su resistencia pero que impide latansferencia de lpidos para formar la membrana exter-na. Estos organismos fueron probablemente los primerosque colonizaron el suelo.Archaea y Eukarya surgiran hace unos 900 millones deaos a travs de la revolucin Neomura (esto es con-trovertido, otros autores consideran que Archaea existedesde hace unos 3.500 millones de aos[39] y Eukaryadesde hace unos 2.000 millones de aos[40][41]). La pa-red celular de peptidoglucano es sustituida por otra deglicoprotena. A continuacin, las arqueas se adaptarona ambientes calientes y cidos, reemplazando los lpidosacilo ster de las bacterias por lpidos prenil ter, y usa-ron las glicoprotenas como una nueva pared rgida, y portanto, retuvieron la organizacin celular bacteriana. Loseucariontes, en cambio, usaron la nueva supercie de pro-tenas como una capa exible que dio lugar por primeravez en la historia de la vida a la fagocitosis y que a tra-vs de la adquisicin de las mitocondrias llev, en ltimainstancia, al cambio en la estructura de la clula (ncleo,endomembranas, citoesqueleto, etc). Este cambio se re-eja en las profundas diferencias entre la clula proca-riota y la eucariota. Se considera que las mitoncondriasproceden de la endosimbiosis de una proteobacteria alfa,en tanto que los cloroplastos de las plantas lo hacen deuna cianobacteria.El siguiente cladograma muestra de manera muy simpli-cada las relaciones entre los seres vivos de acuerdo conlas ideas de Cavalier-Smith:[42][43]

LUCA es el hipottico ltimo ancestro comn de to-dos los seres vivos actuales; no signica que fueseel primer ser vivo, ni que no existiesen otros, pe-ro es el nico que sobrevivi. Son bacterias Gram-negativas: Chlorobacteria, Hadobacteria, Cyanobacteria,Gracilicutes y Eurybacteria, mientras que son bacteriasGram-positivas: Endobacteria y Actinobacteria.

9 Vase tambin ADN Taxonoma Biologa Procariota Eukaryota Vida Origen de la vida Historia de la vida Ancestro universal

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11 Texto e imgenes de origen, colaboradores y licencias11.1 Texto

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12 11 TEXTO E IMGENES DE ORIGEN, COLABORADORES Y LICENCIAS

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Definiciones Autopoiesis Los virus, un caso especial Duracin de la vida

Composicin qumica de los seres vivos Elementos qumicos Macromolculas cidos nucleicos Protenas Lpidos Glcidos

Estructura La clula Simetra corporal

Ecologa Clasificacin de los seres vivos Origen Evolucin Filogenia Vase tambin Referencias Texto e imgenes de origen, colaboradores y licenciasTextoImgenesLicencia de contenido