Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-486

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452 Capítulo 21 
Cuando el suministro de moléculas orgánicas generadas de manera 
espontánea declinó de manera gradual, sólo ciertos organismos pudie-
ron sobrevivir. Quizá ya habían ocurrido mutaciones que permitieron a 
algunas células obtener energía directamente de la luz solar, quizás para 
elaborar ATP. Dichas células, que no requerían los compuestos orgáni-
cos ricos en energía que en ese momento escaseaban en el ambiente, 
tuvieron una ventaja selectiva distinta.
La fotosíntesis necesita tanto energía luminosa como una fuente 
de electrones, que se usan para reducir el CO2 para formar moléculas 
orgánicas como la glucosa. (Recuerde la discusión de la fotosíntesis en 
el capítulo 9). Es muy probable que los primeros autótrofos fotosinté-
ticos (organismos que producen su propio alimento a partir de materias 
primas simples) usaran la energía de la luz solar para separar las molécu-
las ricas en hidrógeno, como el H2S, y liberaran azufre elemental (no 
oxígeno) en el proceso. La separación de H2S es energéticamente mucho 
más sencilla que la separación de H2O, porque el azufre no es electrone-
gativo como el oxígeno (vea el capítulo 9). De hecho, la bacteria verde 
del azufre y la bacteria púrpura del azufre todavía usan H2S como una 
fuente de hidrógeno (electrón) para la fotosíntesis. (Los miembros de 
un tercer grupo bacterial, la bacteria púrpura no de azufre, usan otras 
moléculas orgánicas o gas hidrógeno como fuente de hidrógeno).
Los primeros autótrofos fotosintéticos en obtener electrones del 
hidrógeno al separar el agua fueron las cianobacterias. El agua era muy 
abundante en la Tierra primitiva, como lo es hoy, y la ventaja selectiva de 
separar el agua permitió la proliferación de las cianobacterias. El proceso 
de separar el agua liberó oxígeno como gas (O2). Al principio, el oxígeno 
liberado durante la fotosíntesis oxidó los minerales en el océano y en la 
corteza terrestre, y el oxígeno no comenzó a acumularse en la atmósfera 
durante mucho tiempo. No obstante, a la larga los niveles de oxígeno 
aumentaron en el océano y la atmósfera.
Los científi cos estiman la cronología de los eventos recién descritos 
con base en la evidencia geológica y fósil. Los fósiles de dicho período, que 
incluyen rocas que contienen rastros de clorofi la, así como los estromato-
litos estudiados antes, indican que los primeros organismos fotosintéticos 
pudieron aparecer ya hace 3500 millones de años. Esta evidencia sugiere 
que las formas heterótrofas pudieron existir incluso mucho antes.
las rocas antiguas como microfósiles de organismos procariotas. Sugie-
ren que los microfósiles no son fósiles en absoluto, sino formaciones 
producidas por procesos geológicos naturales.
La evidencia sugiere que las células más tempranas fueron proca-
riotas. Los estromatolitos, otro tipo de evidencia fósil de las células 
más tempranas, son columnas parecidas a roca compuestas de muchas 
capas diminutas de células procariotas; esto es, biopelículas microbia-
les (FIGURA 21-6). Con el paso del tiempo, el sedimento se acumula al-
rededor de las células y se mineraliza. Mientras tanto, una nueva capa 
de células vivientes crece sobre las células muertas más antiguas. Los 
arrecifes de estromatolitos fósiles se encuentran en muchos lugares del 
mundo, incluido el lago Great Slave de Canadá y las formaciones de hie-
rro Gunfl int a lo largo del lago Superior en Estados Unidos. Algunos es-
tromatolitos son extremadamente antiguos. Por ejemplo, un grupo en el 
occidente de Australia se dató en más de 3 mil millones de años.
Los arrecifes de estromatolitos vivos son raros, pero se encuentran 
en ciertos manantiales termales y estanques templados poco profundos 
de agua dulce y salada. Es interesante que en 2008 científi cos reportaron 
que los microorganismos que habitan comunidades de estromatolitos 
vivos son notablemente diferentes de los microorganismos en todos 
los demás ecosistemas estudiados hasta la fecha; este descubrimiento 
sugiere que los microorganismos que viven en los estromatolitos de la 
actualidad pudieron evolucionar de microorganismos que vivían en an-
tiguos ecosistemas de estromatolitos.
Es probable que las primeras células 
fueran heterótrofas
Las primeras células posiblemente no sintetizaban las moléculas orgáni-
cas que necesitaban, sino que más bien las obtenían del ambiente. Estos 
heterótrofos primitivos pudieron haber consumido muchos tipos de 
moléculas orgánicas que se formaron de manera espontánea; por ejem-
plo, azúcares, nucleótidos y aminoácidos. Al fermentar estos compuestos 
orgánicos obtenían la energía que necesitaban para sostener la vida. La 
fermentación, desde luego, es un proceso anaerobio (realizado en ausen-
cia de oxígeno) y las primeras células casi seguramente eran anaerobias.
(a) Estos estromatolitos vivientes en Hamlin Pool al occidente de 
Australia consisten de alfombras de cianobacterias (procariotas 
fotosintéticos unicelulares) y minerales como carbonato de calcio. 
Tienen muchos miles de años de antigüedad.
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(b) Vista transversal de un estromatolito fósil que muestra las 
capas de microorganismos y sedimentos que se acumularon a lo 
largo del tiempo. Este estromatolito, también del occidente de 
Australia, tiene aproximadamente 3500 millones de años de 
antigüedad.
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FIGURA 21-6 Estromatolitos
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	Parte 4 La continuidad de la vida: Evolución 
	21 El origen e historia evolutiva de la vida
	21.2 Las primeras células
	Es probable que las primeras células fueran heterótrofas