Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-487

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El origen e historia evolutiva de la vida 453
ultravioleta pudo ser necesaria para formar moléculas orgánicas, su sín-
tesis abiótica disminuyó.
Las células eucariotas descendieron 
de las células procariotas
Los eucariotas pudieron aparecer en el registro fósil tan temprano como 
hace 2200 millones de años y la evidencia geoquímica sugiere que es-
tuvieron presentes mucho tiempo antes. En rocas de Australia datadas 
en 2700 millones de años de antigüedad, se han descubierto esteranos, 
moléculas derivadas de los esteroides. Dado que no se sabe que las bac-
terias produzcan esteroides, los esteranos pueden ser biomarcadores 
Los aerobios aparecieron después de que 
el oxígeno aumentó en la atmósfera
Con base en la datación de isótopos de azufre de rocas antiguas en Sud-
áfrica, parece que las cianobacterias produjeron sufi ciente oxígeno para 
comenzar a cambiar de manera signifi cativa la composición de la atmós-
fera hace 2400 millones de años. Esta fecha puede cambiar conforme se 
acumulen más datos: en 2009, geocientífi cos de la Universidad Estatal 
de Pennsylvania encontraron en Australia fuerte evidencia isotópica de 
que el oxígeno estaba presente en los océanos ya hace 3460 millones
de años. Ahora los científi cos buscan el mismo tipo de evidencia en otras 
capas sedimentarias que se sabe son más antiguas que 2400 millones de 
años.
El aumento en el oxígeno atmosférico afectó profundamente la 
vida. El oxígeno envenenó a los anaerobios estrictos (organismos que 
no pueden usar oxígeno para la respiración celular) y muchas especies 
sin duda perecieron. Sin embargo, algunos anaerobios sobrevivieron en 
ambientes donde el oxígeno no penetró; en otros evolucionaron adapta-
ciones que neutralizaron el oxígeno de modo que no pudiera dañarlos. 
En algunos organismos, llamados aerobios, evolucionó una ruta respi-
ratoria que usó el oxígeno para extraer más energía de los alimentos. La 
respiración aeróbica se unió con el proceso anaerobio de glucólisis ya 
existente.
La evolución de los organismos que podían usar oxígeno en su me-
tabolismo tuvo muchas consecuencias. Los organismos que respiran 
aeróbicamente ganan mucha más energía de una sola molécula de glu-
cosa que la que obtienen los anaerobios por fermentación. (Recuerde 
la comparación de fermentación y respiración aeróbica en la tabla 8.2). 
Como resultado, los organismos aerobios recién evolucionados eran 
más efi cientes y más competitivos que los anaerobios. Acompañada de 
la naturaleza venenosa del oxígeno para muchos anaerobios, la efi cien-
cia de los aerobios forzó a los anaerobios a asumir papeles relativamente 
menores. En la actualidad, la gran mayoría de los organismos, incluidos 
plantas, animales y la mayoría de hongos, protistas, arqueas y bacterias, 
usan respiración aeróbica; sólo algunos arqueas y bacterias, e incluso al-
gunos protistas y hongos, son anaerobios.
La evolución de la respiración aeróbica estabilizó los niveles de oxí-
geno y dióxido de carbono en la biosfera. Los organismos fotosintéticos 
usaron dióxido de carbono como fuente de carbono para sintetizar com-
puestos orgánicos. Esta materia prima se habría agotado de la atmós-
fera en un período relativamente corto sin la llegada de la respiración 
aeróbica, que liberó dióxido de carbono como producto de desecho de 
la descomposición completa de moléculas orgánicas. En consecuen-
cia, el carbono comenzó a reciclarse en la biosfera, moviéndose desde 
el ambiente físico no vivo a los organismos fotosintéticos y hacia los 
heterótrofos que se alimentaban de aquéllos (vea el capítulo 55). La 
respiración aeróbica liberó el carbono de vuelta al ambiente físico como 
dióxido de carbono y el ciclo del carbono continuó. En forma similar, el 
oxígeno molecular se produjo mediante fotosíntesis y se utilizó durante 
la respiración aeróbica.
Otra consecuencia signifi cativa de la fotosíntesis ocurrió en la at-
mósfera superior, donde el oxígeno molecular reaccionó para formar 
ozono (O3) (FIGURA 21-7). Con el tiempo, una capa de ozono cubrió la 
Tierra y evitó que gran parte de la radiación ultravioleta del Sol penetra -
ra hasta la superfi cie. Con la protección de la capa de ozono del efecto 
mutagénico de la radiación ultravioleta, los organismos pudieron vivir 
más cerca de la superfi cie en los ambientes acuáticos y con el tiempo se 
movieron hacia la tierra. Sin embargo, como la energía en la radiación 
El ozono (O3) se forma en la atmósfera 
superior cuando la radiación ultravioleta 
del Sol descompone los enlaces dobles de 
las moléculas de oxígeno.
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2(O3)
3(O2)
FIGURA 21-7 Formación de ozono
PUNTO CLAVE
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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
	Los aerobios aparecieron después de que el oxígeno aumentó en la atmósfera
	Las células eucariotas descendieron de las células procariotas