Biologia de los microorganismos (577)

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E V O L U C I Ó N Y S I S T E M Á T I C A M I C R O B I A N A S 371
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condiciones de la superficie de la Tierra hace más de 4.000 millo-
nes de años, en concreto las temperaturas extremadamente 
altas y los niveles de radiación ultravioleta, debieron de resul-
tar hostiles para la formación de la vida tal como la conocemos. 
Una hipótesis sostiene que la vida se podría haber originado 
muy por debajo de la superficie terrestre, en las fuentes hidro-
termales del lecho oceánico (Figura 12.3). Allí, las condiciones 
habrían sido menos inhóspitas y más estables que en la super-
ficie. En las fuentes hidrotermales se dispondría de un suminis-
tro constante y abundante de energía en forma de compuestos 
inorgánicos reducidos —por ejemplo hidrógeno (H
2
) y sulfuro 
de hidrógeno (H
2
S). La geoquímica exclusiva de estos lugares 
podría haber permitido la formación de moléculas imprescin-
dibles para el surgimiento de la vida y la formación de estructu-
ras compartimentalizadas necesarias para la conservación de la 
energía. Haya sido en el lecho marino o en cualquier otro sitio, 
alguna forma de química prebiótica debió de facilitar el desa-
rrollo de los primeros sistemas autorreplicativos, los precurso-
res de la vida celular.
de asteroides y otros objetos del espacio, persistieron segura-
mente durante unos 500 millones de años. El agua en la Tie-
rra se originó a partir de innumerables colisiones con cometas 
y asteroides helados y de la liberación de gases volcánicos del 
interior del planeta. Dada la temperatura de la Tierra en esa 
época, el agua habría estado presente únicamente en forma de 
vapor. Hasta el momento no se han descubierto rocas datadas 
en el origen de la Tierra, probablemente porque han sufrido 
metamorfosis geológica. No obstante, se han descubierto cris-
tales antiguos del mineral zirconio (ZrSiO
4
), y estos materia-
les nos permiten entrever las condiciones de la Tierra en esa 
época. Las impurezas atrapadas en los cristales y la relación iso-
tópica de oxígeno en los minerales ( Sección 18.9) indican 
que es posible que hace al menos 4.300 millones de años que 
se empezó a formar la corteza sólida y que el agua se empezó a 
condensar en los océanos. La presencia de agua líquida significa 
que las condiciones podrían haber sido compatibles con la vida 
unos 200 millones de años después de que se formara la Tierra.
Algunas de las rocas sedimentarias más antiguas descubier-
tas hasta ahora están en el sudoeste de Groenlandia y datan de 
hace unos 3.860 millones de años. Su composición sedimentaria 
indica que en aquella época ya existían los océanos. Los restos 
fosilizados de lo que parecen ser células (Figura 12.2) y el carbono 
isotópicamente «ligero» abundante en estas rocas proporcio-
nan la prueba más temprana de vida microbiana (en la Sección 
18.9 trataremos del uso de los análisis isotópicos de carbono y 
azufre como indicadores de procesos vivos).
Origen de la vida celular
El origen de la vida en nuestro planeta sigue siendo el mayor 
de los misterios, oscurecido por las profundidades del tiempo. 
Hay pocas rocas que hayan permanecido inalteradas para dar 
testimonio de este período de la historia de la Tierra. Las prue-
bas experimentales indican que los precursores orgánicos de 
las células se pueden formar espontáneamente en determina-
das condiciones, lo que satisfaría los requisitos previos para 
la formación de los primeros sistemas vivos. No obstante, las 
Figura 12.2 Vida microbiana ancestral. Micrografía electrónica de
barrido de bacterias fósiles encontradas en rocas de hace 3.450 millones 
de años del cinturón de rocas verdes Barberton (Sudáfrica). Obsérvense los 
bacilos (flecha) unidos a partículas de materia mineral. Las células tienen un 
diámetro aproximado de 0,7 μm.
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Figura 12.3 Chimeneas submarinas y su posible relación con el 
origen de la vida. Modelo del interior de una chimenea hidrotermal que 
muestra una hipotética transición de la química prebiótica a la vida celular. 
Recuadro: foto de una chimenea hidrotermal. El fluido hidrotermal, caliente 
y con abundantes minerales, se mezcla con el agua marina, más fría y más 
oxidada, y forma precipitados de compuestos de Fe y S, arcillas, silicatos 
y carbonatos. Los precipitados minerales forman poros que podrían haber 
servido como compartimentos energéticos que habrían facilitado la aparición 
de formas de vida precelulares.
Agua marina 
(< 20 ºC, contiene
metales, CO2, y
PO4
2–)
Flujo ascendente
de sustancias
en la chimenea
Chimenea: 
precipitados de
arcilla, sulfuros
metálicos, sílice
y carbonatos
Corteza
oceánica
NH4
+
CH4
H2S
Azúcares
Amino-
ácidos
Bases
nitroge-
nadas
CN–CO
CH3SH
HCO3
–
Nutrientes en fumarolas
hidrotermales
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H2
Finalmente, las bicapas lipídicas ocuparon 
el lugar de los compartimentos minerales 
y permitieron que las primeras células se 
dispersaran en nuevos hábitats
Los 
compartimentos 
permiten acoplar 
reacciones 
energéticas con 
replicación 
molecular
Los poros 
minerales forman 
los primeros 
compartimentos 
biológicos
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