Exploraciones por el planeta Comida. Pere Puigdoménech Rosell

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СКАЧАТЬ vivos obtenían probablemente la energía de las fuentes de calor del planeta, que estaba todavía en formación, o de compuestos químicos ricos en energía. Obtenían también los materiales que necesitaban de un entorno rico en compuestos orgánicos y en minerales, eso que ha sido calificado como «sopa primitiva». Allí debían de encontrarse los componentes esenciales que constituyen una célula viva, como las grasas que forman la membrana que separa el interior del medio que lo rodea, los aminoácidos que forman las proteínas y los nucleótidos que forman el ADN y los otros ácidos nucleicos. Todos estos compuestos han sido encontrados en meteoritos y cometas, junto al agua, y se han hecho experimentos que demuestran que, en las condiciones que se daban en el periodo en que se formaban en el sistema solar primitivo, su síntesis era muy favorable y frecuente. Esto significa que en algún momento de la evolución del planeta podría haber en algunos lugares unas concentraciones elevadas de los compuestos orgánicos a partir de los cuales se formaron los primeros organismos vivos. Para reproducirse, pero también simplemente para mantener sus actividades, los seres vivos han necesitado siempre obtener energía y materia para construir las estructuras que los componen. Y esto ha sido así desde los primeros momentos en que apareció la vida sobre el planeta Tierra.

      Hay bastante incertidumbre sobre los caminos que condujeron desde la aparición en la Tierra de las moléculas que constituyen los seres vivos hasta LUCA (Last Universal Common Ancestor). Así es como denominamos al organismo que sería el antepasado común de todos los seres vivos, que viviría hace unos tres mil millones de años y que era un organismo de una sola célula cuya biología debería de tener ya los elementos básicos –proteínas, azúcares, ADN, etc.– que hoy en día poseemos todos los organismos que vivimos en la Tierra. Que existe un organismo como LUCA ha sido postulado sobre la base de que la maquinaria básica del funcionamiento de todos los seres vivos es esencialmente la misma. Esta maquinaria incluye un sistema para conservar una información, que es la que define el organismo por sí solo y que tiene una naturaleza química en forma de ADN. Hay que señalar que este hecho ha sido utilizado también para apoyar la idea de que el origen de la vida se dio en otro planeta y que a la Tierra ya llegó LUCA o un organismo parecido. Incluso elementos de esta maquinaria como el código genético, que no necesitan adoptar exactamente la forma que tienen y podrían ser muy diferentes, tienen una presencia universal. Por eso se ha formulado la hipótesis de que esta maquinaria es la que tenía el organismo del cual descendemos todos los seres vivos. Quizás la vida habría podido ser diferente de la que conocemos, pero tal como era LUCA fue bastante eficiente para imponerse y originar la diversidad de organismos que en el pasado y hoy pueblan nuestro planeta.

      Las fuentes de energía internas del planeta debieron de ser esenciales durante largas etapas en la evolución de los organismos primitivos. Y estos organismos estarían muy adaptados a estas condiciones tan diferentes de las actuales. En aquel entorno primitivo, con una actividad geológica interna del planeta muy elevada, debía de haber disponibles fuentes de energía más diversas e intensas que en la actualidad, pero que actualmente podemos observar en lugares concretos de la Tierra. Actualmente, en nuestro planeta se han descubierto un conjunto fascinante de organismos que denominamos arqueobacterias, porque algunos han supuesto que son reliquias de tiempos antiguos, o extremófilos, porque viven en entornos de alta temperatura o con contenidos en minerales muy extremos, como son las fuentes termales o los entornos ricos en metano o sal, y utilizan el calor o la descomposición de materiales ricos en energía para su actividad. Pueden ser los testigos de cómo funcionaba aquella vida primitiva. Entre estos organismos se encuentran, por ejemplo, los que viven en altas concentraciones de sal y que se alimentan de residuos orgánicos en el agua saturada de cloruro sódico. De hecho mueren si los colocamos en entornos menos extremos que parecerían más apropiados para vivir. Aprovechan la luz solar mediante un mecanismo muy parecido al modo en que detectamos la luz en nuestra retina y se protegen de los rayos ultravioleta con pigmentos que proporcionan ese color rojo que vemos en los lagos salinos y que proviene de pequeños crustáceos que se alimentan de las arqueobacterias. A su vez, estos crustáceos son el alimento de los flamencos que vemos en estos entornos y que adoptan esa misma coloración roja.

      Los organismos compuestos de una sola célula, sean de la especie que sean, bacterias o arqueobacterias, necesitan energía, pero también componentes para construir aquello que compone su estructura y, sobre todo, para reproducirse. Las bacterias que conocemos hoy necesitan disponer de alguna fuente de carbono, nitrógeno y fósforo y minerales, es decir, necesitan alimentarse. Por lo tanto, han desarrollado sistemas que detectan dónde están los nutrientes que necesitan y muchos de ellos tienen sistemas para moverse y dirigirse allí donde está lo que necesitan y para huir cuando les puede perjudicar. También tienen maneras de permitir que los materiales que necesitan para vivir puedan difundirse de manera selectiva en el interior de su célula. Podemos decir que es un modo sencillo y primitivo de comer, ya que estos organismos han de detectar lo que necesitan, aproximarse y acabar incorporándolo a su interior. De este modo pueden aumentar sus poblaciones y competir con otros organismos por los materiales que todos necesitan para vivir. Algunos microorganismos tienen la propiedad de alimentarse de otros englobándolos en su estructura, lo que denominamos fagocitosis. En el interior de la célula los digieren, lo que significa que rompen las moléculas en sus componentes básicos, e incorporan el producto de la digestión a sus cadenas metabólicas. Estas son las primeras manifestaciones de lo que podemos denominar comer.

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      LA FOTOSÍNTESIS

      En algún momento hace unos mil millones de años, un grupo de organismos que utilizaba la energía que transporta la luz del Sol proliferó de manera preferente sobre la superficie de nuestro planeta. Vivían de lo que denominamos la fotosíntesis, que es un proceso mediante el cual las células tienen la capacidad de integrar la energía de la luz y usarla para transformar el dióxido de carbono del aire en sustancias ricas en energía como la glucosa. Los organismos que tienen este sistema no dependen de fuentes locales de energía, sino que solo necesitan acceder a la luz del Sol, que está presente en la superficie de todo el planeta. La fotosíntesis permite captar la energía que se almacena de forma química y da lugar a unos subproductos que son oxígeno y agua. El predominio de este proceso en el planeta Tierra cambió radicalmente su superficie en un periodo en el que su interior ya estaba en proceso de enfriamiento y donde había grandes cantidades de agua que quizás en parte procedían de los cometas. Las bacterias fotosintéticas, primero, y las plantas primitivas, después, poblaron la Tierra y transformaron la atmósfera terrestre de manera irreversible por uno de los subproductos de la fotosíntesis, el oxígeno, que hasta aquel periodo había estado en una proporción baja en la atmósfera primitiva de la Tierra.

      El oxígeno es una molécula muy reactiva y fue aprovechado de manera progresiva por muchos microorganismos en lo que denominamos la respiración, en la que, contrariamente a la fotosíntesis, la energía que contienen azúcares como la glucosa se usa para una multitud de funciones de la célula. Un efecto colateral es que la fisiología de otros muchos microorganismos es incompatible con la presencia de oxígeno. Por esta razón, el oxígeno, que es uno de los elementos que necesitamos para vivir muchos de los organismos actuales, no favorece la vida de otros microorganismos que a partir de entonces han proliferado en entornos alejados de la atmósfera. Solo hay que ver que una manera que tenemos de eliminar microorganismos infecciosos es tratarlos con agua oxigenada, que por el exceso de oxígeno hace imposible su proliferación. La aparición del oxígeno en la atmósfera fue un acontecimiento de gran importancia que permitió la aparición de nuevos tipos de organismos vivos con una fisiología muy eficiente y que proliferaron en grandes cantidades. Lo podemos constatar por las reservas de petróleo, que son el producto de organismos fotosintéticos unicelulares que se acumularon en sedimentos de lagos y océanos. Millones de años más tarde, otra explosión de organismos fotosintéticos, los vegetales, dio lugar al carbón que hoy encontramos incrustado en algunas rocas.

      Los organismos más sencillos, como las bacterias, están compuestos de una sola célula y, como los animales más complejos, también deben encontrar sustancias que los alimenten, y actuar en consecuencia, por ejemplo moviéndose a favor o en СКАЧАТЬ