Biología Evolutiva Unidad II: 2.1 – Comienzos de la evolución biológica 2.2 – origen de la célula eucariota

Grandes pasos evolutivos Coacervados o microesferas Clase de hoy Protocélulas Procariotas Eucariotas unicelulares Eucariotas pluricelulares

La formación de una protocélula ARN Dos modelos acerca de cómo se generaron las primeras unidades de vida: la protocélula

Radiación adaptativa de los procariotas Evidencia fósil 3.300 Ma Procariotas Radiación adaptativa 1.300 Ma Eucariotas unicelulares 700.000 Eucariotas pluricelulares

Radiación adaptativa de procariotas Ejemplo de nichos Variaciones de temperatura Autótrofos y Heterótrofos Mares y ríos (salinidad) Anaerobios y aerobios

Amplia radiación adaptativa, porque? Larga historia sobre la tierra Pequeño tamaño y alta tasa de crecimiento Plasticidad genética (alta tasa de mutación y posibilidad de transferencia horizontal) Versatilidad de metabolismos Amplia capacidad de adaptarse al medio

Radiación adaptativa de procariotas Poco registro fósil La mayor parte de la evolución en procariotas es molecular y no estructural o morfológica Como sucedió? Atmosfera primitiva con bajo O2 La > parte de la evolución se da en condiciones anaeróbicas Aparece la fotosíntesis en cianobacterias (2700 Ma) Extinción masiva de organismos anaerobios Aumenta el O2 atmosférico Amplia radiación basada en la amplitud de nichos

Algunas dificultades con el O2 Producción de luciferina Caso del dinoflagelado Noctiluca

Aumento del O2 Amplia diversificación de la vida Aumenta el O2 atmosférico Rayos UV O3 O3 Se comienza a formar ozono O3 (Capa de Ozono) O3 O3 Los rayos UV ya no llegan a superficie con la misma intensidad Amplia diversificación de la vida Mayor protección a ADN y proteínas

Metabolismo microbiano Es el medio por el cual un microorganismo obtiene la energía y nutrientes que necesita para vivir y reproducirse. Cuatro categorías nutricionales básicas: Fotótrofos: Microorganismos que utilizan o convierten la energía solar en energía química aprovechable por las células (ATP). Energía Quimiótrofos: Microorganismos que utilizan o convierten la energía contenida en los enlaces de diferentes sustancias químicas. Autótrofos: Microorganismos capaces de reducir el CO2 atmosférico y convertirlo en biomasa. Fuente de carbono Heterotrofos: Microorganismos capaces de convertir compuestos carbonados (materia orgánica) en biomasa.

Categorías de metabolismos Fuente de energía carbono Metabolismo Luz (foto) CO2 (autotrofo) fotoautótrofo Materia Orgánica (heterótrofo) fotoheterótrofo Sustancia química (Quimio) quimioautótrofo quimioheterótrofo

Woese y su importante logro en 1977 PROCARIOTAS Árbol basado en las secuencias de ARN r de la subunidad S16 Bacteria Archaea Eucarya Monera Fungi Protista Plantae Animalia (Whittaker)

Célula eucariota y teoría endosimbiótica Las mitocondrias ancestrales eran supuestamente pequeñas bacterias heterótrofas capaces de usar oxígeno para respirar y crear energía Invasión de cianobacterias fotosintéticas a otras células Invasión o Indigestión ???? Invasión protozoarios animales hongos algas plantas E ainda mais…. Antes de la simbiosis de mitocondrias con otras células = + Origen de las células nucleadas Arquea termófila Bacteria heterótrofa

Ejemplos de simbiosis Sepias (Euprymna scolopes) y bacterias (Vibrio fischeri). sistema quorum sensing Rumen y bacterias celulósicas

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Bibliografía Se sugiere leer el Cap. 9 “Planeta bacteriano” de Piccini & Fraga Libro “Unidad en la diversidad” (Tassino & Silva Ed., 2011)