03 Los protobiontes 01

Los protobiontes.
Los protobiontes fueron los precursores evolutivos de las primeras células procariotas. Los
protobiontes se originaron por la convergencia y conjugación de microesferas de proteínas,
carbohidratos, lípidos y otras substancias orgánicas encerradas por membranas lipídicas. El agua fue
el factor más significativo para la configuración del endoplasma de los protobiontes.
Las microesferas se agruparon dentro de envolturas membranosas para armar organelos dedicados a
funciones especializadas. Por ejemplo, las microesferas de enzimas incluidas dentro de una
membrana formaron lisosomas.
Gradualmente, varios sectores de la membrana externa se invaginaron hacia el endoplasma, formando
el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, lisosomas, peroxisomas, vacuolas, y otras estructuras
membranosas, integrando a los primeros protobiontes. Los protobiontes carecían de una membrana
nuclear (envoltura nuclear).
Las mitocondrias y los cloroplastos eran protobiontes especializados para obtener energía del
ambiente.
Las mitocondrias eran protobiontes membranosos heterótrofos (con su propio ADN) que obtenían su
energía de las moléculas orgánicas disueltas en grandes cantidades en su medio ambiente inmediato
(quimiosmóticos). Algunas mitocondrias eran engullidas por otros protobiontes más complejos.
Generalmente, las mitocondrias más tempranas eran usadas como alimento para otros protobiontes,
pero algunas de ellas no eran procesadas como alimento, sino que persistían como simbiontes dentro
de los protobiontes más complejos. Progresivamente, la relación funcional fue más esencial tanto para
las mitocondrias como para los protobiontes, hasta que no pudieron prescindir unos de otros. Ésta es
la teoría acerca del origen de los primeros heterótrofos protocariotas (por ejemplo, Archaea y
Bacterias no autotróficas).
La misma cosa aconteció con los cloroplastos, los cuales eran protobiontes quimioautótrofos. Los
organismos quimioautótrofos eran capaces de obtener energía desde las substancias orgánicas de su
ambiente (quimiosmóticos) así como también de transformar la energía lumínica en alimentos
mediante la acción de la clorofila (autótrofos). Algunos protobiontes obtenían cloroplastos
incorporándolos a su endoplasma como alimento. Pero por medio de algún mecanismo de autodefensa, los cloroplastos persistieron en el endoplasma de los protobiontes más complejos. Al igual
que las mitocondrias, los cloroplastos llegaron a ser una parte esencial de los protobiontes, dentro de
los cuales ellos se mantenían como quimiosimbiontes. Tales protobiontes no pudieron subsistir sin
los cloroplastos, y los cloroplastos no pudieron persistir fuera de sus anfitriones. Así se originaron las
primeros autótrofos unicelulares (por ejemplo, las cianobacterias y las bacterias del azufre).
A los primeros seres vivientes se les denomina arqueobiontes o progenotas.
Desde finales del último siglo muchos biólogos han estado considerando que el ácido ribonucleico
(ARN) fue el primer ácido nucleico en los protobiontes en lugar del ADN porque cuando el clima era
demasiado cálido, las enzimas para la síntesis del ADN no podían trabajar apropiadamente y el ADN es
inestable a temperaturas muy altas. Se piensa que la Tierra era extremadamente caliente cuando se
integraron los protobiontes espontáneamente. Los biólogos que piensan que el ARN fue el ácido
nucleico de los protobiontes tempranos asumen que cuando las condiciones del entorno se tornaron
más propicias las moléculas de ARN pudieron construir moléculas de ADN. Ellos piensan que el ácido
ribonucleico era competente para producir proteínas autocatalíticas y no autocatalíticas y que algunas
proteínas autocatalíticas ayudarían a la autosíntesis de moléculas de ARN. Sin embargo, con el
conocimiento actual acerca de las propiedades fisicoquímicas de los ácidos nucleicos, pensamos que
la hipótesis de la síntesis espontánea del ADN y/o ARN es poco realista, no sólo en la composición de
los protobiontes tempranos, sino en el surtido completo de compuestos orgánicos sintetizados
espontáneamente en la Tierra. La evidencia sugiere que todo dependió de la síntesis de proteínas
autocatalíticas, que se reproducían como actualmente lo hacen los priones, sin la intervención de
ácidos nucleicos.
ESQUEMA DE LA EVOLUCIÓN DE LOS ARQUEOBIONTES
Autor: Biol. Nasif Nahle