Tipos de Nutrición
Autotrofa
La nutrición autótrofa es característica de los seres vivos que utilizan materia inorgánica y la transforman en materia orgánica, utilizando la energía solar o la energía desprendida de reacciones químicas. Existen dos tipos de nutrición autótrofa:
- Fotosíntesis: CO2 + H2O + sales minerales
- Quimiosíntesis: Materia inorgánica + energía química → Materia orgánica
Heterótrofa
La nutrición heterótrofa es propia de los seres vivos que utilizan materia orgánica para obtener la energía acumulada en estas moléculas. Esta energía es utilizada para realizar las diferentes funciones vitales.
Origen de la Vida: Primeras Teorías
Creacionismo
Las religiones del mundo occidental aceptan literalmente los relatos del libro bíblico del Génesis, que atribuyen la creación de los seres vivos y el hombre a un ser superior (Dios).
Generación Espontánea
En la Antigua Grecia, se creía que la vida aparecía espontáneamente. Aristóteles sostenía que los seres vivos, especialmente los gusanos, surgían de progenitores específicos, pero también de la materia en descomposición de forma espontánea.
Francisco Redi (1665)
Realizó experimentos que invalidaron la teoría de la generación espontánea, demostrando que los gusanos no surgían espontáneamente de la carne en descomposición.
Lazzaro Spallanzani
Calentó caldo de carne y lo colocó en recipientes de cristal cerrados herméticamente, demostrando que no se generaba vida en ausencia de contacto con el exterior.
Louis Pasteur (1859)
Presentó experimentos que refutaron definitivamente la generación espontánea, estableciendo que los seres vivos proceden de otros seres vivos.
Panspermia
Esta teoría propone que el origen de la vida es cósmico. En el siglo V a.C., Anaxágoras fue el primero en sugerir que la vida tenía un origen extraterrestre. En el siglo XIX, el biólogo alemán Richter desarrolló la teoría de que la Tierra fue fecundada por microorganismos procedentes del espacio. Esta teoría ha recobrado importancia en la actualidad, con el descubrimiento de ácidos grasos en meteoritos.
Científicos en Contra
Argumentan que no hay pruebas de vida fuera de la Tierra y que la panspermia no resuelve el problema del origen de la vida.
Científicos a Favor
Señalan el descubrimiento de moléculas orgánicas en nebulosas y la posibilidad de que los meteoritos transporten moléculas esenciales para la vida. También sugieren que el agua de la Tierra pudo haber llegado a través de asteroides.
Teorías Modernas sobre el Origen de la Vida
La evolución de los seres vivos se produjo en dos fases: evolución abiótica o química y evolución biótica o formación celular. Los seres vivos están compuestos principalmente por carbono y agua. Se cree que el agua de la Tierra proviene de asteroides que chocaron con nuestro planeta.
Evolución Abiótica: Teoría de Oparin
Oparin intentó explicar cómo se originaron las primeras células, dividiendo el proceso en cinco etapas:
- Las moléculas de la atmósfera primitiva reaccionaron entre sí debido a las descargas eléctricas y los rayos ultravioleta, formando pequeñas moléculas orgánicas.
- La lluvia arrastró estos compuestos a los océanos, formando el “caldo primitivo”.
- Las moléculas orgánicas del caldo reaccionaron entre sí y con el agua, transformándose en “ladrillos biológicos”.
- Los ladrillos biológicos interaccionaron entre sí, formando polímeros (moléculas grandes).
- Los polímeros se organizaron en estructuras más complejas, dando lugar a las primeras células.
Hipótesis de las Microsferas (Proteinoides)
En la década de 1970, Sidney Fox propuso que las microsferas proteinoides fueron precursoras de los seres vivos. Recreó las condiciones de las fuentes hidrotermales, sometiendo un medio acuoso a altas temperaturas y luego desecándolo. Se formaron pequeñas gotas con capacidad catalítica (enzimas), pero esta teoría no explica la transmisión de la información genética.
Hipótesis del Mundo RNA
Se cree que el ARN fue la primera molécula en transportar información genética, ya que tiene capacidad de duplicarse y actividad catalítica. Esta molécula habría estado protegida por una membrana. El ARN, al ser inestable, se habría transformado en ADN, la molécula que transmite la información genética de generación en generación.
Evolución Biótica o Celular
Todos los seres vivos proceden de una célula ancestral que surgió hace 3800 millones de años. El momento decisivo fue la aparición de las siguientes características:
- Una membrana de lípidos que separa el medio interno del externo.
- Procesos metabólicos para obtener energía.
- Capacidad de reproducción y respuesta a los cambios ambientales.
Las Células
Las primeras células eran procariotas, anaerobias y heterótrofas (bacterias que realizan fermentaciones). Estas células producen energía, pero con un rendimiento bajo. Con la aparición de la clorofila, surgieron las células procariotas fotosintéticas y anaerobias, que comenzaron a producir oxígeno. La acumulación de oxígeno en la atmósfera permitió la formación de la capa de ozono y la aparición de células procariotas autótrofas y aerobias. Finalmente, aparecieron las células eucariotas hace 2700 millones de años. Se cree que surgieron por la unión simbiótica de varias células procariotas, lo que les permitió un mejor rendimiento energético.