La unidad estructural, funcional y de origen, “La célula”

En la foto: cientos de miles de células se agrupan para formar estructuras especializadas que desempeñan funciones específicas dependiendo del nicho en el que se desenvuelven. Los hongos son estructuras microscópicas que pueden ser fácilmente observadas tras el microscopio estereoscópico u óptico para su identificación y clasificación (Explorer BioGen, 2017).

La célula en contexto.
Fig. 1. Concepto de célula, sus posibles puntos de orígen y sus mecanismos de evolución (Explorer BioGen, 2017).

Por Juan Manuel Bautista Q

Un poco de historia

La célula tal y como la conocemos hoy en día fue descrita por primera vez por un ilustre y curioso holandés llamado Anton van Leeuwenhoek (1632 – 1723). Posteriormente el concepto “ya pulido” fue dado por el inglés Robert Hooke (1635 – 1703) al realizar el clásico corte fino de corcho y describir sus observaciones en el microscopio como “celdillas”. No mucho tiempo después Robert Brown (1773 – 1858) logró identificar un corpúsculo al cual denominó como el núcleo.

Descripciones que nos parecen muy sencillas tales como el sarro de los dientes, gotas de agua de lluvia, el semen humano e incluso el núcleo de una célula eucarionte, en aquellas épocas fue la sensación al descubrimiento del mundo de lo pequeño.

POSTULADOS DE LA TEORÍA CELULAR

Tiempo después se tuvo la necesidad de conceptualizar a la célula más allá de un simple objeto de observación.

Dos grandes científicos del siglo XIX, el botánico Matthias Jakob Schleiden (1804 – 1881) y el zoólogo Theodor Schwann (1810 – 1882) propusieron en 1839 dos de los tres principios de la teoría celular, las cuales se enuncian a continuación:

Unidad de estructura: todos los seres vivos están formados por células, esto significa que, son las unidades estructurales que conforman a todos los organismos. Dicho postulado involucra a las células unicelulares tales como bacterias, protozoarios arqueas y algunas algas y, a las pluricelulares que están por arriba del nivel de organización celular (tejidos, órganos, sistemas, aparatos e individuos).

Unidad de función: es la unidad fisiológica de todos los organismos, es decir, la célula también se encarga de ejercer las funciones vitales tales como la respiración, la digestión, la excreción, la reproducción, entre otros.

Unidad de origen: el médico patólogo Rudolf Virchow (1821 – 1902) postuló con base en observaciones realizadas al microscopio de cortes de tejidos humanos enfermos la tercera teoría, basándose en que las células nuevas se originaban de células preexistentes, por lo tanto “todas las células provienen de otras células” Omnis cellula e cellula. Virchow contribuyó con este último postulado en 1858.

Estas tres grandes aportaciones serían los cimientos que ayudarían a profundizar sobre el tema de la célula y, a abrir nuevas interrogantes sobre su posible origen, pues se sabe que en aquella época aún con todo ese conocimiento no se podía describir a detalle su estructura interna

No fue sino a finales del siglo XIX cuando se daría paso a la disciplina de la citología (ciencia que estudia la célula y sus funciones) la cual, se encargaría de profundizar con base en el perfeccionamiento de instrumentos tales como el microscopio, la estructura interna y funcional celular. Esto sólo fue el comienzo para el nacimiento de otra disciplina de gran relevancia “la genética“.

TEORÍAS SOBRE EL POSIBLE ORIGEN DE LA VIDA Y DE LAS PRIMERAS CÉLULAS

Y….la pregunta sería… ¿De dónde venimos evolutivamente hablando? Obvio de las células…y… ¿de dónde vienen las primeras células?

La comunidad científica, con el afan de no dejarnos con la duda existencial sobre el posible origen de las primeras células, ha propuesto algunas teorías que hasta la fecha siguen causando controversia entre los conocedores del tema:

Síntesis abiótica: como su nombre lo dice, esta teoría se basa en el origen de las primeras células a partir de agentes sin vida o inertes (luz, agua, sol, aire, entre otros). Lo que caracteriza a esta teoría es la presencia de algunos compuestos primitivos tales como el metano (CH4), amoniaco (NH3), y el agua (H2O) de los que se cree fueron los ingredientes predilectos en el famoso caldo primigenio de Alexander I. Oparin (1894 – 1980) para elaborar moléculas de mayor tamaño (compuestos prebióticos) (Ver Fig. 2).

Síntesis abiótica
Fig. 2. Síntesis abiótica propuesto por Alexander I. Oparin (Explorer BioGen, 2017).

Panspermia: ¿Será posible que la vida surgiera de algún lugar ajeno a la tierra?

Para el Premio Nobel de Química Svante Arrhenius autor del libro “La creación de los mundos” era posible este hecho ya que, su teoría explicaba que la vida ya asentada en la tierra posiblemente tuvo su origen del espacio exterior a través de esporas microscópicas (capaces de resistir temperaturas muy elevadas, radiaciones e incluso el mismo vacío) insertadas en cuerpos celestes.

Hipótesis hidrotermal: en la naturaleza existen organismos que, aunque pareciera difícil de concebir, son capaces de vivir en perfecta armonía a 250°C. Se cree que los primeros organismos proceden de este tipo de ambientes extremos en las profundidades de los océanos a 300 atmosferas de presión (unidad de medida referente a la presión que ejerce el aire de la atmósfera en la tierra a nivel del mar).

Las arqueobacterias son un grupo de microorganismos miembros de los procariontes, cuya cualidad única es la de vivir en ambientes literalmente hostiles (semejantes al de la tierra primitiva) con muy poco oxígeno.

TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN CELULAR

Ya revisamos que existen diferentes escenarios posibles del origen de la vida primitiva. Sabemos que con base en el proceso de complejidad, las células fueron adaptándose al medio externo hasta estar presente en todos los nichos posibles de nuestra biosfera, pero ¿Como fue la evolución de la célula en sí?

Existen dos teorías que podrían ayudar a explicar la forma en como las primeras células procariontes y eucariontes fueron adquiriendo sus niveles de complejidad.

Teoría del plegamiento de membrana: fue en el año de 1962 cuando J. David Robertson (1922 – 1995) propuso esta teoría que explica el proceso de complejidad de la célula eucarionte a través de una célula procarionte inicial. Dicho proceso se inició en la membrana de la célula procarionte que fue hundiéndose hacia sí mismo (proceso de invaginación) para ir creando a los organelos que constituirían a la actual célula eucarionte.

Teoría de endosimbiosis: Konstantin Merezhkovsky en 1909 planteó la teoría de que los cloroplastos se originaron de las cianobacterias mientras que, L. E. Wallin dedujo que las mitocondrias eran bacterias que más tardes formaron parte de la célula eucarionte. Gracias a estas dos aportaciones el británico ruso Kozo-Polyansky publica su escrito titulado “Symbiogenesis: a new principle of evolution” proponiendo a la simbiosis como mecanismo evolutivo.

Durante un buen tiempo estas teorías fueron tomadas muy a la ligera por carecer de fundamento, sin embargo, en 1970 fue la investigadora Lynn Margulis quien retomó estas teorías para proponer la nueva teoría de la endosimbiosis que explica el origen de las células eucariontes por asociación simbióticas entre las células procariontes. Su propuesta fue publicada en el libro The origin of eukariotic cells (El origen de las células eucariontes) en 1970.

 

 

 

 

 

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión /  Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión /  Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión /  Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión /  Cambiar )

Conectando a %s