ORIGEN
Y EVOLUCIÓN DE LA CÉLULA
“La célula es la unidad anatómica y fisiológica de los seres vivos”.
Es decir, que es la unidad anatómica, porque todos los seres
vivos se encuentran formados por lo menos por una célula.
Es la unidad fisiológica o funcional porque cada célula es capaz de realizar
las funciones propias de un ser vivo, como nutrirse, crecer, reproducirse,
etcétera, además de realizar también funciones específicas; por ejemplo, cuando
se encuentra formando parte de algún tejido que realiza funciones particulares.
A partir de la aparición de la teoría celular (1838-1839), hasta cerca del
final del siglo XIX, debido a la carencia de técnicas de fijación, corte y
tinción y al poco poder resolutivo del microscopio óptico de esa época, las
observaciones celulares fueron intensas pero bastante incompletas. Conforme se
fueron desarrollando algunas técnicas; aunadas al mejoramiento de la calidad de
los microscopios, se pudieron obtener datos de algunos detalles de la célula,
como la presencia de una pared celular en las células vegetales, la división
celular, la fecundación y muchas otras.
De 1920, aproximadamente, hasta nuestros días, se ha
incrementado notablemente el conocimiento de laestructura, función y
correlación de los diferentes componentes celulares. Un
hecho determinante fue la aparición del
microscopio electrónico, que tiene un poder resolutivo 1,000 veces mayor o más,
lo permite observar las estructuras celulares a nivel molecular. Esta hecho,
aunado al desarrollo de técnicas biofisico-químicas modernas (radiactividad,
rayos X, ultra-centrifugación, etc.), así como el perfeccionamiento y aparición
de nuevos aparatos e instrumental, nos permite contemplar un enfoque de la
célula a nivel molecular.
La biología molecular considera a la célula viva como un complejo
sistema de macromoléculas organizadas y autodirigidas capaz de crecer,
reproducirse y transformar energía.
1 EXPERIMENTOS DE REDI, SPALLANZANI, PASTEUR, MILLAR-UREY
PANNAMPERUMEN.
Francesco Redi -1698) fue un médico italiano que
tuvo el valor de oponerse a la teoría de la generación espontánea. En 1668
diseño unos sencillos experimentos encaminados a terminar con el error
anterior, que consistieron en colocar pequeños trozos de carne envueltos en
muselina dentro de recipientes perfectamente limpios, cubriendo la entrada de
éstos con gasa y dejando otros trozos de carne en recipientes descubiertos para
que sirvieran como
“testigos”.
Unos días después, la carne que quedó al descubierto estaba
agusanada; en cambio la carne protegida no tenía gusanos, y se observaban sobre
la gasa que cubría los frascos los huevecillos de moscas que no pudieron
atravesarla.
Lázaro Spallanzani (1726-1799) no aceptó las conclusiones de
Nedhan. Fue un naturalista italiano que desde
su infancia se interesó en conocer a los seres vivos. En el año de 1765,
preparo “caldos“ sometidos a ebullición prolongada; puso frijoles y otras
semillas con agua en varias redomas o recipientes de vidrio con asientos anchos
y cuellos angostos, calentó a la flama sus bocas y fundió el vidrio para
cerrarlos perfectamente. Sometió a ebullición sus
caldos por más de una hora para matar cualquier microorganismo. Días después observó varias gotas de sus caldos bajo el microscopio
y comprobó que no se había originado ninguna forma de vida.
La demostración era irrefutable; sin embargo, los partidarios de la generación
espontánea encabezados por Jhon T. Needham alegaron que el calor excesivo
destruía la vida en el caldo y que al sellar las redomas se evitaba que entrara
en ellas la “fuerza vital” que animaba la vida y se encontraba en el aire.
Spanllanzani repitió el experimento, hirviendo durante
dos horas sus caldos, pero cometió el error de dejarlos semi-tapados como Needham acostumbraba
hacerlo, por lo que al observarlos después de unos días encontró que todos los
caldos se habían contaminado con microorganismos que procedían del aire. El problema quedó sin decidirse otros 100 años.
Lo anterior provocó la división de los científicos de esa época, por lo que,
para poner fin a las controversias, la “Academia de Francia” ofreció un premio a quien pudiera demostrar con suficientes pruebas
si existía o no la generación espontánea.
Luis Pasteur (1822-1895) fue un gran químico y biólogo
francés que se propuso poner fin a la polémica, por lo que, en 1864, realizó
una serie de sencillos e ingeniosos experimentos: fabricó unos matraces con
“cuello de cisne” que impedían la entrada de microorganismos.
Dentro de éstos hirvió durante variosminutos distintos
caldos y soluciones, que permanecieron estériles por tiempo indefinido; pero si
llegaba a romperse el cuello del matraz, en
pocas horas se desarrollaban diferentes microorganismos que entraban del ambiente al matraz.
Los experimentos de Pasteur fueron irrefutables, con lo que vino abajo una
teoría que había durado casi 2,500 años.
Estos matraces aún se conservan estériles, con su mismo caldo, en el Instituto
Pasteur de Ciencias que se encuentra en París.
Stanley L. Millar y Harold C. Urey, ralizaron en 1953 en el laboratorio una
serie de
experimentos sencillos pero de resultados espectaculares: mediante un aparato
simple.
Simularon un mundo en miniatura, con todas las
condiciones atmosféricas primitivas propuestas por Oparin. Colocaron una mezcla
de hidrógeno, metano y amoniaco, adicionado constantemente vapor de agua,
produjeron descargas eléctricas durante una semana.
Con gran sorpresa, encontraron que se habían sintetizado durante
ese lapso varios compuestos orgánicos, como
aminoácidos grasos, ácidos fórmico, acético y propiónico, urea, etcétera.
Animados por los resultados obtenidos, otros investigadores, como Ponnamperuma,
no sólo simularon la atmósfera primitiva, sino también la hidrósfera y
consiguieron formar una “sopa” semejante a la propuesta por Oparin y Haldane.
1.1 TEORÍA QUIMIOSINTÉTICA.
La teoría quimiosintética o abiótica parte de una Tierra muy joven y sin vida
que tenía una atmósfera carente de oxígeno libre pero que contenía una gran
cantidad de hidrógeno, por lo que era fuertemente reductora; además, tenía
algunos compuestos orgánicos que se habían, formado de manera abiótica como
metano (CH4), amoniaco(NH3), acido cianhídrico (HCN),
etcétera, así como agua y bióxido de carbono, que se habían formado por la
acción de algunas fuentes de energía.
Conforme la Tierra se fue enfriando, el vapor de agua proveniente sobre todo de
las erupciones volcánicas se condensó y precipitó en forma de lluvias
torrenciales y constantes, las que al caer iban “lavando” las partes altas,
disolviendo y arrastrando muchas sales minerales y algunos otros compuestos.
El agua se acumuló en las partes profundas, en las que poco a poco se fueron
formando los calidos mares primitivos, que cada vez se concentraban más con
productos nutritivos, debido a las constantes evaporaciones y precipitaciones
que sufrían. Por ello, Oparin les dio el lnombre de “sopa
primigenia” o “caldo nutritivo”.