A partir de los estudios de laboratorio y de las leyes de la termodinámica se pueden establecer etapas necesarias para la aparición de la primera célula:
- Formación de polímeros de ARN capaces de replicarse mediante el apareamiento de bases complementarias.
- Incorporación de los mecanismos necesarios para que las moléculas de ARN puedan regir la síntesis de moléculas proteicas.
- Formación de una membrana de lípidos que determine el aislamiento mezcla de ARN y nuevas proteínas.
- Sustitución como material que codifica la información para síntesis de proteínas, del ARN por el ADN.
- Aparición de los primeros organismos procariontes, hace aproximadamente 3.500 millones de años.
- Transformación de estas células de estructura y funcionalidad sencillas, como las procariotas, en formas eucariotas mas evolucionadas, hace aproximadamente 1.000 o 1.500 millones de años. Estas células eucariotas son las que están presentes en la mayor parte de animales y las plantas superiores.
- Aparición de los primeros organismos (celentéreos,protoanélidos y protoartrópodos).
Las células son hoy en día sistemas complejos organizados, que poseen una serie de reacciones medidas por enzimas. Algunas de estas células son capaces de captar la energía del sol y transformarla en energía química, que se puede almacenar en forma d glucosa, ATP y otras moléclas. Otras aprovechan la energía acumulada en estos enlaces , para crecer, dividirse, y mantener su integridad.Todas las características de la vida , como la conversión de energía, la asimilación, la secreción, la excreción, las respuestas a estímulos y la capacidad de reproducción dependen totalmente de las complejas rutas el metabolismo de las células actuales.
Los estudiosos del origen de la vida sostienen que los organismos primitivos eran heterótrofos primarios de aspecto semejante al género actual de bacterias Clostridium anaerobios, podían obtener todos sus alimentos directamente del ambiente. Estas características se mantuvieron hasta que el aporte de nutrientes disponible en la tierra empezó a disminuir. A partir de este momento, los organismos que desarrollaron la capacidad de sintetizar los compuestos esenciales tomando como base otros compuestos accesibles adquirieron una serie de ventajas fundamentales con respecto a los que no podían hacerlo. Para la consecución de estas reacciones metabólicas es imprescindible el desarrollo de nuevas enzimas que puedan mediar en las nuevas rutas.
Una vez agotados los nutrientes de la llamada sopa primordial, debido a la proliferación de organismos, el siguiente paso en la evolución de la vida fue la aparición de la fotosíntesis, la capacidad de aprovechar la energía solar para el desarrollo. De esta manera, los organismos heterótrofos pasaron a estar en desventaja frente a los nuevos autótrofos. De igual manera, la acumulación de oxigeno en la atmósfera, como consecuencia de la fotosíntesis, determinó la aparición de un metabolismo aerobio u oxidativo. Los primitivos organismos de aspecto bacterias procariotas aparecieron hace 3.000 millones de años, entre ellas las cianobacterias, capaces de desprender oxigeno, con núcleo.Según las mas avanzadas teorías, surgieron como consecuencia de la unión simbiótica de varios procariotas. Entre ellos se encuentran las algas,los hongos , las plantas y los animales.Su enorme éxito en la evolución puede estar, en gran medida, basado en la variabilidad genética derivada de la reproducción sexual.
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