Existen muchas maneras de clasificar a los seres vivos, sin embargo, la división más importante en la biosfera es la brecha que separa a los procariontes, es decir organismos cuyo ADN no está encerrado dentro de una membrana nuclear, de los llamados eucariontes, que son aquellos cuyas células poseen al menos una membrana nuclear. Las células, ya sean procariontes o eucariontes, son las unidades básicas de la vida. Todos los organismos están formados por células nucleadas, que surgieron de la unión de distintas células bacterianas debido a un proceso de simbiosis o, para usar un término que data del siglo XIX, como simbiogénesis.

Simbiosis es un término que acuñó el botánico alemán Antón de Bary en 1873 para referirse, en forma literal, a la "vida en comunidad de dos organismos de nombres diferentes”. La cohabitación por un tiempo prolongado puede producir simbiogénesis, es decir, la aparición de nuevos cuerpos, nuevos tejidos, nuevos órganos, nuevas especies. La mayoría de las innovaciones evolutivas fueron y son producto de la simbiogénesis, un término y un concepto propuesto por el biólogo ruso Konstantin Merezhkhosvky (1855-1921).

La teoría sobre el origen de las células eucariontes involucra el surgimiento previo de diversos tipos de procariontes, seguido de simbiogénesis, incorporación y fusión de distintos tipos de células.

Se tiene evidencia fósil de que la vida se originó en algún sitio de nuestro planeta hace alrededor de 3800 millones de años, en forma de células procariotas. Durante el eón Hadeano se formaron todas las biomoléculas necesarias para las estructuras y funciones de las células vivas. También es posible que estas biomoléculas conformaran los prebiontes o pre células, que son los sistemas que precedieron a las primeras células vivas o eubiontes.

Por ello se cree que en el siguiente eón, el Arqueano, se contaba con lo necesario para que surgieran los primeros sistemas celulares, los cuales presentaban tres características fundamentales para la vida:

• La existencia de una membrana externa que los separa del medio externo.
• Un metabolismo regulado por enzimas
• La capacidad de transmitir su información contenida en el ADN.

Cuando aparecieron estas primeras células procarióticas (eubiontes) requirieron de un aporte continuo de energía para mantenerse, crecer y reproducirse. Para satisfacer sus requerimientos de energía, de acuerdo con esta hipótesis, las células primitivas dependían de los compuestos orgánicos presentes en los mares primitivos para obtener sus moléculas energéticas y estructurales, es decir, se alimentaban de forma heterótrofa y eran anaerobios puesto que la atmósfera primitiva carecía de oxígeno.

Cuando el suministro de las moléculas energéticas de carbohidratos disminuyó, las células que podían hacer un uso más eficiente de los recursos limitados de energía disponible en los mares, fueron aquellas que tuvieron más probabilidad de sobrevivir y reproducirse. Es así como se inició el proceso de evolución biológica.

Hace cerca de 3,200 millones de años, aparecieron las primeras bacterias autótrofas fotosintéticas (bacterias capaces de autoalimentarse), gracias a los pigmentos que atrapan la luz y algunos mecanismos metabólicos evolucionaron en algunas eubacterias, posiblemente por mutaciones en su ADN ocasionadas por la exposición a las radiaciones ultravioleta.

La acumulación de oxígeno en la atmósfera proporcionó, en consecuencia, la presión de selección para el siguiente gran avance evolutivo entre las bacterias, que fue la habilidad de utilizar oxígeno en el metabolismo para liberar la energía de los alimentos (moléculas orgánicas).

Aparecieron entonces los organismos aeróbicos, y con ello, hace aproximadamente 2,400 millones de años, surgieron las primeras bacterias capaces de respirar aeróbicamente.

Como la cantidad de energía que se aprovecha aumenta en gran medida cuando se utiliza oxígeno para metabolizar las moléculas alimenticias, las bacterias aeróbicas tuvieron una ventaja selectiva importante sobre aquellas que rompían o metabolizaban las moléculas energéticas por la vía anaeróbica de la fermentación.

Con la proliferación de las cianobacterias autótrofas fotosintéticas, cuyo metabolismo las hacía capaces de liberar oxígeno a la atmósfera, se fue constituyendo con el tiempo la capa de ozono capaz de filtrar las radiaciones ultravioleta. De esta manera, las bacterias modificaron nuevamente la atmósfera primitiva y se bloqueó la entrada de radiaciones ultravioleta, que a su vez, impidió la posterior formación de moléculas orgánicas en los mares a partir de sustancias inorgánicas.

Años después de que se originaron las bacterias primitivas, algunas poblaciones de esas primeras células procarióticas se separaron en dos ramas principales. Esta primera divergencia mayor originó en el eón Arqueano dos linajes o ramas de células procarióticas. Un linaje dio lugar a las eubacterias, mientras que la otra rama originó al ancestro común de las arqueobacterias y de las células eucarióticas.

Durante el último tercio del siglo XX Lynn Margulis, propuso la teoría de endosimbiosis que consiste en explicar:

La generación de estos linajes generó estructuras y diversos compartimientos en las células, que se cree se dieron por endosimbiosis, es decir, por la asociación biológica en la que dos o más organismos diferentes que viven en el interior uno de otro obtienen beneficios mutuos como resultado de su coexistencia.

Existen evidencias que sustentan la teoría de endosimbiosis.

• group_workCyanophora paradoxa

  El microorganismo Cyanophora paradoxa alberga en su célula estructuras fotosintéticas -semejantes a cianobacterias esféricas-, y comparte con las células hospedadoras algunas de sus moléculas de alimento producidas por fotosíntesis.

• group_workCianobacterias

  Se cree que algunos procariotas fotosintéticos (cianobacterias) fueron ingeridos por células eucarióticas depredadoras y aerobias (pero no fotosintéticas), de mayor tamaño, las cuales tampoco pudieron digerir a su presa, con lo que las cianobacterias sobrevivieron en su nuevo hospedador, pasando a formar parte de las células depredadoras. La idea es que se pudieron haber convertido en los precursores de los cloroplastos, con lo que habrían dado origen a nuevas células eucarióticas fotosintéticas (autótrofas).

• group_workMitocondria

  Las mitocondrias son organelos que contienen su propio ADN, que es una sola molécula circular, semejante al ADN de las bacterias. Además, sólo otras mitocondrias generan a las mitocondrias, que se dividen dentro e la célula.

• group_workCilios, flagelos y centriolos

  El origen de cilios, flagelos y centriolos se pudo haber dado a partir de la simbiosis entre algunas células eucarióticas primitivas y bacterias móviles del tipo espirilo (bacterias espiroquetas) de vida libre. El descubrimiento de que los centriolos poseen una pequeña cantidad de ADN apoya esta hipótesis, porque se ha interpretado que ese ADN sería una parte del que originalmente poseía la bacteria simbiótica.

• group_workNúcleo

  El origen del núcleo es más difícil de comprender. Una hipótesis es que, al igual que muchos otros organelos eucarióticos, el núcleo surgió como resultado de la endosimbiosis. En este caso, la bacteria simbionte tomó el control de la célula procariótica hospedadora que la capturó.

  Otra posibilidad es que la membrana plasmática de la bacteria se invaginó, rodeando el ADN, lo que habría creado la envoltura nuclear. Además, los pliegues pudieron haber producido el retículo endoplásmico, que es la continuación de la envoltura nuclear.

La teoría de la simbiosis es ahora reconocida, pues, como un proceso central en el proceso de evolución de la vida en nuestro planeta, gracias a los resultados de la biología molecular, la genética y la microscopía.

Ordena arrastrando la secuencia de condiciones en las que pudieron proliferar las bacterias aeróbicas

• swap_vertAparecieron entonces los organismos aeróbicos, y con ello, hace aproximadamente 2,400 millones de años, surgieron las primeras bacterias capaces de respirar aeróbicamente.
• swap_vertLas células que podían hacer un uso más eficiente de los recursos limitados de energía disponible en los mares, fueron aquellas que tuvieron más probabilidad de sobrevivir y reproducirse.
• swap_vertLa acumulación de oxígeno en la atmósfera proporcionó, en consecuencia, la presión de selección.
• swap_vertLas primeras células procarióticas (eubiontes) dependían de los compuestos orgánicos presentes en los mares primitivos.
• swap_vertLas bacterias modificaron nuevamente la atmósfera primitiva y se bloqueó la entrada de radiaciones ultravioleta
• swap_vertAsí se canaliza el poder poder destructivo del oxígeno a través de la respiración, que es una vía aeróbica para generar energía.
• swap_vertAparecieron las primeras bacterias autótrofas, gracias a los pigmentos que atrapan la luz y posiblemente por mutaciones en su ADN ocasionadas por la exposición a las radiaciones ultravioleta.