La aparición del oxígeno

Hace unos 2 000 millones de años la tierra sufrió su primera crisis ecológica: el aumento de oxigeno atmosférico. Un grupo de bacterias, las cianobacterias, desarrollaron la capacidad de obtener  cationes de hidrogeno del agua mediante la fotosíntesis oxigénica, con lo cual se liberaba un producto muy toxico: el oxigeno.

 Al principio el oxigeno reacciono con los minerales, las sales y el hierro originando compuestos oxidados. Cuando el oxigeno no pudo ser retirado por reacción con estas sustancias aumento su concentración en el agua y, después, en la atmósfera, así comenzó a formarse una capa de ozono que filtraba los rallos ultravioleta del Sol, los cuales pueden reaccionar con los ácidos nucleicos matando las células de esta forma se abría la puerta a la colonización del medio terrestre.

 Por otro lado, algunas de estas cianobacterias desarrollaron la capacidad de utilizar el oxigeno. Acababa de nacer la respiración aeróbica, de este modo lograban obtener mucha mas energía que a través de la fermentación, al tiempo que evitaban el riesgo de oxidación producido por el oxigeno.

Anabaena sp. Es una cianofícea que produce oxígeno, pero solo

puede tolerar bajas concentraciones de el por que le resulta tóxico.

Las primeras células

Algunas de las primitivas biomoléculas eran hidrocarburos los cuales pudieron unirse al grupo de los fosfatos y dar lugar a moléculas capaces de asociarse en pequeñas esferas huecas (vesículas). Al formarse un cierto numero de estas pudieron albergar en su interior moléculas autorreplicantes y aumentar la estabilidad, de esta forma nacieron los primeros metabolismos.

Con el tiempo estas esferas huecas o vesículas desarrollaron la capacidad de multiplicarse por división. En ciertos casos debieron juntarse hiperciclos y moléculas autorreplicantes en las mismas vesículas provocando el nacimiento de las primeras células procariotas.

Las primeras células fueron heterótrofas. Obtenían la energía necesaria para realizar sus funciones vitales descomponiendo compuestos orgánicos. De este proceso obtenían ATP y producían moléculas residuales como alcoholes y ácidos que excretaban al exterior.

Con el tiempo aparecieron organismos capaces de descomponer los productos residuales y obtener su propia materia y energía. De esta forma se establecieron cadenas en las que los productos excretados por unos eran usados por otros. Todo esto trajo como consecuencia que los nutrientes se fueran agotando y surgiera una primitiva competencia por los recursos.       

Algunos de esos primeros organismos bacterianos desarrollaron la capacidad de usar la energía del flujo de electrones asociados al intercambio de H+ para sintetizar nuevas moléculas, con lo cual solucionaron el problema de la falta de nutrientes. Otros, en cambio, desarrollaron la capacidad reutilizar la luz. Acababa de nacer la fotosíntesis. Aunque de momento no desprendía oxigeno, ya que obtenían hidrogeno de otras sustancias.

Celulas procariotas.