DE HETERÓTROFOS A AUTÓTROFOS

Texto extraído del Capítulo 7 de:
Lazcano Araujo Antonio, 1989, El Origen de la Vida, Ed. Trillas. México.

DE HETERÓTROFOS A AUTÓTROFOS

7.1 LA APARICIÓN DE LOS AUTÓTROFOS
Los primeros seres vivos que aparecieron en la Tierra eran seguramente muy similares a los organismos unicelulares más primitivos que existen actualmente, tales como las bacterias y las algas verde-azules. Tenían, sinembargo, un rasgo distinto: con seguridad eran heterótrofos; es decir, no fabricaban sus propios alimentos, sino que los tomaban ya elaborados de la gran cantidad de materia orgánica disuelta en los mares primitivos, y que se había formado abióticamente. Estas sustancias, incorporadas al interior de las primeras células, eran utilizadas para obtener energía aprovechable biológicamente por medio dela fermentación anaeróbica, un proceso que es poco eficiente desde un punto de vista energético. Seguramente en forma similar a como la realizan algunas bacterias contemporáneas, como las responsables de la gangrena, eran capaces de fermentar muchos tipos de carbohidratos; pronto se dio, por un proceso de evolución biológica, un gran salto, al aparecer bacterias que eran capaces de incorporar eldióxido de carbono (C02 ) presente en la atmósfera a compuestos reducidos de origen metabólico utilizando para ello el ácido sulfhídrico (H2S) atmosférico mediante procesos fotosintéticos primitivos. Aparecieron después bacterias que utilizaban las moléculas de sulfatos, mucho más energéticas, liberando a su vez el H2S como un producto secundario. Estos primeros organismos, al vivir en un medio enque no existía el oxígeno libre sino en cantidades verdaderamente minúsculas, desarrollaron vías metabólicas en las que la incorporación de este elemento, que posee una gran reactividad, les hubiera causado daños irreparables. La ausencia del oxígeno libre en la atmósfera provocaba a su vez que la radiación ultravioleta de origen solar penetrase libremente en la Tierra, y seguramente actuaba comoun factor importante de selección, dañando seriamente a muchos organismos y causando alteraciones en sus primitivos códigos genéticos. Se desarrollaron así diversos tipos de organismos, en los cuales existían mecanismos capaces de reparar los daños que podría sufrir el DNA, debido a la presencia de radiación ionizante. Otros más pudieron utilizar el nitrógeno atmosférico para la síntesis deaminoácidos y otros compuestos orgánicos nitrogenados. Eventualmente, en el curso de la evolución biológica aparecieron bacterias que sintetizaban, como subproductos de su metabolismo, porfirinas que iban acumulando en su interior. Las porfirinas, que también se pudieron haber formado abióticamente, tienen una propiedad fundamental: son capaces de absorber la luz visible, lo cual condujo a la apariciónde bacterias propiamente fotosintéticas, que eran capaces de producir, mediante procesos fotoquímicos, compuestos orgánicos reducidos a partir del dióxido de carbono. Estos primeros organismos fotosintéticos probablemente utilizaban para reducir el CO2, el hidrógeno presente en compuestos como el H2S o bien tomándolo del hidrógeno molecular o de compuestos orgánicos presentes en la atmósferareductora. El siguiente paso importante en la evolución biológica fue el desarrollo del ciclo de Krebs, el proceso de respiración que produce la molécula de ATP. Es razonable suponer que en los organismos primitivos apareció pues la fotofosforilizacion; es decir, la capacidad de producir compuestos como el ATP a partir de procesos químicos en los que la luz jugaba un papel importante. La presencia deATP así formado, pudo haber permitido la transformación de los compuestos orgánicos simples disueltos en los mares primitivos, en otros más complejos. De la transformación de acetatos o formatos, obtenidos a su vez a partir de ácidos acético y fórmico, se pudo haber formado glucosa, en un proceso en el cual se utilizaría la energía de la molécula de ATP.
Todos los procesos fotosintéticos que se...