EVO Seminari 1 El origen de la vida (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Evolución
Año del apunte 2015
Páginas 3
Fecha de subida 16/02/2015 (Actualizado: 23/03/2015)
Descargas 38
Subido por

Descripción

FECHA: 12-02-2015 11:00 - 12:00 H MICROBIOLOGÍA (ISABEL ESTEVE) SEMINARI

Vista previa del texto

EVOLUCIÓ arokargomez 3r Biologia UAB El origen de la vida. Origen y diversificación de procariotas BIBLIOGRAFÍA: BARTON, N. H. ET AL. 2007. CAPÍTULO 4 MADIGAN, M. T.; MARTINKO, J. M; DUNLAP, P.V. & CLARK, D.P. BROCK BIOLOGY OF MICROORGANISMS (12TH EDITION). PRENTICE -HALL. 2008.
FECHA: 12-02-2015 11:00 - 12:00 H MICROBIOLOGÍA (ISABEL ESTEVE) SEMINARI Principales acontecimientos de la historia de la vida La concepció de l’edat de la Terra ha anat canviant molt al llarg de la història. Es comença a tenir una mica d’idea al 1913 quan Holmes dóna l’inici del fanerocoic, que és la vida visible i quan es van fosilitzar algunes estructures. Al 1929 Rutheford, sense instrumental precís la va datar el 3.400 Ma i es va aproximar moltissim, ja que al 56 Petterson la va fixar en 4550 Ma amb una variança de +-70 milions d’anys. Aquesta última és la data que acceptem avui dia.
L’inici de la vida no es pot datar ja que les primeres formes no podien deixar registre fòssil. Es va descobrir que les roques calcàries tenen la possibilitat d’englobar algunes estructures, i els descobriments d’urani van ser imprescindibles per datar l’inici de la vida en 3500 Ma. Tot i que aquestes no son les roques més antigues de la Terra, en les que ho son no s’ha trobat registre fòssil).
Grans eons:     A grans trets, situem que del 4500 fins al 3900 es l’Hadeà, i és el periode en que se situa l’origen de la terra.
De 3900 a 2500 és l’arqueà, que es un periode molt extens del que se’n coneix molt poc i és en el que sorgeix la vida.
Del 2500 al 580 tenim el proterozoic, que és en la que trobem vida visible (eucariotes fossilitzats). L’aconteixement més important és l’enriquiment d’oxigen de l’atmosfera provocada pels cianobacteris, que van aprendre a agafar l’aigua per utilitzar el seu poder reductor i van produir oxigen. Amb això es va anar combinant amb el ferro oxidant-lo, i va formar les bandes de ferro (unes estructures laminades de capes de ferro reduit i silicats a sota que es troben a tot el planeta). Es calcula que van passar com a mínim 3000 milions d’anys fins que l’oxigen va permetre la vida aeròbia.
Del 580 a l’actualitat correspon al fanerozoic, la gran explosió de vida eucariota.
Resum de punts clau:       4600: formacio del sistema solar 4500: solidificacio de la terra. Formació del mantell i nucli.
3800: biopoiesi (capacitat de replicar i de que s’explandeixin els metabolisme).
Seguidament sorgeix l’ecopoiesi, que inclou la interaccio entre uns organismes i uns altres a més a de la biopoiesi pròpia de cada un. De tots els metabolismes que coneixem actualment, en l’etapa anoxigenica hauria fermentació, fotosíntesi anòxica (segurament per un chlorofloxi) i els que utilitzen oxigen.
2200: desenvolupament de diferents metabolismes aerobis. Aquests son d’una banda els de cadena curta, els de cadena llarga i els quimiolitotròfics.
1500: desenvolupament de la cèlula eucariota.
500: peixos primitius EVOLUCIÓ arokargomez           3r Biologia UAB 380: expansió d’invertebrats 350: amfibis 300: gimnospermes 200: primer mamífer 150: primera expansió dels dinosauris 130: colonització d’angiospermes 65: extinció dels dinosares 45: mamífers i aus dominen continents 3: primers homínids 0.3: homo sapiens Pruebas de vida microbiana en la Tierra primigenia La historia de la vida de la terra, en un 85% es historia microbiana. Els àcids nucleics i les proteines es degraden amb molta facilitat, però els lípids no. Això fa que es puguin utilitzar com a marcadors a banda dels estromatolits (en arqueus i bacteries).
Altres formes metodològiques de datar seria utilitzant la fotosintesi (fixació de CO2). Els isòtops poden ser carboni 13 o C12. Els organismes retiren el carboni 12, per tant se sap que una mostra amb poc C12 dona indicis de vida. Amb la respiració passa igual però amb la Sulfat-reducció (la vida retira el Sulfat 32). Amb això es pot saber si l’origen és mes aviat quimic o biològic.
Es creu que les emanacions volcàniques estaben extraordinariament presents i el que llançaven els volcans era sobretot Hidrogen, que podria haver derivat sobre la metanogenesi (bacteris que poguessin utilitzar l’hidrogen i el CO2 com a acceptor d’electrons formarien metà). Els oceans serien molt més profunds que ara, amb elevada temperatura i alcalinitat. Hi hauria moltíssims estromatolits, que son capes de bacteris fossilitzats englobats en carbonat de calci. També hi hauria molta radiació còsmica per la falta d’ozó.
La teoria de que com a mínim hauriem de tenir una membrana externa que envoltés un àcid nucleic que es pogués replicar es la principal. El problema es si una estructura tan feble podria suportar temperatures tan elevades o si hauria d’haverse format en profunditats.
El registro fósil microbiano: los estromatolitos Els estromatolits de les roques més antigues datades no tenen fòssils. Però als altres si que s’han trobat fossils dins del carbonat càlcic. Per tant, la vida ha de ser com a mínim tan antiga com la roca. Recorden als cianobacteris actuals però amb la diferencia que aquests no feien fotosíntesi, per tant haurien de fer o fotosíntesi anoxigènica (comparables amb chloroflexi) o ser organismes anoxigènics fototròfics (comparables amb bacteris vermells). Aquests estan en una etapa evolutiva molt a baix, son filamentosos i llisquen, pero no son cianobacteris.
No només es van trobar filamentoses, també hi ha estromatolits cocoidals i d’altres morfologies.
No tots els estromatolits son iguals. Poden ser petites crestes o poden fer fins i tot kilòmetres d’alçada amb bandes de fossilitzacio i de no fossilització. Això dona informacio de com es van estructurar i de com han anat evolucionant (les més baixes son les més antigues).
Per dins i per la part que encara està sota l’aigua dels estromatolits poden haver estructures petites filamentoses, cosa que en la roca pura no veiem (s’ha de perforar).
EVOLUCIÓ arokargomez 3r Biologia UAB Si realment va ser tal la colonització, perque es van extingir? Es van expandint progressivament i després es donen colls d’ampolla, però no se sap encara el perque. Una possibilitat era que com que al fanerozoic hi va haver una explosió de vida molt gran alguns mengessin aquests estromatolits.
Per sorpresa i amb experiments en dos llarcs estudiant tapissos microbians, van demostrar que la temperatura no influia en els tapissos microbians, i tot i haver peixos també creixien igual.
Un cop es va saber quina era la diversitat, es van voler agrupar. Woese va voler trobar un marcador que estigues des del principi de la vida, que fos universal i que no cambiés. Va escollir el marcador 16S del RNA, i en base a aquest va donar la organització de tres regnes: eubacteris, arqueobacteris i eucariotes.
Se’ls va anomenar arqueobacteris perque cada vegada que tenia un microorganisme que podia classificar com a arqueu estaba en un ambient extrem. Els que tenen òptims de creixement a temperatures més elevades son els “Pyrus”.
El thermoplasma es contempla com a possible origen de la vida perque aguanta temperatures elevades i acidesa molt alta sense tenir paret cel·lular, sino una membrana cel·lular especial.
Molt mes lluny estan els halòfils extrems, que tenen el seu òptim a una concentració salina molt elevada (pràcticament de saturació). Són tots els que comencen per “Halo”. Alguns fins i tot semblaven cristalls de sal en comptes de cel·lules. L’halofilia no és tan estricte com la termofília.
La caracteristica visual més gran dels Halo es que son pigmentats sense ser fotosintètics a causa de la bacteriorhodopsina (proteina que quan incideix la llum dona una protonacio que dona ATP gràcies a la iluminació però no té res a veure amb fotosíntesi, son bacteries normals i heterotròfiques). Aquestes són adaptacions, i per tant han d’haver aparegut molt més tard.
El primer ancestre universal de la vida es el LUCA.
L’astrobiologia es la ciència que estudia l’origen de la vida i la seva presència i influència amb l’univers. Estudia com va sorgir la vida a la Terra, com podria haver apareixer la vida en altres planetes, si la vida és un accident, etc.
...