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Contenido principal

Evolución de la fotosíntesis

Cómo y dónde evolucionó la fotosíntesis en los ancestros de las cianobacterias (junto con un análisis de la endosimbiosis).

Transcripción del video

en este vídeo hablaremos de la evolución de la fotosíntesis en la tierra ya que al menos hasta ahora es el único lugar en donde hemos descubierto que ocurre la fotosíntesis personalmente creo que este proceso también ocurre en otros lugares del universo pero todavía no lo sabemos al menos por ahora pero recordemos que es la fotosíntesis es el proceso por el cual los organismos son capaces de tomar dióxido de carbono de la atmósfera en presencia de agua y usando la energía del sol la luz solar producen azúcares de 6 h 12 o 6 y una molécula de oxígeno es decir todos cabe aclarar que esta ecuación química que acabo de escribir no está balanceada para balancear la tengo que poner 6 carbonos entonces pondré un 6 aquí al frente después tengo 12 hidrógenos aquí y por acá solamente tengo dos por lo que multiplicar por un 6 acá y ahora los oxígenos tengo 6 por 2 estos son 12 oxígenos más otros 6 me dan 18 por lo que también necesitó 18 oxígenos de este lado tengo por acá 6 de ellos así que necesito otros 12 por aquí por lo que pondré un 6 de este lado y ya está balanceada es importante que te des cuenta de que esto es un asunto importante tú no existiría sin la fotosíntesis tal vez pienses que tú no realizas la fotosíntesis pero pero toma en cuenta que comes cosas que realizaron algún tipo de fotosíntesis por lo que al final del día nuestra energía viene del sol incluso si comes un animal ese animal se comió a otro animal que come plantas y las plantas usan la energía solar su almacenamiento se basa en las moléculas de carbono en su mayoría azúcares después nosotros nos comemos estas cosas y así obtenemos energía para hacer nuestras actividades como vídeos educativos pero la pregunta interesante es de donde viene la fotosíntesis y la respuesta sencilla es que no tenemos todas las respuestas pero los científicos tienen una idea bastante razonable sobre el surgimiento de la fotosíntesis aquí tenemos una cianobacteria esta es como todas las bacterias procariotas y es capaz de realizar la fotosíntesis por su parte los científicos creen que los organismos que no son muy diferentes a las cianobacterias probablemente no se un ancestro de la cianobacteria que existió en la tierra hace dos y medio o tres mil millones de años incluso más atrás en el tiempo y ojo esto es bastante temprano en la historia de la tierra la tierra tiene aproximadamente 4.5 mil millones de años y este ancestro de la hacienda bacteria era capaz de tomar dióxido de carbono de la atmósfera que con la presencia de agua producía oxígeno aunque ésta sea una bacteria y aunque cada una de ellas es un organismo muy pequeño ellas pueden tener un impacto bastante significativo por ejemplo aquí tenemos un cultivo de cianobacterias cerca de fiyi puedes ver que estas son cosas relevantes y por lo tanto pueden contribuir de una manera importante al oxígeno de la atmósfera los científicos creen que los ancestros de la hacienda bacteria a medida que evolucionaban en la tierra y empezaban a crecer y a crecer ya crecer y a crecer y a multiplicarse empezaron a cambiar la atmósfera de la tierra lo que puedes ver en este gráfico de aquí es una buena hipótesis sobre los cambios de oxígeno en la atmósfera a lo largo del tiempo esto pudo saberse al observar algunas muestras de rocas que son muy muy antiguas y observando registros fósiles muy antiguos intentemos entender qué es lo que sucede aquí en el eje horizontal tenemos miles de millones de años es decir tengo mil millones de años dos mil millones de años tres mil millones de años 3.8 miles de millones de años atrás así que básicamente cubre gran parte de la historia de la tierra si lo queremos poner en algún contexto los seres humanos modernos sólo hemos estado en la tierra por unos doscientos o trescientos mil años ni siquiera podemos mostrar el pixel de ese dato en este diagrama es decir que nos vamos a tiempos muy lejanos los científicos creen que estos primeros organismos fotosintéticos podrían haber evolucionado hace tres mil millones de años aunque no es completamente seguro y todos esos organismos produjeron oxígeno mediante la fotosíntesis que seguramente fue absorbido por el océano pero eventualmente estos organismos probablemente los ancestros de la cianobacteria llegaron a ser tan tops que el oxígeno comenzó a purificar la atmósfera lo podemos ver justo aquí antes de ese punto el oxígeno de la atmósfera era cercano al 0% y justo aquí en el evento de gran oxidación cuyas siglas en inglés son g de repente el oxígeno empezó a tener cada vez un mayor porcentaje en la atmósfera estas dos curvas representan dos estimaciones distintas del porcentaje de oxígeno a lo largo del tiempo que se mantiene creciendo hasta los tiempos modernos actualmente el oxígeno corresponde aproximadamente a un 20 o 21 por ciento de la atmósfera y la razón del por qué a este suceso se le conoce como la catástrofe de oxígeno es que un montón de organismos anaeróbicos se envenenaron con el oxígeno así que fue un evento de extinción masiva debido a todo este oxígeno en la atmósfera pero no es una catástrofe para lo que nosotros somos porque nosotros no sólo dependemos de estos azúcares de la fotosíntesis sino que además dependemos del oxígeno producido en la fotosíntesis usamos este oxígeno para llevar a cabo la respiración e incluso podemos ver a la respiración como este proceso en reversa tomamos azúcares con la presencia de oxígeno porque al extraer esa energía de los azúcares podemos vivir ahora una pregunta interesante es en qué momento pasamos de estos organismos que son bacterias procariotas a organismos con células eucariotas que son capaces de realizar la fotosíntesis en su mayoría conocidas como plantas para responder esto tenemos que pensar en la teoría en dosis biótica y tenemos un vídeo completo sobre este mismo tema en khan academy la endosimbiosis nos habla de la idea de que los ancestros de la cianobacteria tal vez vivían en simbiosis con alguna otra célula eucariota donde los ancestros de la cianobacteria eran capaz de aprovechar la energía de la luz para producir azúcares para la otra gran célula a cambio la célula más grande le podría proporcionar protección o nutrientes así que con esta teoría simbiótica nosotros creemos que los cloroplastos aquí puedes ver células vegetales que tienen cloroplastos visibles creemos que los cloroplastos están entre los descendientes del ancestro en común con la cianobacteria la cianobacteria sería otro descendiente de esos ancestros pero los descendientes que después formaron los cloroplastos fueron los que empezaron a vivir en simbiosis cuando que después serían las células vegetales una buena evidencia de que estos cloroplastos tienen ancestros que anteriormente solían vivir de manera independiente es que ellos tienen adn que por cierto es muy similar al adn de la cianobacteria además tienen sus propios ribosomas que son muy similares a los ribosomas que tienen las cianobacterias también tienen mitocondria por lo que creemos que los cloroplastos originalmente fueron organismos independientes parecidos a una bacteria eventualmente esos organismos se convirtieron en parte de la célula eucariota en fin por aquí dejaré el vídeo la fotosíntesis es un asunto importante y es muy interesante pensar de dónde proviene probablemente evolucionó en la tierra hace miles de millones de años cerca de tres mil millones de años pero hace 2.3 o 2.4 miles de millones de años cambiaron por completo el rumbo del planeta ya que llenaron la atmósfera de oxígeno matando a muchos otros organismos pero haciendo que la vida fuera posible para otros organismos y algunos de sus organismos fotosintéticos iniciales tuvieron descendientes que terminaron viviendo en simbiosis con células eucariotas más grandes que con el tiempo dieron lugar a la célula vegetal y bueno eso es todo por este vídeo nos vemos en el siguiente