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Jul 31, 2020

Evolución De Las Bacterias

Las bacterias han existido desde muy temprano en la historia de la vida en la Tierra. Los fósiles de bacterias descubiertos en las rocas datan de al menos el Período Deniano (419,2 millones a 358,9 millones de años atrás), y hay argumentos convincentes de que las bacterias han estado presentes desde principios de la época precámbrica,hace unos 3.500 millones de años. Las bacterias estaban muy extendidas en la Tierra al menos desde la última parte del Paleoproterozoico, hace aproximadamente 1.800 millones de años, cuando el oxígeno apareció en la atmósfera como resultado de la acción de las cianobacterias. Las bacterias han tenido así mucho tiempo para adaptarse a sus ambientes y haber dado lugar a numerosas formas descendientes.

La naturaleza del predecesor original involucrado en el origen de la vida está sujeta a considerables especulaciones. Se ha sugerido que la célula original podría haber utilizado el ARN como su material genético, ya que las investigaciones han demostrado que las moléculas de ARN pueden tener numerosas funciones catalíticas. Las Bacterias y Arqueas se separaron de su precursor común muy temprano en este período de tiempo. Los dos tipos de prokaryotes tienden a habitar diferentes tipos de ambientes y dan lugar a nuevas especies a diferentes velocidades. Muchos Archaea prefieren nichosde alta temperatura. Una rama importante del árbol arqueado consiste sólo en especies termofílicas, y muchos de los metanógenos en otra rama importante pueden crecer a altas temperaturas. Por el contrario, ninguna rama eubacteriana importante consiste únicamente en termófilos. Tanto Bacterias como Archaea contienen miembros que son capaces de crecer a temperaturas muy altas, así como otras especies que son capaces de crecer a bajas temperaturas. Otra diferencia prominente es que las bacterias se han adaptado ampliamente a las condiciones aeróbicas, mientras que muchas arqueas son anaerobios obligatorios. Ninguna arquea es obligatoriamente fotosintética. Tal vez las arqueas son un tipo de organismo más primitivo con una respuesta genética deteriorada a las condiciones ambientales cambiantes. Una capacidad limitada de adaptación a nuevas situaciones podría restringir la arquea a ambientes hostiles, donde hay menos competencia de otras formas de vida.

Los organismos deben evolucionar o adaptarse a los entornos cambiantes, y está claro que las mutaciones,que son cambios en la secuencia de nucleótidos en el ADNde un organismo, ocurren constantemente en todos los organismos. Los cambios en la secuencia de ADN podrían dar lugar a cambios en la secuencia de aminoácidos de la proteína que está codificada por ese tramo de ADN. Como resultado, la proteína alterada podría ser más adecuada o menos adecuada para la función en las condiciones prevalecientes. Aunque muchos cambios de nucleótidos que pueden ocurrir en el ADN no tienen ningún efecto sobre la aptitud de la célula, si el cambio de nucleótido mejora el crecimiento de esa célula incluso en un pequeño grado, entonces la forma mutante sería capaz de aumentar su número relativo en la población. Si el cambio de nucleótido retrasa el crecimiento de la célula, sin embargo, entonces la forma mutante sería superada por las otras células y perdida.

La capacidad de transferir información genética entre organismos es un factor importante en la adaptación a los cambios en el medio ambiente. El intercambio de ADN es una parte esencial del ciclo de vida de organismos eucariotas superiores y puede ocurrir en todos los eucariotas. El intercambio genético también se produce en todo el mundo bacteriano, y, aunque la cantidad de ADN que se transfiere es pequeña, esta transferencia puede ocurrir entre organismos distantemente relacionados. Los genes transportados en plásmidos pueden encontrar su camino en el cromosoma bacteriano y convertirse en una parte estable de la herencia de la bacteria. Los organismos suelen poseer elementos genéticos móviles llamados transposones que pueden reorganizar el orden y la presencia de cualquier gen en el cromosoma. Los transposones pueden desempeñar un papel en ayudar a acelerar el ritmo de la evolución.

Muchos ejemplos de la rápida evolución de las bacterias están disponibles. Antes de la década de 1940, los antibióticos no se utilizaban en la práctica médica. Cuando los antibióticos finalmente entraron en uso, la mayoría de las bacterias patógenas eran sensibles a ellos. Desde entonces, sin embargo, la resistencia bacteriana a uno o más antibióticos ha aumentado hasta el punto de que los antibióticos previamente eficaces ya no son útiles contra ciertos tipos de bacterias. La mayoría de los ejemplos de resistencia a los antibióticos en bacterias patógenas no son el resultado de una mutación que altera la proteína que ataca el antibiótico, aunque este mecanismo puede ocurrir. En cambio, la resistencia a los antibióticos a menudo implica la producción por la bacteria de enzimas que alteran el antibiótico y lo hacen inactivo. Un factor importante en la propagación de la resistencia a los antibióticos son los plásmidos transmisibles, que transportan los genes de las enzimas inactivadoras de fármacos de una especie bacteriana a otra. Aunque se desconoce la fuente original del gen de estas enzimas, los elementos genéticos móviles (transposones) pueden haber desempeñado un papel en su apariencia y también pueden permitir su transferencia a otros tipos bacterianos.

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