Los Aqueas

Las arqueas son una forma de vida muy antigua. Se han datado fósiles probables de estas células hace casi 3.500 millones de años,28 y se han detectado restos de lípidos que podrían ser arqueobacterias o eucariotas en esquistos de hace 2.700 millones de años.29 Como la mayoría de procariotas no tienen una morfología característica, la forma de los fósiles no sirve para identificarlos como arqueas. En cambio, los "fósiles químicos", como los lípidos exclusivos de las arqueobacterias, ofrecen más información sobre la presencia en el pasado de las arqueas.30 Estos lípidos han sido detectados en rocas que datan del Precámbrico. Los restos más antiguos conocidos de lípidos de isopreno datan del cinturón de Isua, al oeste de Groenlandia, que incluyen sedimentos formados hace 3.800 millones de años, siendo estos los más antiguos encontrados hasta la fecha.31 El origen de las arqueas parece extremadamente remoto en el tiempo, y el linaje arqueobacteriano podría ser el más antiguo de la Tierra.32

Woese argumentó que las bacterias, arqueas y eucariotas representan cada uno un linaje evolutivo distinto que divergieron hace muchos millones de años de un grupo ancestral de organismos.33 34 Sin embargo, algunos biólogos han argumentado que las arqueas y eucariotas surgieron de un grupo de bacterias.35 Thomas Cavalier-Smith propuso el clado Neomura para representar esta teoría. Neomura significa "paredes nuevas" y se refiere a la teoría de que las arqueas y eucariotas habrían derivado de bacterias que (entre otras adaptaciones) habían sustituido las paredes de peptidoglicano por otra de glicoproteína. Es posible que el último antepasado común de las bacterias y arqueas fuera un termófilo, lo que presenta la posibilidad de que las temperaturas bajas sean "ambientes extremos" por las arqueas, y que los organismos que viven en ambientes más fríos aparecieran más tarde en la historia de la vida en la Tierra.36 Como las arqueas y las bacterias no están relacionadas más estrechamente unas con otras que con los eucariotas, se ha propuesto que el término "procariota" no tiene un sentido evolutivo auténtico y que habría que descartarlo por completo.37

La relación entre arqueas y eucariotas es un problema importante. Aparte de las similitudes en la estructura y las funciones celulares que se discuten más abajo, muchos árboles filogenéticos agrupan los dos clados. Algunos de los primeros análisis incluso sugerían que la relación entre los eucariotas y el filo arqueobacteriano Euryarchaeota es más cercana que la relación entre los eucariotas y Crenarchaeota.38 Sin embargo, actualmente se considera más verosímil que el antepasado de los eucariotas pudo divergir de las arqueobacterias.39 40 Los descubrimiento de genes similares a las de arqueas en algunos grupos de bacterias, como Thermotogae maritima, hace que estas relaciones sean difíciles de determinar, pues ha tenido lugar una transferencia horizontal de genes.41 Algunos científicos han sugerido que los eucariotas surgieron de la fusión de una arquea y una bacteria, lo que explica varias semejanzas genéticas, pero presenta dificultades a la hora de explicar la estructura celular.42

Morfología

Rango de tamaños que presentan las células procariotas en relación a otros organismos y biomoléculas.

Las arqueas tienen medidas comprendidas entre 0,1 μm y más de 15 μm y se presentan en diversas formas, siendo comunes esferas, barras, espirales y placas.5 El grupo Crenarchaeota incluye otras morfologías, como células lobuladas irregularmente en Sulfolobus, finos filamentos de menos de 0,5 μm de diámetro en Thermofilum y barras casi perfectamente rectangulares en Thermoproteus y Pyrobaculum.43 Recientemente, se ha descubierto en piscinas hipersalinas una especie de forma cuadrada y plana (como un sello de correos) denominada Haloquadra walsbyi.44 Estas formas inusuales probablemente se mantienen tanto por la pared celular como por un citoesqueleto procariótico, pero estas estructuras celulares, al contrario que en el caso de las bacterias, son poco conocidas.45 En las células de las arqueas se han identificado proteínas relacionadas con los componentes del citoesqueleto,46 así como filamentos.47

Algunas especies forman agregados o filamentos celulares de hasta 200 μm de longitud y pueden ser miembros importantes de las comunidades de microbios que conforman biopelículas.5 48 Un ejemplo particularmente elaborado de colonias multicelulares lo constituyen las arqueas del género Pyrodictium. En este caso, las células se ordenan formando tubos largos, delgados y huecos, denominados cánulas, que se conectan y dan lugar a densas colonias ramificadas.49 La función de estas cánulas se desconoce, pero pueden permitir que las células se comuniquen o intercambien nutrientes con sus vecinas.50 También se pueden formar colonias por asociación entre especies diferentes. Por ejemplo, en una comunidad que fue descubierta en 2001 en un humedal alemán, había colonias blancas y redondas de una nueva especie de arquea del filo Euryarchaeota esparcidas a lo largo de filamentos delgados que pueden medir hasta 15 cm de largo; estos filamentos se componen de una especie particular de bacterias.51

Estructura celular

Las arqueas son similares a las bacterias en su estructura celular general, pero la composición y organización de algunas de estas estructuras son muy diferentes. Como las bacterias, las arqueas carecen de membranas internas, de modo que sus células no contienen orgánulos.37 También se parecen a las bacterias en que su membrana celular está habitualmente delimitada por una pared celular y en que nadan por medio de uno o más flagelos.52 En su estructura general, las arqueas se parecen especialmente a las bacterias Gram positivas, pues la mayoría tienen una única membrana plasmática y pared celular, y carecen de espacio periplasmático; la excepción de esta regla general es la arquea Ignicoccus, que tiene un espacio periplasmático particularmente grande que contiene vesículas limitadas por membranas, y que queda cerrado por una membrana exterior.53

“Dominio Eukarya”

El Dominio Eukarya tiene su origen hace aproximadamente 1700 millones de años, cuando la fotosíntesis estaba plagando la Tierra del actual oxígeno.

En Biología, Eukarya o Eukaryota proviene del griego eu- “bueno o “bien” y κάρυον karyon que significa “nuez“, “carozo“, “núcleo“. Es el dominio que incluye los organismos celulares con núcleo verdadero.

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