Las formas de vida más antiguas de las que hay constancia datan de hace 3800 millones de años y eran de tipo procariota (células sin núcleo). Las especies eucariotas surgieron hace unos 1800 millones de años. Probablemente el número de especies vivas que pueblan la tierra actualmente sea de varias decenas de millones, siendo la mayoría de ellas organismos procariotas.
Los organismo procariotas son unicelulares y carecen de un núcleo que separe el material genético del resto de la célula. Se pensaba que el mundo procariota estaba constituído por bacterias, pero análisis de secuencias de ARN llevadas a cabo en los años 80, mostraron que existen grandes diferencias genéticas entre dos grupos de procariotas; bacterias y arqueas. Aunque la apariencia externa es similar, las diferencias bioquímicas son tan importantes que obligan a clasificar a los seres vivos en tres dominios: bacterias, arqueas y eucariotas.
Todos los seres vivos pluricelulares (animales, vegetales, hongos..) están formados por células eucariotas, sin embargo, la biomasa formada por procariotas es 10 veces mayor. Las células eucariotas se encuentran en el suelo, el agua, el aire, viven el el tubo digestivo de los animales, sobre la piel e incluso se pueden encontrar a varios kilómetros de profundidad.
Las Bacterias
Las bacterias presentan una gran diversidad bioquímica, adaptada a la fuente energética disponible. Existen bacterias capaces de extraer energía de moléculas inorgánicas, otras tienen capacidades fotosintéticas y empleando la energía luminosa transforman el dióxido de carbono en moléculas orgánicas.
Las bacterias son fundamentales en los ciclos del carbono, nitrógeno y azufre. Participan en la descomposición de organismos muertos, liberando nutrientes que posteriormente pueden ser utilizados por los organismos vivos.
Como ejemplo, podemos citar a la bacteria Rhizobium, una bacteria gam-negativa capaz de fijar el nitrógeno atmosférico y transformarlo en amoniaco. Viven en la raíz de plantas leguminosas aportándoles el nitrógeno que necesitan, a cambio la planta les da cobijo, sin duda un fascinante ejemplo de simbiosis.
Aunque algunas especies de bacterias son muy dañinas para el hombre, produciendo graves enfermedades (cólera, tuberculosis, tétanos) otras poseen importantes aplicaciones industriales, como el Lactobacillus bulgaricus y el Spreptococcus thermophillus responsables de procesos de fermentación láctea que permiten la producción de yogurt y queso.
Otra especie de bacteria con la que la humanidad siempre tendrá una deuda son los actinomicetos, de los que se han aislado numerosos antibióticos.
Las bacterias también han sido muy importantes en la investigación bioquímica, especialmente la Escherichia coli, que ha permitido dilucidar la mayor parte de los procesos bioquímicos básicos.
Las Arqueas
Las arqueas son células procariotas, pero con una semejanza bioquímica más cercana a las eucariotas que a las bacterias en muchos aspectos, por ejemplo la síntesis proteica es más similiar a la de las células eucariotas. Las arqueas son capaces adaptarse y prosperar en cualquier hábitat. Mención especial merecen las arqueas extremófilas, especies de arqueas capaces de vivir en condiones de temperatura, pH, salinidad o presión extremas.
El estudio de las arqueas extremófilas ha permitido aislar numeroso extremozimas de gran utilidad. Por ejemplo, la Taq polimerasa con la que se realizan las PCR se aisló del Thermus aquaticus, o la Pfu polimerasa, aislada del hipertermófilo Pyrococcus furiosus.
Otra aplicación de las arqueas es la degradación de materiales contaminantes, como los vertidos de petróleo.
Los Eucariotas
Los eucariotas constituyen el tercer domino de los seres vivos, siendo la existencia de una membrana nuclear, que envuelve y protege el material genético, la diferencia más significativa con las células procariotas. Veamos más diferencias entre células eucariotas y procariotas:
- Las células eucariotas animales tienen un diámetro compendido entre 10 y 30 micrómetros, mientras que en las procariotas oscila entre 1 y 3 micrómetros, es decir, las eucariotas son unas 10 veces mayores.
- Las células eucariotas están formadas por orgánulos que realizan tareas específicas. La existencia de estos orgánulos permite concentrar en ciertos lugares de la célula los reactivos que participaran en procesos bioquímicos concretos, lo que aumenta la eficacia de dichos procesos.
- Sólo en los organismos eucariotas se encuentra una multicelularidad verdadera. No sólo se trata de un conjunto de células unidas, existe una cooperación y comunicación entre ellas, además de la especialización que permite la existencia de organismos complejos y perfectamente ordenados.