Eukaryota
Eucariotas | ||
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Rango temporal: 2000–0 Ma.[1] Paleoproterozoico – Reciente | ||
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Taxonomía | ||
Dominio: | Eukaryota Chatton 1925, orth. em. Fott 1971 o Eukarya Margulis & Chapman 2009 | |
Reinos y supergrupos | ||
Clasificación taxonómica:[2]
En otros sistemas, en lugar de Protista va:[3] Clasificación filogenética[4][5]
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Sinonimia | ||
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Pertenecen al dominio o imperio eucariota los reinos de los animales, plantas y hongos, así como varios grupos incluidos en el parafilético reino Protista. Todos ellos presentan semejanzas a nivel molecular (estructura de los lípidos, proteínas y genoma), comparten un origen común, y principalmente, comparten el plan corporal de los eucariotas, muy diferente del de procariotas.
Con excepción de algunos organismos unicelulares, el ciclo de vida eucariota alterna una fase haplonte y otra diplonte, que se consigue mediante la alternancia de meiosis y fecundación, procesos que dan células haplontes y diplontes respectivamente.
Índice
Estructura celular[editar]

Esquema de una célula típica eucariota animal: (1) Nucléolo con cromosomas, (2) Núcleo, (3) Ribosoma, (4) Vesícula, (5) Retículo endoplasmático rugoso, (6) Aparato de Golgi, (7) Microtúbulos, (8) Retículo endoplasmático liso, (9) Mitocondria, (10) Vacuola, (11) Citoplasma, (12) Lisosoma y (13) Centriolo.
También caracteriza a todos los eucariotas un esqueleto interno o endoesqueleto, en este caso llamado citoesqueleto, formado por dos entramados de proteínas: el sistema de microtúbulos y el sistema contráctil de actina/miosina, que desempeñan un papel importante en la definición de la organización y forma de la célula, en el tráfico intracelular (por ejemplo, los movimientos de vesículas y orgánulos) y en la división celular. El característico flagelo eucariota y sus motores moleculares asociados se encuentran anclados al citoesqueleto.
El ADN de las células eucariotas está contenido en un núcleo celular separado del resto de la célula por una doble membrana permeable. El material genético se divide en varios bloques lineales llamados cromosomas, que son separados por un huso microtubular durante la división nuclear. Los cromosomas contienen histonas, varios replicones, centrómeros y telómeros. Hay un característico ciclo celular con segregación mitótica y reproducción sexual por meiosis. Se incluye un complejo de poros nucleares, transporte trans-membranal de ARN y proteínas a través de la envoltura nuclear, intrones y nuevos patrones de procesamiento del ARN utilizando espliceosomas.

Mediante el mecanismo de la exocitosis la célula eucariota dirige vesículas secretoras a la membrana citoplasmática. Estas vesículas contienen proteínas de membrana y lípidos que son enviadas para convertirse en componentes de la membrana, así como proteínas solubles para ser secretadas al exterior.
Plan corporal[editar]
La célula eucariota debe en gran parte su forma y capacidad de movimiento al citoesqueleto, ya que le otorga rigidez y flexibilidad. En los organismos flagelados ancla los flagelos al resto de la célula y permite su batido durante la locomoción o para la creación de corrientes de agua que le lleven el alimento. En los organismos ameboides permite la extensión de "pies" o seudópodos para la locomoción o la alimentación. También fija los surcos de alimentación de los excavados y el complejo apical que permite a los apicomplejos entrar en las células parasitadas.Sólo después de desarrollar su citoesqueleto pudo el eucariota ancestral realizar la fagocitosis, ya que es este el que, mediante crecimiento diferencial de sus fibras, logra que la célula se deforme para que la fagocitosis ocurra. La fagocitosis es también una propiedad ancestral de los eucariotas, si bien se ha perdido en grupos que se adaptaron a otras formas de alimentación. Hongos y plantas perdieron esta capacidad al desarrollar una pared celular rígida externa a la célula, pero ya contaban con otros modos de nutrición, la saprotrofia o el parasitismo en hongos y la fotosíntesis en plantas.
La mitocondria, derivada de la fagocitosis y posterior simbiogénesis de una proteobacteria, permitió al eucariota ancestral la respiración aerobia y con ello aprovechar al máximo la energía contenida en la materia orgánica. Como no es sorprendente en la evolución de un carácter tan antiguo, en varios grupos la mitocondria ha perdido esa capacidad ancestral y a cambio se ha modificado para cumplir otras funciones. También proceden de un evento de endosimbiosis los cloroplastos, en este caso con una cianobacteria, que permiten a las plantas realizar la fotosíntesis. Posteriormente otros grupos de eucariotas consiguieron sus cloroplastos mediante la endosimbiosis secundaria con un alga verde o roja.
Reproducción[editar]

Durante la mitosis, los motores moleculares de cinesina tiran de los microtúbulos para formar el huso acromático (en verde) y así conseguir la segregación de los cromosomas (en azul).
- Ciclo haplonte: los organismos que presentan este ciclo son haploides durante su fase adulta. El cigoto es diploide y la meiosis tiene lugar tras la fecundación.
- Ciclo diplonte: los individuos maduros son diploides y forman gametos haploides por meiosis, que se fusionan para dar lugar a un nuevo organismo diploide.
- Ciclo haplodiplonte: se produce alternancia de generaciones entre individuos haploides y diploides.
En los eucariontes, la relación de superficie frente a volumen es más pequeña que los procariontes, y así tienen tasas metabólicas más bajas y tiempos de generación más largos.
Origen[editar]
Véase también: Teoría endosimbiótica
El origen de la célula eucariota es el proceso biológico más revolucionario desde el origen de la vida desde varios puntos de vista, como es el caso de la morfología, desarrollo evolutivo, estructura genética, relaciones simbióticas y ecología.[8] Todas las células complejas son de este tipo y constituyen la base de casi todos los organismos pluricelulares.[9] Aunque no hay acuerdo sobre cuándo se han originado los eucariotas, en general se supone hace unos 2000 millones de años.[10] 
En la actualidad, la teoría más aceptada sobre el origen eucariota implica la fusión biológica por endosimbiosis entre al menos dos organismos procariotas diferentes: una arquea y una bacteria.[11]
- Los eucariontes resultaron de la fusión completa de dos o más células, el citoplasma procedente de una bacteria y el núcleo de una arquea.
- Los eucariontes se desarrollaron de las arqueas y adquirieron sus características bacterianas a partir de las proto-mitocondrias.
- Los eucariontes y las arqueas se desarrollaron independientemente a partir de una bacteria modificada.
Tampoco está claro el retraso de mil millones de años entre el origen de los eucariotas y su diversificación, pues las bacterias dominaron la biosfera hasta hace unos 800 millones de años.[16] Este intervalo de estabilidad ambiental, litosférica y evolutiva se conoce con el nombre de "boring billion" (aburridos mil millones de años).[1] Este retraso quizá se debiera simplemente a la dificultad de introducción en una biosfera ocupada enteramente por los procariotas. Otras explicaciones están relacionadas con la lenta evolución de los eucariotas o con el aumento del oxígeno, que no alcanzó los niveles ideales para los eucariotas hasta el final de dicho período. El diseño compartimentado de la célula eucariota es el más adecuado para el metabolismo aerobio y es comúnmente aceptado que todos los eucariotas actuales, incluidos los anaerobios, descienden de antecesores aerobios con mitocondrias.[17][18]
Evolución[editar]
Evolución eucariota unicelular y origen de las algas por endosimbiosis seriada.- A: ancestro arqueano anaerobio, B: origen del núcleo celular por invaginaciones de la membrana, C: proteobacteria aerobia, D: origen eucariota por endosimbiosis, E: bacteria fotosintética oxigénica, F: origen de la primera alga (Primoplantae) por endosimbiosis primaria entre un protozoo fagótrofo y una cianobacteria, G: origen de un alga cromofita por endosimbiosis secundaria con un alga roja, H: pérdida secundaria de cloroplastos en ciertos protistas, I: endosimbiosis terciaria de ciertos dinoflagelados con un alga cromofita.[19]
Evolución unicelular[editar]
La primera célula eucariota era probablemente flagelada aunque con tendencias ameboides al no tener una cubierta rígida.[20] Desde el antecesor flagelado, algunos grupos perdieron ulteriormente los flagelos, mientras que otros se convirtieron en multiflagelados o ciliados. Cilios y flagelos (incluidos los que tienen los espermatozoides) son estructuras homólogas con nueve dobletes de microtúbulos que se originan a partir de los centriolos.[21]El carácter ameboide surgió varias veces a lo largo de la evolución de los protistas dando lugar a los diversos tipos de seudópodos de los distintos grupos. El que los ameboides procedan de los flagelados y no al revés, como se pensaba en el pasado, tiene como base estudios moleculares (fusión, partición o duplicación de genes, inserción o borrado de intrones, etc.).[22] [23]
Está generalmente aceptado que los cloroplastos se originaron por endosimbiosis de una cianobacteria y que todas las algas eucariotas evolucionaron en última instancia de antepasados heterótrofos. Se piensa que la diversificación primaria de la célula eucariota tuvo lugar entre los zooflagelados: células predadoras no fotosintéticas con uno o más flagelos para nadar, y a menudo también para generar corrientes de agua con las que capturar a las presas.[20]
En la actualidad hay discrepancia en dónde debe ponerse la raíz del árbol de Eukarya. La posibilidad más aceptada es situarlo entre o próximo a los excavados, que serían el grupo basal de los eucariontes.[4][24]
Evolución pluricelular[editar]

Cloroplastos dentro de células vegetales.
Las algas verdes, las primeras plantas, se desarrollaron para formar las primeras hojas. En el Silúrico surgen las primeras plantas terrestres y de ellas las plantas vasculares o cormófitas.
Los hongos unicelulares constituyeron filas de células o hifas que agrupadas se convirtieron en organismos pluricelulares absortivos con un marcado micelio. Inicialmente, los hongos fueron acuáticos y probablemente en el período Silúrico apareció el primer hongo terrestre, justo después de la aparición de las primeras plantas terrestres. Estudios moleculares sugieren que los hongos están más relacionados con los animales que con las plantas.
El reino animal comenzó con organismos similares a los actuales poríferos que carecen de verdaderos tejidos. Posteriormente se diversifican para dar lugar a los distintos grupos de invertebrados y vertebrados.
Clasificación y filogenia[editar]

Una de las últimas hipótesis de cómo se concatenan los procariotas y los supergrupos de eucariotas en un árbol de la vida. Referencias. Procariotas: Cavalier-Smith (2010a,[25] 1998[26]). Excavata sensu lato y podiados: Cavalier-Smith (2013[24]). Chromista sensu lato: Cavalier-Smith (2013[24]) para Colponema y la duda de la monofilia del grupo, Cavalier-Smith (2010b[27]) para el resto del grupo. Plantae sensu lato: Cavalier-Smith (2009,[28] 2010a[25]).
La reciente clasificación de Adl et al. (2005,[31] 2012,[4] 2014[32]) evita la clasificación en reinos, sustituyéndola por una acorde con la filogenia actualmente conocida, en la que por otra parte a los clados o taxones no se les atribuye ya categoría alguna, para evitar los inconvenientes que suponen éstas para su posterior actualización. El primer nivel de esta clasificación[33] (equivalente a reinos en clasificaciones anteriores) es como sigue:
- Archaeplastida (= Primoplantae). Incluye plantas, algas verdes, algas rojas y glaucofitas. Estos organismos fotosintéticos obtuvieron sus cloroplastos por endosimbiosis primaria de una cianobacteria.
- Supergrupo SAR (Stramenopiles, Alveolata y Rhizaria). Este clado ancestralmente pudiera ser fotosintético por endosimbiosis secundaria de un alga roja. Cavalier-Smith lo incluye en el reino Chromista.
- Stramenopiles (= Heterokonta). Incluye algas pardas, diatomeas, oomicetos, etc.
- Alveolata. Incluye ciliados, apicomplejos y dinoflagelados.
- Rhizaria. Incluye a foraminíferos, radiolarios y varios ameboflagelados.
- Excavata. Diversos flagelados heterótrofos o fotosínteticos, estos últimos por endosimbiosis secundaria de un alga verde.
- Amoebozoa. Algunas amebas y hongos mucosos.
- Opisthokonta. Incluye animales, hongos y coanozoos.
Adicionalmente se reconocen dos agrupaciones más grandes. Diaphoretickes (o corticados) engloba a Archaeplastida y al Supergrupo SAR, mientras que Amorphea (o podiados) agrupa a Amoebozoa y Opisthokonta. Nótese que una forma ameboide o flagelar no indica la pertenencia a un grupo taxonómico concreto, como se creía en clasificaciones tradicionales, creando grupos artificiales desde el punto de visto evolutivo (ver polifilia).
El siguiente árbol filogenético muestras las relaciones entre los principales grupos de Eukarya de acuerdo con Adl et al. 2012[4] y su comparación con Cavalier.Smith et al. 2015:[5]
Eukarya [A] |
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Antigüedad[editar]
En general, se estima el origen de Eukarya hace unos 2000 Ma (millones de años).[1] Los fósiles más tempranos que a veces se asignan a eucariotas son difíciles de interpretar y podrían pertenecer a bacterias o a colonias de cianobacterias. Los fósiles más antiguos que pueden asignarse razonablemente a Eukarya corresponden a los acritarcos acantomorfos de hace 1630 Ma, mientras que el primer fósil pluricelular es del alga roja Bangiomorpha de hace 1200 Ma.[34] Existen biomarcadores y fósiles como Grypania y la biota francevillian más antiguos, pero son dudosos. Fósiles de la mayoría de los grupos modernos de Eukarya se conocen desde el Ediacárico o el Cámbrico, hace unos 600-500 Ma.En la siguiente tabla se indican los fósiles conocidos más antiguos para los diferentes grupos eucariotas, junto con una estimación de la aparición de cada grupo usando relojes moleculares calibrados usando estos fósiles (en Ma):[35][36][37]
Supergrupo | Fósil | Antigüedad | Reloj molecular |
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Archaeplastida | Bangiomorpha (Rhodophyta) | 1200 | 1400-1757 |
Proterocladus (Viridiplantae) | 750 | ||
Supergrupo SAR | Palaeovaucheria | 1000 | 1365-1577 |
Excavata | Moyeria | 450 | 1510-1699 |
Amoebozoa | Melanocyrillium | 750 | 1384-1624 |
Opisthokonta | Biota ediacárica | 635 | 1240-1481 |
Véase también[editar]
Referencias[editar]
- ↑ Saltar a: a b c Boenigk, J., Wodniok, S., & Glücksman, E. (2015). Biodiversity and Earth History. Springer.
- Volver arriba ↑ Whittaker, R. H. (1969). «New concepts of kingdoms of organisms». Science 163: 150-160.
- Volver arriba ↑ Cavalier-Smith, T. (1998). «A revised six-kingdom system of life». Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society (Cambridge University Press) 73: 203-266. doi:10.1017/S0006323198005167
- ↑ Saltar a: a b c d Adl, S.M. et al. 2012. The revised classification of eukaryotes. Journal of Eukaryotic Microbiology, 59(5), 429-514
- ↑ Saltar a: a b Thomas Cavalier-Smith et al. 2015, Multiple origins of Heliozoa from flagellate ancestors: New cryptist subphylum Corbihelia, superclass Corbistoma, and monophyly of Haptista, Cryptista, Hacrobia and Chromista. Molecular Phylogenetics and Evolution Volume 93, December 2015, Pages 331–362
- Volver arriba ↑ Real Academia Española y Asociación de Academias de la Lengua Española (2014). «eucariota». Diccionario de la lengua española (23.ª edición). Madrid: Espasa. ISBN 978-84-670-4189-7. Consultado el 15 de julio de 2015.
- Volver arriba ↑ «Métodos de reproducción en procariotas y eucariotas unicelulares». Hiru. Departamento de Educación, Política Lingüística y Cultura del Gobierno Vasco.
- Volver arriba ↑ Lynn Margulis & Michael J Chapman, 1982-1998-2009, "Kingdoms and Domains: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth." p53
- Volver arriba ↑ W. Martin & M.J. Russell (1992). «On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells». Philosophical Transactions of the Royal Society B.
- Volver arriba ↑ Knoll, A. H., Javaux, E. J., Hewitt, D., & Cohen, P. (2006). Eukaryotic organisms in Proterozoic oceans. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 361(1470), 1023-1038.
- Volver arriba ↑ M. Rivera & J. Lake 2004, The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes Nature 431, 152-155
- Volver arriba ↑ S. L. Baldauf (2003). «The Deep Roots of Eukaryotes». Science 300 (5626): 1703-1706. doi 10.1126/science.1085544.
- Volver arriba ↑ T.M. Embley and W. Martin (2006), Eukaryotic evolution, changes and challenges, Nature Reviews, Vol 440:30, March 2006, doi:10.1038/nature04546
- Volver arriba ↑ Poole A, Penny D (2007). «Evaluating hypotheses for the origin of eukaryotes». Bioessays 29 (1): 74-84. PMID 17187354.
- Volver arriba ↑ Poole, A. 2009. Mi nombre es LUCA – El último Ancestro Universal Común. Un artículo original de ActionBioscience
- Volver arriba ↑ Butterfield, N. J. (2007). Macroevolution and macroecology through deep time. Palaeontology, 50(1), 41-55.
- Volver arriba ↑ Cavalier-Smith, T. (2006), Rooting the tree of life by transition analyses, Biol Direct. 1: 19. doi: 10.1186/1745-6150-1-19.
- Volver arriba ↑ Pisani D, Cotton JA, McInerney JO (2007). «Supertrees disentangle the chimerical origin of eukaryotic genomes». Mol Biol Evol. 24 (8): 1752-60. PMID 17504772.
- Volver arriba ↑ Biocyclopedia 2012, Endosymbiosis and Origin of Eukaryotic Algae
- ↑ Saltar a: a b Cavalier-Smith, T. (2006) Protozoa: the most abundant predators on earth (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial y la última versión).,Microbiology Today, Nov. 2006, pp. 166-167.
- Volver arriba ↑ D.R. Mitchell (2006), The Evolution of Eukaryotic Cilia and Flagella as Motile and Sensory Organelles en Eukaryotic Membranes and Cytoskeleton: Origins and Evolution, editado por Gáspár Jékely, Eurekah.com, ISBN 978-0-387-74020-1.
- Volver arriba ↑ Cavalier-Smith, T. (2003). «Protist phylogeny and the high-level classification of Protozoa». European Journal of Protistology 39 (4): 338-348.
- Volver arriba ↑ A. Stechmann, T. Cavalier-Smith (2003), The root of the eukaryote tree pinpointed, Current Biology, Vol. 13, No. 17, pp. R665-R666.
- ↑ Saltar a: a b c Cavalier-Smith, T. (2013). Early evolution of eukaryote feeding modes, cell structural diversity, and classification of the protozoan phyla Loukozoa, Sulcozoa, and Choanozoa. European journal of protistology, 49(2), 115-178.
- ↑ Saltar a: a b Cavalier-Smith, T. (2010). Deep phylogeny, ancestral groups and the four ages of life. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 365(1537), 111-132.
- Volver arriba ↑ Cavalier-Smith, T. (1998). A revised six-kingdom system of life. Biological Reviews, 73(3), 203-266.
- Volver arriba ↑ Cavalier-Smith, T. (2010). Kingdoms Protozoa and Chromista and the eozoan root of the eukaryotic tree. Biology Letters, 6(3), 342-345.
- Volver arriba ↑ Cavalier-Smith, T. (2009). Megaphylogeny, Cell Body Plans, Adaptive Zones: Causes and Timing of Eukaryote Basal Radiations. Journal of eukaryotic microbiology, 56(1), 26-33.
- Volver arriba ↑ Cavalier-Smith, T. (2004), "Only six kingdoms of life", Proceedings: Biological Sciences, Volume 271, Number 1545/June 22, pp. 1251-1262. DOI 10.1098/rspb.2004.2705
- Volver arriba ↑ Ruggiero, M. A., Gordon, D. P., Orrell, T. M., Bailly, N., Bourgoin, T., Brusca, R. C., Cavalier-Smith, T., Guiry, M.D. y Kirk, P. M. (2015). A Higher Level Classification of All Living Organisms.
- Volver arriba ↑ Adl, S.M. et al (2005). «The New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists». Journal of Eukaryotic Microbiology 52 (5): 399. doi 10.1111/j.1550-7408.2005.00053.x.
- Volver arriba ↑ Burki, F. (2014). «The eukaryotic tree of life from a global phylogenomic perspective». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 6: 1–17. doi:10.1101/cshperspect.a016147.
- Volver arriba ↑ Esta clasificación puede explorarse de forma gráfica en la aplicación web A Java Applet for Exploring the New Higher Level Classification of Eukaryotes with Emphasis on the Taxonomy of Protists creada por Wolf et al.
- Volver arriba ↑ Butterfield, N. J. (2015). Early evolution of the Eukaryota. Palaeontology, 58(1), 5-17.
- Volver arriba ↑ Xiao, S. (2013). Written in stone: the fossil record of early eukaryotes. In Evolution from the Galapagos (pp. 107-124). Springer New York.
- Volver arriba ↑ De Clerck, O., Bogaert, K. A., & Leliaert, F. (2012). Diversity and evolution of algae: primary endosymbiosis. Adv Bot Res, 64, 55-86.
- Volver arriba ↑ Parfrey, L. W., Lahr, D. J., Knoll, A. H., & Katz, L. A. (2011). Estimating the timing of early eukaryotic diversification with multigene molecular clocks. Proceedings of the national Academy of Sciences, 108(33), 13624-13629.
Enlaces externos[editar]
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