Origen de la vida

¿Qué fue primero, el huevo o la gallina?
La pregunta en términos científicos sería un poco diferente: Si un ser es generado por otro anterior, ¿cómo surgió el primer ser?
Es la pregunta básica de los creacionistas, y también de los evolucionistas. La diferencia es que los segundos buscaron una solución

¿Cuál fue el primer ser vivo que habitó nuestro planeta?

El primer signo de vida en nuestro planeta data de 3,850 millones de años. Son simples formas fósiles encontradas en Groenlandia.
A pesar de que hay muchas teorías acerca de cómo se originó la vida, muchos científicos creen que los primeros signos de vida aparecieron en el fondo del mar en unas fuentes de agua caliente, donde el calor y la abundancia de minerales, pudo haber sido el caldo de cultivo para que evolucionaran los primeros organismos unicelulares.
Durante cientos de millones de años la vida en la tierra se limitó a las bacterias, estos organismos simples de una sola célula formaron una capa viscosa en el fondo del mar de donde extraían su energía de las reacciones químicas que allí se producían.
Millones de años después un grupo de estas bacterias se acercó a la superficie del mar y pudo extraer la energía de la luz solar, mediante un proceso llamado fotosíntesis.
Durante más de 1300 millones de años no hubo ningún cambio y la vid se mantuvo en su estado más simple: las bacterias.
¿Por qué hay vida en la Tierra?

Publicado el 01 February, 2009 por Victoria

Durante miles de años la gente se ha venido haciendo esta pregunta y ha tratado de responderla de diferentes maneras, hasta que en 1858 Charles Darwin presentó su teoría de la selección natural donde explicaba cómo había evolucionado la vida en la tierra.
Un año más tarde él publicó un libro llamado “El origen de las especies”, este libro cambió el mundo para siempre.
En este libro Darwin expone su teoría de cómo las especies se transforman para adaptarse a los cambios en el medio ambiente y aquellos que no lo hacen, desaparecen.
Su teoría ha sido llamada la mayor idea científica de todos los tiempos y a pesar de que la idea no fue completamente suya, fue Darwin quien pudo plantearla y llegar a presentar la como conclusión a sus observaciones.
El entendió que todos los seres vivos han evolucionado de formas más primitivas y que este proceso ha tomado millones de años. Al plantear sus ideas hace 150 años, Darwin desató toda clase de controversias que aún hoy encuentran oponentes, pero al pasar el tiempo y con los avances de la biología, sus idas han ido siendo aceptadas y comprobadas.
El hecho de reconocer que nosotros geneticamente también formamos parte del planeta, nos da un sentido de pertenencia y respetohacia los demás seres vivos.

En busca de nuestros orígenes

El origen de la vida

A lo largo de la historia el hombre ha tratado de dar una respuesta a esta pregunta. Veamos algunas de ellas.
LA CREACIÓN

En la cultura occidental durante mucho tiempo se ha aceptado como válido lo escrito en la Biblia, más concretamente en el Génesis, sobre el origen de la vida. Según lo escrito, la creación de todas las cosas se llevó a cabo durante sólo seis días.
En nuestros días se interpreta la Biblia de otra manera, desde un punto de vista moral y religioso, y no como una fuente de saber científico. De igual modo, la ciencia no debe prestar atención a problemas religiosos o morales.
GENERACIÓN ESPONTÁNEA. Fue durante la antigua Grecia cuando surge esta idea, y esta se ha mantenido viva durante más de dos mil años. Esta idea supone que pueden surgir seres vivos a partir de la carne muerta en descomposición, el barro o la comida. La idea se basaba en la observación de que efectivamente esto ocurría.
Esta idea sufrió un golpe cuando Francesco Redi en el siglo XVII, Realizó un experimento en el que puso carne en unos recipientes. Unos se sellaban y los otros no, con lo que resultaba que en los recipientes sellados no "aparecían" moscas de la carne y en los abiertos sí.
Más tarde Spallanzani y Pasteur refutaron esta idea a partir de un experimento con caldo de carne caliente. En los recipientes cerrado no se generaban microorganismos y en los abiertos sí. 

PANSPERMIA Esta hipótesis defiende que la vida se ha generado en el espacio exterior, y por él viaja de un sistema a otro. Fue Anaxágoras en Grecia, en el s VI a.C. el primero que la formula, pero fue a partir del sXIX cuando cobra auge, debido a que los análisis realizados en meteoritos demuestran la existencia en ellos de materia orgánica.
Unos de sus máximos defensores, el químico sueco Svante Arrhenius, afirmaba que la vida provenía del espacio exterior en forma de esporas que viajaban impulsadas por la radiación de las estrellas.
3.1 ¿Cómo era la Tierra hace 3600 millones de años?

La respuesta a esta pregunta es la clave para averiguar el origen de la vida. Sabiendo las condiciones de la Tierra en ese momento, podemos plantear una hipótesis que nos permita explicar el origen de la vida.

• La atmósfera primitiva estaba formada por metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂), amoniaco (NH₃), vapor de agua (H₂O) y sulfuro de hidrógeno (H₂S). Era una atmósfera que carecía de oxígeno.

• La Tierra estaba sometida a una intensa radiación, debida a la radiación solar ultravioleta, tormentas eléctricas, radiactividad natural, viento solar, actividad volcánica y rayos cósmicos, con lo que la reactividad de los gases sería muy alta, y reaccionarías de forma espontánea.

• La Tierra estaba cubierta por agua líquida, caldo de cultivo de toda esta mezcla.

3.2 Hipótesis de Oparin

Alexander Oparin lanzó en 1930 la hipótesis de la aparición de la vida en la Tierra. Propuso que la primitiva atmósfera terrestre contenía metano, hidrógeno y amoniaco. La presencia de agua la atribuyó al vapor que acompaña a las abundantes emisiones volcánicas de la época, tal y como ocurre en la actualidad.

Las altas temperaturas, los rayos ultravioleta y las descargas eléctricas en la primitiva atmósfera habrían provocado reacciones químicas de los elementos para formar primitivos aminoácidos (materia orgánica). De los aminoácidos pasaríamos a las primitivas proteínas sencillas.

Millones de años de lluvias crearon los mares cálidos y arrastraron las moléculas hacia ellos, donde se combinaron hasta formar los coacervados (Un coacervado es un agregado de moléculas que se mantienen unidas por fuerzas electrostáticas.)

3.3 Experimento de Miller

Para probar la hipótesis de Oparin, en 1953 Stanley Miller ideó un experimento: en un circuito cerrado, con tubos y balones de vidrio, simuló las condiciones de la atmósfera primitiva (calor, descargas...). Metió dentro los supuestos componentes inorgánicos y lo dejó funcionando una semana. Aparecieron compuestos orgánicos en el líquido resultante, que antes no estaban. Repitió el experimento varias veces con idénticos resultados. Comprobó así la aparición de materia orgánica a partir de materia inorgánica. Otra cosa es comprobar la formación de las moléculas más complejas.

3.4 ¿Cómo se obtuvieron moléculas complejas (ácidos nucleicos, proteínas)?

En estos momentos se barajan diferentes hipótesis que expliquen la formación de moléculas más complejas, puesto que el experimento de Miller demuestra sólo que se pudieron formar moléculas orgánicas sencillas.
Los siguientes pasos debieron ser:

• Unión de moléculas sencillas para formar moléculas más complejas como ácidos nucleicos y proteínas.
  

• Formación de agregados de estas moléculas sintetizadas de forma abiótica en pequeñas gotas o protobiontes, con un medio interno con características diferentes del ambiente exterior.
  

• La capacidad de crear copias y el origen de la herencia.
  

3.5 ¿Cómo se forman los ácidos nucleicos y las proteínas?

Resulta difícil aceptar la formación de grandes moléculas como proteínas o ácidos nucleicos en las condiciones propuestas por Oparin. Hay que tener en cuenta que cada una de las proteínas de nuestro organismo está formada por muchas moléculas más pequeñas, diferentes, loa aminoácidos. Además la síntesis de las proteínas se realiza siguiendo un orden determinado, que sabemos que está marcado por la información contenida en los ácidos nucleicos.
Es por ello que resulta difícil asimilar que la formación de este tipo de moléculas ocurriera tal y como proponia Oparin. Actualmente se barajan varias hipótesis:

Génesis mineral: Es probable que estas grandes moléculas se sintetizaran sobre superficies arcillosas, de manera que la arcilla u otro minaral actuara atrayendo y facilitando la unión de todas esas pequeñas moléculas en mayores moléculas. Las fuentes hidrotermales: En los océanos, cerca de las dorsales oceánicas existen todos los precursores disueltos, como CH4, CO2 y NH3junto con altas temperaturas. Es en estos lugares donde se podría haber producido la formación de las biomoléculas, puesto que la pirita, un mineral rico en hierro habría facilitado la formación de las grandes biomoléculas. El mundo del ARN: Esta hipótesis supone que la primera gran biomolécula formada en los mares primitivos sería el ARN, el cual puede almacenar información y incluso puede actuar aumentando las velocidades de reacción. Es a partir de esta biomolécula, cuando empezarían a sintetizarse las primeras proteínas, y la propia biomolécula sufriría un proceso de cambio funcional para formar ADN, más estable.

Mundo del ARN

3.6 Relación entre la composición de la atmósfera y la aparición de la vida En el gráfico siguiente podemos ver como ha ido variando la composición de la atmósfera a lo largo del tiempo. Además se indican los momentos importantes en el proceso de formación de la vida tal y como la conocemos actualmente. Presta atención al memento en que aparecen las primeras células procariotas (células simples cuyo ADN está disperso en su interior), cuando aparecen los células eucariotas (células más compleja con un núcleo que contiene el ADN), y cuando empiezan las células a realizar la fotosíntesis (proceso que permite la obtención de materia orgánica a partir de materia inorgánica, con el desprendimiento de oxígeno). 3.7 Desarrollo de los primeros organismos Teniendo en cuenta los datos obtenidos de la tabla anterior, una secuencia en el desarrollo de los seres vivos seria: Aparece la membrana biológica, la cual separa el interior del organismo, del medio ambiente externo, con lo que pudo tener un metabolismo rudimentario que le permitió a la célula ancestral obtener energía por medio de la nutrición, reproducirse y responder a las variaciones del exterior. Teniendo en cuenta que la aparición de vida fue en un mar de moléculas orgánicas, seguramente los primeros organismos obtenían sus alimentos a partir de su entorno, por lo que serían bacterias heterótrofos anaerobios fermentadores. Este proceso está limitado a la existencia de alimento en el medio ambiente, por lo que algunos organismos desarrollarían su propia forma de obtener energía, la fotosíntesis, con lo que a a partir de luz solar transformarían el dióxido de carbono, en hidratos de carbono, emitiendo como residuo oxígeno. Este proceso transformó la atmósfera primitiva a algo muy parecido a nuestra atmósfera actual, en la que el oxígeno se convierte en un veneno mortal para los organismos anaerobios. Entre los organismos existentes, algunos se adaptaron y lo empezaron a utilizar para obtener energía a partir de los nutrientes orgánicos, en un proceso llamado respiración celular, en el que se desprende dióxido de carbono como residuo. Mucho tiempo después, se desarrollaron las primeras células eucariotas, a partir de una asociación simbiótica entre células bacterianas más simples. Esta teoría se conoce como la teoría endosimbionte.