domingo, 6 de enero de 2013

El origen de la vida.



Una de las incógnitas más antiguas de la historia de la humanidad, y probablemente la de más difícil respuesta, es la de cómo surgió la vida en la Tierra. Desde tiempos inmemoriales el ser humano ha tratado de dar respuesta a esta cuestión.


Primeramente se acudió, como en todos aquellos fenómenos para los que no se encontraba explicación, al animismo y la teología, como el Creacionismo cristiano sugerido en el Génesis bíblico. Más tarde se indagó en explicaciones protocientíficas, la más extendida de las cuales fue la teoría de la Generación Espontánea, ya sugerida por Aristóteles bajo la forma de “entelequia” y concordante con el vitalismo, que consistía en el insuflo de una fuerza vital a ciertas sustancias inertes como los elementos clásicos (tierra, aire, agua y fuego) u otros, frecuentemente fluidos. A partir del Siglo XVII se cuestionó ampliamente este razonamiento, primero por Redi (1668), que vio que algunos gusanos no eran sino larvas que depositaban las moscas, y más tarde y gracias al descubrimiento de los microorganismos, fue Spallanzani (1768) quien demostró que la putrefacción de la carne era provocada por microorganismos presentes en el aire; Louis Pascal (1862) consiguió una demostración taxativa mediante sus ingeniosos matraces de cuello de cisne, que permitían el paso del aire pero no de los microorganismos. Ya en el siglo XX surgió la teoría de la Panspermia (Arrhenius, 1908), que sugería un origen extraterrestre de la vida, lo cual no explicaba su formación y además se cuestionaba su supervivencia ante las adversas condiciones sufridas sin duda en el momento de entrar en la atmósfera terrestre. Los progresos de las distintas ramas de la ciencia y la sofisticación alcanzada por el método científico posibilitarían después hipótesis más elaboradas.

Esto empezó a llegar de manos de dos científicos que desarrollaron de forma independiente una hipótesis que constituye la base de las modernas investigaciones que se efectúan actualmente para dilucidar esta cuestión. Éstos fueron Oparin (1924) y Haldane (1928), los cuales propusieron un origen físico-químico de la vida en algún momento de hace entre 4400 y 2700 millones de años. Para ello proponen en primer lugar una evolución química en una atmósfera primitiva, formada fundamentalmente por moléculas de hidrógeno, metano y amoníaco (de donde se tomarán tres de los cuatro elementos principales de la materia orgánica: hidrógeno, carbono y nitrógeno respectivamente), y que carecía de oxígeno, lo que le otorgaba un carácter reductor sin degradar así los complejos químicos formados. En interacción con esta atmósfera existía una abundante energía en forma de calor, radiación ultravioleta no filtrada, descargas eléctricas y actividad volcánica intensa, lo que permitía una alta frecuencia de reacciones químicas y una rápida tendencia al cambio y la evolución. El descenso posterior de la temperatura propició una condensación de todas estas sustancias gaseosas y del vapor de agua expulsado por los volcanes (de donde se incorporará el cuarto elemento principal: el oxígeno), formando lo que se ha llamado “sopa primitiva” en los primigenios océanos terrestres. Aquí se formarían las primeras moléculas orgánicas, protegidas de los rayos ultravioleta por el agua, y se irían combinando entre ellas en microambientes protegidos donde estaban más concentradas, formando así sistemas orgánicos. A partir de aquí acontecería una segunda evolución: la denominada prebiológica, en la que dichos sistemas comienzan a intercambiar materia y energía con su ambiente circundante, algunos de ellos aumentarán la eficiencia de sus reacciones confiriéndoles estabilidad y además mostrarán la capacidad de duplicarse; éstos serán más frecuentes y persistentes, merced a una suerte de protoselección natural. El modelo usado para simular dichos sistemas es el de los coacervados: pequeñas “gotas” con moléculas biológicas y una membrana rudimentaria, formadas por la unión de polímeros en solución mediante fuerzas electrostáticas.

La Teoría de Oparin-Haldane  incrementó su aceptación cuando fue comprobada en 1953 por Miller mediante un experimento que mostraba que casi cualquier fuente de energía puede convertir moléculas simples en compuestos orgánicos complejos y variados. Los bioquímicos por su parte corroboran su validez aprobando la disponibilidad en la Tierra primitiva de las moléculas precursoras y fuentes de energía necesarias, elementos ambos ausentes en la actualidad debido entre otras cosas a que los mismos seres creados por tales condiciones las modificaron posteriormente: degradación provocada por el O2, filtración de los rayos UV por parte del O3, etc. Sin embargo, aunque parece haberse advertido los principios generales, quedan aún por resolver los detalles: si surgió primero el ADN o las proteínas, ya que la replicación de cada uno no es posible sin el otro, y todos los detalles de la formación de la vida que han originado múltiples teorías e hipótesis (baste consultar el concepto de “abiogénesis” en Wikipedia) sin que sea posible por el momento conocer de forma precisa y terminante la crónica de nuestra creación.

Esquema del procedimiento realizado por Miller
En este blog se contemplará todo lo que se originó con este extraordinario acontecimiento: formas de vida surgidas por efecto de la evolución de linajes (anagénesis) y la diversificación de los mismos (cladogénesis), que les confirieron respectivamente una complejidad y variedad abrumaduras que hoy día tenemos el privilegio de conocer.

Referencias:

- Lazcano Araujo, A. 1983. El origen de la vida: evolución química y evolución biológica. Trillas, México.

- Curtis, H., Barnes, N. S., Schnek, A. y Massarini, A. 2008. Biología. Editorial Médica Panamericana, Buenos Aires.

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