5 teorías del origen de la vida
En el año 1924 el bioquímico ruso Aleksandr
Ivanovich Oparin propuso la teoría sobre el orígen de la vida más aceptada hasta al momento. Oparin hipotetizó sobre el origen
de la vida en la Tierra a partir de la evolución química y gradual de moléculas
basadas en carbono, hipótesis que llamó el caldo primordial y
que aún hoy es considera la hipótesis más correcta y válida capaz de explicar
el origen de la vida en nuestro planeta.
Gracias a estas teorías, podemos decir que
la vida en la Tierra comenzó hace
más de 3 mil millones de años, evolucionando desde el más pequeño microbio a
las complejas y variadas especies que hoy habitamos el planeta. Lo que aún no sabemos es cómo
surgió la vida, cómo aparecieron esos primeros microbios, de dónde o en dónde.
No obstante, desde la abiogénesis, otras
tantas teorías, suposiciones e hipótesis se han planteado acerca de una
cuestión tan compleja y persistente como lo ha sido el génesis de la vida
terrestre para la comunidad científica, desde tiempos inmemoriales. Y es que
todos alguna vez nos lo hemos preguntado ¿cómo surgió la vida en la Tierra? Te
invito a conocer brevemente estas 5 teorías del origen de la vida.
5.
Teoría de fuente hidrotermal
Hemera/Thinkstock
La teoría de los respiradores o de
ventilación de aguas profundas, comúnmente se conoce como la teoría de fuente hidrotermal y sugiere que la vida podría haber comenzado a partir de
aberturas submarinas o respiradores hidrotermales debajo del mar, desprendiendo
moléculas ricas en hidrógeno que fueron clave para el surgimiento de la vida en
la Tierra.
Los calientes rincones rocosos de este tipo
de formaciones habrían de tener grandes concentraciones de este tipo de
moléculas y proporcionar los catalizadores minerales necesarios para las
reacciones críticas. De hecho, en la actualidad, este tipo de formaciones
submarinas, ricas en energía química y térmica, mantienen con vida a
ecosistemas completos bajo agua.
4. Teoría glacial
iStockphoto/Thinkstock
La teoría glacial sugiere que hace unos 3700 millones de años atrás, la Tierra entera
estaba cubierta de hielo, ya que la superficie de los océanos se habían
congelado a consecuencia de la luminosidad del Sol, prácticamente un tercio
menor de lo que es ahora.
Esa amplia capa de hielo, seguramente de
varios cientos de metros de espesor, sirvió para proteger a los más frágiles
compuestos orgánicos de la luz ultravioleta, así como también de cualquier otra
amenaza exterior. Ese resguardo, oscuro y frío, también habría ayudado a que
las moléculas resistieran más y tuvieran más posibilidades de desarrollar
reacciones eficaces importantes para la aparición de la vida.
3. Hipótesis del mundo de ARN
iStockphoto/Thinkstock
Sabemos
que el ADN necesita de proteínas para formarse y del mismo modo, para que las
proteínas se formen se necesita ADN, entonces, ¿cómo se formó una por primera
vez sin la otra? Por un lado se menciona que puede que el ARN sea capaz de
almacenar información de la misma forma en la que lo hace el ADN, además de
funcionar como enzima para las proteínas. Por ende, el ARN sería capaz de
ayudar en la creación tanto de ADN como de proteínas y entonces, como indica la
hipótesis del mundo de ARN, ser responsable del surgimiento
de la vida terrestre. Con el tiempo, el ADN y las proteínas dejaron de
necesitar del ARN, volviéndose más eficientes. Sin embargo, aún hoy, el ARN
continúa siendo de grandísima importancia para muchos organismos. Ahora bien,
seguimos con una gran pregunta: ¿de dónde salió el ARN?
2. Teoría de los principios simples
Yang MingqiHemera/Thinkstock
En contraposición a la hipótesis del mundo
de ARN que acabamos de ver, la teoría de los principios simples señala que la vida en la Tierra comenzó a desarrollarse de formas
simples y no tan complejas como las del ARN. Así, la vida habría surgido a
partir de moléculas mucho más pequeñas que interactuaban entre ellas mediante
ciclos de reacción. Según la teoría, estas moléculas habrían de encontrarse en
pequeñas y simples cápsulas semejantes a membranas celulares que con el paso
del tiempo fueron volviéndose cada vez más complejas.
1. Teoría de la panspermia
iStockphoto/Thinkstock
La teoría de la panspermia es una de las más
interesantes acerca del origen de la vida en nuestro planeta. De hecho, esta
teoría propone que la vida no se originó en la Tierra, sino en cualquier otra
parte del vasto universo.
Está más
que probado que las bacterias son capaces de sobrevivir en el espacio exterior,
en condiciones sorprendentes y durante largos períodos de tiempo, la teoría de
la panspermia supone que de esta manera, rocas, cometas, asteroides o cualquier
otro tipo de residuo que haya llegado a la Tierra, millones de millones de años
atrás, trajo la vida a nuestro planeta. Se sabe que desde Marte,
enormes fragmentos de roca llegaron a la Tierra en varias oportunidades y los
científicos han sugerido que desde allí podrían haber llegado varias formas de
vida.
Teorías del origen de
la vida
Uno de los temas más fascinantes en las ciencias
naturales se encuentra en el tema de la vida, ¿Cómo y cuándo se originó la
vida?, La vida es resultado de una generación espontanea de la vida inerte que
a través de millones de años se abrió paso para que ciertas moléculas lograran
duplicarse dando origen a procesos que hoy llamamos vida, o fue la vida
sembrada o bien por un ser superior (teoría religiosa) o bien llegó procedente
en piedras u otros objetos procedentes del espacio y que de alguna forma estas “semillas”
encontraron el terreno propicio para duplicarse y generar la vida (teoría de la
panspermia). Como se puede apreciar encontramos toda una rama de la ciencia en
la biología que trata de explicarnos sobre el cómo se originó la vida, y en
nuestro interior también es una pregunta de acuciosamente y frecuentemente
viene a nuestra mente y de alguna forma encontrar respuesta nos define en
muchos campos, como son nuestras creencias y principios. Para nuestro caso
vamos a dar un vistazo a las teorías de la vida desde la biología que es el
campo de acción de este blog.
“La vida es una exuberancia planetaria, un fenómeno
solar. Es la
transmutación astronómicamente local del aire, el agua y la luz que
llega a la tierra, en células. Es una pauta intrincada de crecimiento y
muerte, aceleración y reducción, transformación y decadencia. La vida
es una organización única.”
transmutación astronómicamente local del aire, el agua y la luz que
llega a la tierra, en células. Es una pauta intrincada de crecimiento y
muerte, aceleración y reducción, transformación y decadencia. La vida
es una organización única.”
Margulis y Sagan
Qué es la vida?
Querer dar respuesta a la pregunta: ¿Qué es la
vida?, no es fácil. La dificultad está en la enorme diversidad de la vida y en
su complejidad. Los seres vivos pueden ser unicelulares o estar conformados por
millones de células interdependientes (metacelulares); pueden fabricar su
propio alimento o salir a buscarlo al entorno; pueden respirar oxígeno o
intoxicarse con él; pueden vivir a temperaturas de más de 250 grados
centígrados o vivir en el hielo a varias decenas de grados por debajo del punto
de congelación; pueden vivir de la energía lumínica del sol o de la energía
contenida en los enlaces químicos de algunas sustancias; pueden volar, nadar,
reptar, caminar, trepar,
saltar, excavar o vivir fijos en el mismo lugar durante toda su vida; se reproducen mediante el sexo, pero también pueden hacerlo sin él; pueden vivir a gran presión o casi al vacío. En fin, la vida es más fácil “señalarla con el dedo”, que definirla. (1) Y sin embargo veamos algunos intentos por definirla
saltar, excavar o vivir fijos en el mismo lugar durante toda su vida; se reproducen mediante el sexo, pero también pueden hacerlo sin él; pueden vivir a gran presión o casi al vacío. En fin, la vida es más fácil “señalarla con el dedo”, que definirla. (1) Y sin embargo veamos algunos intentos por definirla
“El término vida (latín: vita
)?, desde el punto de vista de la
Biología, que es el más usado, hace alusión a aquello que distingue a los
reinos animal, vegetal, hongos, protistas, arqueas y bacterias del resto de manifestaciones
de la naturaleza. Implica las capacidades de nacer, crecer, reproducirse y
morir, y, a lo largo de sucesivas generaciones, evolucionar.
Científicamente, podría definirse como la capacidad
de administrar los recursos internos de un ser físico de forma adaptada a los
cambios producidos en su medio, sin que exista una correspondencia directa de
causa y efecto entre el ser que administra los recursos y el cambio introducido
en el medio por ese ser, sino una asíntota de aproximación al ideal establecido
por dicho ser, ideal que nunca llega a su consecución completa por la dinámica
constante del medio
Abarca una serie de conceptos del ser humano y su
entorno relacionados, directa o indirectamente, con la existencia. (2)
¿Por qué es tan problemático definir la vida? Ante
todo, la vida no es una cosa palpable que se pueda tocar o ver bajo el
microscopio. Al ser un estado de la energía, la vida no puede inducirse en un
ser inerte. En la actualidad, no podemos transferir una configuración dada de
la energía a ningún sistema.
Cuando nace un ser viviente, éste no adquiere vida,
sino que hereda la habilidad para construir estructuras que ponen en movimiento
ese estado de la energía. (3)
La vida es un conjunto de micro estados de la
energía que se asocia con una demora en la dispersión espontánea de esa
energía. La energía de los seres vivientes “salta” de un micro estado a otro,
siendo siempre controlada por ciertos operadores internos del mismo sistema
termodinámico. Los Biólogos identificamos a tales operadores internos como
enzimas. Esta es la razón por la cual consideramos que la transferencia de
energía en los sistemas vivos es una coordinación no-espontánea de varios
procesos espontáneos. Cualquier sistema en el Universo que sea capaz de
coordinar los micro estados de la energía en forma no-espontánea será una ser
viviente.
Esta evidencia es tan importante que la definición
de un sistema vivo, más aceptada por todos los estudiosos, se basa en parte, en
ella. ¿Cómo se sabe que algo está vivo? Cuando se observa que toma sustancias
del medio en el que está, las incorpora a su organismo para mantener su
estructura y metabolismo, arrojando al medio el resto. Esa característica de
los seres vivos tiene el sofisticado nombre 10 de autopoiesis, que quiere decir
auto mantenimiento .
Los sistemas vivos somos máquinas autopoiéticas:
transformamos la materia convirtiéndola en nosotros mismos, de tal manera, que
el producto es nuestra propia organización.
Cuando se habla de la vida, también se hace referencia a su diversidad y complejidad. Si la diversidad de la vida aumenta, necesariamente se incrementa su complejidad. La diversidad de la vida o biodiversidad, se organiza de tal modo que construye complejas redes de relaciones entre las especies y entre éstas y su entorno físico: la vida cambia a quienes la componen.
Cuando se habla de la vida, también se hace referencia a su diversidad y complejidad. Si la diversidad de la vida aumenta, necesariamente se incrementa su complejidad. La diversidad de la vida o biodiversidad, se organiza de tal modo que construye complejas redes de relaciones entre las especies y entre éstas y su entorno físico: la vida cambia a quienes la componen.
Teorías del origen de la vida
– Primera hipótesis: Creacionismo
El creacionismo es un sistema de creencias
que postula que el universo, la tierra y la vida en la tierra fueron
deliberadamente creados por un ser inteligente. Hay diferentes visiones del
creacionismo, pero dos escuelas principales sobresalen: el creacionismo
religioso y el diseño inteligente.(4)
Tipos de creacionismo
- El creacionismo religioso es la creencia que el universo y la vida en
la tierra fueron creados por una deidad todopoderosa. Esta posición tiene
un fundamento profundo en las escrituras, en la que se basan los
pensamientos acerca de la historia del mundo. Dentro del campo
creacionista se hallan los que creen en una tierra joven y los que creen en una tierra antigua.
- Creacionismo bíblico basado en la Biblia
- Creacionismo Islámico basado en el Qu-ran
- El Diseño Inteligente (DI) infiere que de las leyes naturales y
mero azar no son adecuados para explicar el origen de todo fenómeno
natural. No es dirigido por una doctrina religiosa, ni hace suposiciones
de quién el Creador es. El DI no usa textos religiosos al formar teorías
acerca del origen del mundo. El DI simplemente postula que el universo
posee evidencia de que fue inteligentemente diseñado.
- El DI restringido busca evidencia de diseño al compararla
con el diseño humano.
- El DI general establece que todos los procesos
naturales son inteligentemente diseñados.
- El Creacionismo extraterrestre cree que el mundo fue creado por una raza
extraterrestre que vinieron a ser adorados por los hombres como dioses y
descrito en antiguos textos religiosos.
– Segunda hipótesis: La generación espontánea
La teoría de la generación espontánea,
también conocida como autogénesis es una antigua teoría biológica de abiogénesis que sostenía que podía surgir vida compleja,
animal y vegetal, de forma espontánea a partir de la materia inerte. Para referirse a la "generación
espontánea", también se utiliza el término abiogénesis, acuñado por
Thomas Huxley en 1870, para ser usado originalmente para
referirse a esta teoría, en oposición al origen de la generación por otros
organismos vivos (biogénesis). (5)
La generación espontánea antiguamente era una
creencia profundamente arraigada descrita ya por Aristóteles. La observación superficial indicaba que surgían
gusanos del fango, moscas de la carne podrida, organismos de los lugares
húmedos, etc. Así, la idea de que la vida se estaba originando continuamente a
partir de esos restos de materia orgánica se estableció como lugar común en la
ciencia. Hoy en día la comunidad científica considera que esta teoría está
plenamente refutada.
La autogénesis se sustentaba en procesos como la putrefacción. Es así que de un trozo de carne podían generarse
larvas de mosca. Precisamente, esta premisa era como un fin de una observación
superficial, ya que -según los defensores de esta corriente- no era posible
que, sin que ningún organismo visible se acercara al trozo de carne aparecieran
las larvas, a menos que sobre ésta actuara un principio vital generador
de vida. El italiano Redi fue el primero en dudar de tal concepción y usó la
experimentación para justificar su duda. El experimento consistió en poner
carne en un tarro abierto y en otro cerrado también puso carne. Las cresas,
que parecían nidos de huevos de moscas, se formaron en el tarro abierto, cuya
carne se había descompuesto. El italiano dedujo que las cresas brotaban de los
pequeñísimos huevos de las moscas.
En 1765, otro italiano – Spallanzani -, repitió el
experimento de Redi, usando pan, un recipiente abierto y otro herméticamente
cerrado, con pan hervido. Solo brotaron cresas en el pan que estuvo al aire
libre. Entonces, como ha ocurrido muchas veces al avanzar la ciencia, no
faltaron incrédulos y alegaron que al hervir el pan, se había destruido ¡un
principio vital!
En 1952, Miller hizo circular agua, amoníaco,
metano e hidrógeno a través de una descarga eléctrica y obtuvo Glicina y
Alamina, dos aminoácidos simples. Años después, Abelsohn, hizo la misma
experiencia, pero empleando moléculas que contenían átomos de carbono, oxígeno
y nitrógeno, y, en su experimento, Weyschaff, aplicó rayos ultravioletas. Ambos
obtuvieron los aminoácidos que forman las estructuras de las proteínas.
El francés Pasteur fue quien acabó con la teoría de
la generación espontánea. Ideó un recipiente con cuello de cisne, es decir,
doblado en forma de S. Puso en el receptáculo pan y agua; hizo hervir el
agua, y esperó. El líquido permaneció estéril. (6)
– Tercera teoría: El origen cosmico de la vida o
panspermia
Según esta hipótesis, la vida se ha generado en el
espacio exterior y viaja de unos planetas a otros, y de unos sistemas solares a
otros.
El filósofo griego Anaxágoras (siglo VI a.C.) fue
el primero que propuso un origen cósmico para la vida, pero fue a partir del
siglo XIX cuando esta hipótesis cobró auge, debido a los análisis realizados a
los meteoritos, que demostraban la existencia de materia orgánica, como
hidrocarburos, ácidos grasos, aminoácidos y ácidos nucleicos.
La hipótesis de la panspermia postula que la vida
es llevada al azar de planeta a planeta y de un sistema planetario a otro. Su
máximo defensor fue el químico sueco Svante Arrhenius (1859-1927), que afirmaba
que la vida provenía del espacio exterior en forma de esporas bacterianas que
viajan por todo el espacio impulsadas por la radiación de las estrellas. (6)
Dicha teoría se apoya en el hecho de que las
moléculas basadas en la química del carbono, importantes en la composición de
las formas de vida que conocemos, se pueden encontrar en muchos lugares del
universo. El astrofísico Fred Hoyle también apoyó la idea de la panspermia por
la comprobación de que ciertos organismos terrestres, llamados extremófilos,
son tremendamente resistentes a condiciones adversas y que eventualmente pueden
viajar por el espacio y colonizar otros planetas. A la teoría de la Panspermia
también se la conoce con el nombre de ‘teoría de la Exogénesis’, aunque para la
comunidad científica ambas teorías no sean exactamente iguales.
La panspermia puede ser de 2 tipos:
– Panspermia interestelar: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre sistemas planetarios.
– Panspermia interplanetaria: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre planetas pertenecientes al mismo sistema planetario.
– Panspermia interestelar: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre sistemas planetarios.
– Panspermia interplanetaria: Es el intercambio de formas de vida que se produce entre planetas pertenecientes al mismo sistema planetario.
La explicación más aceptada de esta teoría para
explicar el origen de la vida es que algún ser vivo primitivo (probablemente
alguna bacteria) viniera del planeta Marte (del cual se sospecha que tuvo seres
vivos debido a los rastros dejados por masas de agua en su superficie) y que
tras impactar algún meteorito en Marte, alguna de estas formas de vida quedó
atrapada en algún fragmento, y entonces se dirigió con él a la Tierra, lugar en
el que impactó. Tras el impacto dicha bacteria sobrevivió y logró adaptarse a
las condiciones ambientales y químicas de la Tierra primitiva, logrando
reproducirse para de esta manera perpetuar su especie. Con el paso del tiempo
dichas formas de vida fueron evolucionando hasta generar la biodiversidad
existente en la actualidad. (8)
– Cuarta teoría: Teoría de la evolución química y
celular.
Mantiene que la vida apareció, a partir de materia
inerte, en un momento en el que las condiciones de la tierra eran muy distintas
a las actuales y se divide en tres.
Evolución química.
Evolución prebiótica.
Evolución biológica.
La primera teoría coherente que explicaba el origen
de la vida la propuso en 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparin. Se basaba en
el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra
hace 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía
aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a
las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de
los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas
llamadas prebióticas. Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos
(elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparin,
estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco
profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse,
continuaron evolucionando y diversificándose.
Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas
a principios de la década de 1950 por el estadounidense Stanley Miller, quien
recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000
millones de años (es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua).
Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas.
Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos
orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol,
ácido cianhídrico (véase Cianuro de hidrógeno) y hasta azúcares, lípidos
y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había
postulado Oparin.
Estas experiencias fueron retomadas por
investigadores franceses que demostraron en 1980 que el medio más favorable
para la formación de tales moléculas es una mezcla de metano, nitrógeno y vapor
de agua.
Con excepción del agua, este medio se acerca mucho
al de Titán, un gran satélite de Saturno en el que los especialistas de la NASA
consideran que podría haber (o en el que podrían aparecer) formas rudimentarias
de vida.
RAMOS GARCÍA LARISSA
MIRANDA.
MACHUCA JACOBO MELANI
REBECA.
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