El origen de la vida

El origen de la vida

La cuestión del origen de la vida en la Tierra ha generado en las ciencias de la naturaleza un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cómo y cuándo surgió.
Los científicos piensan que el universo tiene unos 13.700 millones de años.

La edad de la Tierra indica el tiempo transcurrido desde su origen hasta nuestros días. Los geólogos y geofísicos modernos consideran que la edad de la Tierra es de unos 4600 millones de años ± 1%. Esta datación, basada en el decaimiento de hafnio 182 en tungsteno 182, fue determinada por John Rudge, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Cambridge, en el año 2010.

Los fósiles de seres vivos más antiguos que se conocen, muestran que hace alrededor de 3500 millones de años ya existía una gran diversidad de especies de bacterias, concluimos que la vida debió haberse originado en el planeta hace más de 3500 millones pero no más de 4600 millones de años.

Thomas Huxley en su obra Biogenesis and abiogenesis. La tesis de la generación espontánea fue defendida por Aristóteles, quien afirmaba, por ejemplo que era una verdad patente que los pulgones surgían del rocío que cae de las plantas, las pulgas de la materia en putrefacción, los ratones del heno sucio, los cocodrilos de los troncos en descomposición en el fondo de las masas acuáticas, y así sucesivamente. Todos ellos se originaban merced a una suerte de fuerza vital a la que da el nombre de entelequia .

En 1676 Anton van Leeuwenhoek descubrió microorganismos que, según sus dibujos y descripciones, podrían tratarse de protozoos y bacterias. Esto encendió el interés por el mundo microscópico.
El primer paso en este sentido lo dio el italiano Francesco Redi, quien comprobó en 1668 que no aparecía ninguna larva en la carne en descomposición cuando se impedía que las moscas depositaran en ellas sus huevos... descartando la generación espontanea.

Primeros planteamientos científicos: Oparin y Haldane Una vez desechada la generación espontánea

En la década de 1920, los científicos ruso Aleksandr Oparin e inglés J. B. S. Haldane propusieron de manera independiente la ahora llamada teoría de Oparin y Haldane: la vida en la Tierra podría haber surgido paso a paso de materia no viva a través de un proceso de “evolución química gradual.

Alfonso L. Herrera López (Ciudad de México, 1868 - ibídem, 1942) fue un científico mexicano que realizó investigaciones acerca del origen de la vida.
Realizó una serie de experimentos mezclados con aceite, gasolina y resinas de azufre para obtener micro-estructuras a las cuales denominó sulfobios. Dichas micro-estructuras presentaban una organización interna; sin embargo, no eran capaces de dividirse.

Oparin y Haldane pensaban que la Tierra en sus inicios tenía una atmósfera reductora —es decir, con una muy baja concentración de oxígeno—, en la cual las moléculas tienden a donar electrones. En estas condiciones, ellos sugirieron que:
Moléculas inorgánicas simples pudieron haber reaccionado (con energía de rayos o el sol) para formar unidades estructurales, como aminoácidos y nucleótidos, que pudieron haberse acumulado en los océanos para formar una "sopa primordial"
.
Los ladrillos pudieron haberse combinado en otras reacciones para formar moléculas más grandes y complejas (polímeros), como proteínas y ácidos nucleicos, tal vez en pozos en la orilla del agua.
Los polímeros pudieron haberse ensamblado en unidades o estructuras que fueran capaces de mantenerse y duplicarse a sí mismas. Oparin pensaba que estas pudieron ser “colonias” de proteínas agrupadas para llevar a cabo el metabolismo, mientras que Haldane indicó que las macromoléculas quedaron encerradas por membranas para formar estructuras similares a las células.

Oparin revisó varias teorías, para explicar el origen de la vida. Gracias a sus estudios de astronomía, Oparin sabía que en la atmósfera del Sol, de Júpiter y de otros cuerpos celestes, existen gases como el metano, el hidrógeno y el amoníaco. Estos gases son sustratos que ofrecen Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno, los cuales, además del oxígeno presente en baja concentración en la atmósfera primitiva y más abundantemente en el agua, fueron los materiales de base para la evolución de la vida.

Oparin planteó la Teoría de la síntesis abiótica ( Teoría físico química ) la existencia de una serie de procesos evolutivos que en el origen de la vida se fueron superponiendo y desarrollando a la vez. Estos procesos se iniciaron con la formación de la Tierra primitiva y la atmósfera. A partir de sustancia inorgánicas metano, el hidrógeno y el amoníaco. Estos gases son sustratos que ofrecen Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno, los cuales, además del oxígeno presente en baja concentración en la atmósfera primitiva y más abundantemente en el agua, fueron los materiales de base para la evolución de la vida, así como bajo la acción de diversas fuentes de energía, se sintetizaron abiogénicamente los primeros compuestos orgánicos, y la concentración y agregación de éstos dio lugar a la formación de otros compuestos de mayor complejidad delimitadas por una membrana a los cuales llamó protobiontes; este proceso continuó hasta el surgimiento de las primeras células sencillas que surgieron miles de años después.

En 1953, Stanley Miller y Harold Urey hicieron un experimento para comprobar las ideas de Oparin y Haldane. Determinaron que las moléculas orgánicas podrían formarse espontáneamente en condiciones reductoras, las cuales se pensaba que eran similares a las de la Tierra en sus inicios.
Miller y Urey construyeron un sistema cerrado que contenía un depósito de agua tibia y una mezcla de gases que supuestamente abundaban en la atmósfera de la Tierra en sus inicios H2O,NH4,CH4 y N2. (Agua, amoniaco, metano, nitrógeno y Chispa de electricidad) Para simular los rayos que quizás proporcionaron energía para las reacciones químicas en la atmósfera de la Tierra, Miller y Urey enviaron chispas de electricidad a través de su sistema experimental.

Después de dejar que el experimento funcionara durante una semana, Miller y Urey vieron que se habían formado varios tipos de aminoácidos, azúcares, lípidos y otras moléculas orgánicas . Aunque faltaban moléculas grandes y complejas (como las de ADN) y proteínas, su experimento demostró que por lo menos algunas de las unidades estructurales de estas moléculas podrían formarse espontáneamente a partir de compuestos simples.