El Origen de la Vida y su Interpretación Histórica, Evolución Precelular

Interpretaciones Históricas sobre el Origen de la Vida

22. EL ORIGEN DE LA VIDA Y SU INTERPRETACIÓN HISTÓRICA. EVOLUCIÓN PRECELULAR. LA TEORÍA CELULAR Y LA ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS. INTRODUCCIÓN.

1. INTERPRETACIONES HISTÓRICAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA.

El Creacionismo

1. 1. El creacionismo.

Afirma que el origen de la vida se ha producido por un acto creador divino, por voluntad creadora de un ser superior. En la tradición judeocristiana, el creacionismo se basa en una interpretación literal de la Biblia. Como ejemplo de esta interpretación literal, se puede citar al arzobispo irlandés James Usher, quien en 1650 calculó que la Tierra fue creada la madrugada del sábado al domingo 23 de octubre del año 4004 a. C. Otro ejemplo es el diluvianismo, que interpreta los fósiles como una huella del Diluvio universal descrito en el capítulo VII del Génesis. Pero incluso dentro del creacionismo es posible encontrar modelos que se apartan de la interpretación literal de la Biblia. La hipótesis de las creaciones sucesivas o el catastrofismo del paleontólogo francés George Cuvier (1769-1832). Basándose en el estudio del registro fósil, que presenta faunas y floras diferentes en distintas épocas, Cuvier propuso diferentes actos creadores divinos seguidos de catástrofes que eliminaban todos los seres vivos. Después de cada catástrofe se produciría un nuevo acto creador, con distinta flora y fauna (Anguita Virella, 1988).

La Generación Espontánea

1. 2. La generación espontánea.

La creencia en la formación espontánea de seres vivos a partir de materia sin vida se conoce como doctrina de la generación espontánea y ha tenido una larga existencia. Aristóteles (s. IV a.C.) no reconocía un límite claro entre la materia inerte y la materia viva, siendo para él perfectamente posible postular la idea de generación espontánea, esto es la posibilidad de que la materia inerte adquiera una psique o principio vital más o menos elevado, que le confiriese la naturaleza de ser vivo. La doctrina de la generación espontánea fue aceptada sin objeciones hasta el Renacimiento. Pero a medida que fueron acumulandose conocimientos acerca de los organismos, se fue haciendo de manera gradual que no hay generación espontánea de animales y plantas. A ello contribuyeron los trabajos de Redi y Leeuwnhoek (s. XVII), Spallanzani (s. XVIII) y, ya en el s. XIX Pasteur y Tindall.

• Francesco Redi (1665): demostró que los "gusanos" que se desarrollan en la carne en putrefacción son los estadios larvarios de las moscas y que nunca aparecen si se protege la carne para que las moscas no puedan depositar sus huevos en ella. Con estos trabajos la generación espontánea quedó muy debilitada.
• Leeuwenhoek (1632-1723) descubrió el mundo de los microorganismos, lo que relanzó a los defensores de la doctrina.
• Spallanzani (s. XVIII): demostró repetidamente que el calentamiento puede evitar la aparición de los microorganismos. Llegó a la conclusión de que los microbios son llevados por el aire hasta las infusiones y que esta era la explicación de la supuesta generación espontánea. Estableció que 3para hacer una infusión permanentemente estéril, esta debe permanecer hermeticamente cerrada y hervida.
• Pasteur y Tyndall (1861): demostraron que el aire contiene "cuerpos organizados" visibles al microscopio, que no se distinguen de los microorganismos. Confirmó luego el hecho d que se puede añadir aire calentado a una infusión hervida sin dar lugar al desarrollo microbiano. Habiendo establecido este punto, demostró que en un sistema cerrado, la adición de un trozo de algodón cargado de gérmenes del aire a una infusión estéril provocaba invariablemente el crecimiento bacteriano.

Estos trabajos concluyen que en la actualidad los microorganismos no surgen por generación espontánea en infusiones orgánicas esterilizadas. Pero Pasteur y Tyndall no demostraron que la generación espontánea no haya ocurrido en el pasado.

Hipótesis Abiogénicas

1. 3. Las hipótesis abiogénicas.

Aunque en esencia la doctrina de la generación espontánea es una hipótesis abiogénica, estos términos suelen reservarse para designar los modelos actuales sobre el origen de la vida. La hipótesis del caldo primitivo. En 1925, el bioquímico ruso Alexandre Oparin propuso una hipótesis novedosa, a la que se adhirió, en 1927, el biólogo inglés John Haldane. Ambos sostuvieron que si bien la vida no puede surgir espontáneamente en la actualidad, sí pudo hacerlo en las condiciones existentes en la historia temprana de la Tierra. La generación espontánea es imposible con la composición de la atmósfera oxidante actual, pero pensaron en la posibilidad de una atmósfera primitiva reductora (sin O2), en la que se producirían intensas y frecuentes descargas eléctricas. Así, en las condiciones arcaicas, pudieron originarse moléculas orgánicas sencillas de origen no biogénico. Estas moléculas se habrían concentrado en los océanos, dándole una consistencia pastosa ("sopa" o "caldo" primitivo). Estas moléculas orgánicas sencillas servirían de materia prima para formar polímeros, que se especializarían y complicarían hasta dar sistemas autorreplicantes (protobiontes).

Los Coacervados

La síntesis de aminoácidos desencadenó una fiebre de síntesis bioquímicas cuyo objetivo declarado era ir un paso más allá y conseguir sintetizar proteínas en las condiciones supuestas para el Arcaico. Entre estas investigaciones destacan los trabajos de Alexandre Oparin. Oparin argumentó que bajo la influencia de la radiación solar y las descargas eléctricas, los gases de la atmósfera primitiva podrían haber reaccionado para formar moléculas orgánicas simples, como aminoácidos y nucleótidos. En este contexto, Oparin propuso que estas moléculas orgánicas podrían haberse agrupado espontáneamente en estructuras llamadas coacervados. Los coacervados son agregados de moléculas orgánicas que forman pequeñas gotas líquidas con propiedades especiales, como la capacidad de concentrar sustancias químicas y proporcionar un ambiente propicio para reacciones químicas adicionales. En otras 4palabras, los coacervados proporcionarían un ambiente favorable para que se llevaran a cabo reacciones químicas que eventualmente podrían haber llevado al surgimiento de la vida.

Experimentos de Miller

Los trabajos desarrollados por Urey en la primera mitad del siglo XX acerca de otros planetas del Sistema Solar indicaban que era muy probable que las condiciones primordiales de la Tierra en efecto fueran como las postuladas por la teoría de Oparin y Haldane. En 1953, un estudiante de posgrado del laboratorio de Urey, Stanley Miller, propuso como trabajo doctoral un ensayo experimental para confirmar esta hipótesis. Miller fabricó un un circuito cerrado que cargó con H2O, NH3, CH4 e H2, más dos fuentes de enregía: calor y electricidad. Al cabo de una semana, el H2O y el carbono del CH4 se habían convertido en un brebaje rojizo que contenía una mezcla de 19 ácidos orgánicos, aminoácidos, formaldehído y urea. + Fipetrodes Electrical spark (Lightning) Direction of water vapor circulation ba vacuum pump gases (primitive atmosphere) Sampling prche Condenser Cold water" Sampling probe Water (ocean) Cooled water (containing organic compounds) Huet source Trap Es evidente que estos experimentos no pueden reproducir con exactitud las condiciones primitivas de la Tierra, pero muestran que la formación de materia orgánica es sorprendentemente fácil. Y la Tierra tiene inmensas ventajas sobre el experimentador humano, entre ellas disponía de mucho más tiempo y podía reproducir una amplia gama de condiciones diferentes. En tales circunstancias, parece muy posible que, en algún lugar y momento determinados, muchas de las moléculas orgánicas simples que se encuentran en las células actuales se acumularan en concentraciones elevadas.

Panspermia

5Panspermia. Propuestas por el químico sueco Svante Arrhenius a finales del s. XIX, sostiene que los primeros seres vivos llegaron a la Tierra en forma de esporas procedentes de otros planetas. Otros autores más modernos también la han postulado. En 1978, Hoyle y Wicramasinghe resucitaron esta hipótesis imaginando que las estrellas están rodeadas de materia orgánica en forma de bacterias alojadas en los núcleos cometarios y que viajarían por el espacio cuando explotasen como novas o supernovas. Recientes descubrimientos, en meteoritos procedentes de Marte, de lo que parecen ser restos de seres vivos muy primitivos parecidos a bacterias habrían reavivado esta polémica pero también han impulsado la aparición de una nueva disciplina: la astrobiología, cuyo objetivo es la búsqueda de vida fuera de la Tierra. Pero una cosa es encontrar vida en otro planeta y algo muy diferente es que viaje por el espacio. El problema de la panspermia es que es una hipótesis sobre el origen de la vida que sólo explica el origen de la vida en la Tierra.

Evolución Precelular

2. EVOLUCIÓN PRECELULAR. La expresión de la información hereditaria es un proceso fundamental en los organismos actuales. Este proceso involucra una maquinaria de gran complejidad que va desde el ADN hasta las proteínas, utilizando el ARN como un intermediario. Según la hipótesis que explica el origen de esta maquinaria, antes de que las células modernas aparecieran en la Tierra, existió un mundo dominado por el ARN. Según esta hipótesis, el RNA era capaz de almacenar la información genética y catalizar las reacciones químicas en las células primitivas; no fue hasta más tarde cuando el DNA se convirtió en el material genético y las proteínas en los principales componentes catalíticos y estructurales de la célula. Una vez generadas las moléculas orgánicas simples, los primeros polímeros (polipéptidos y polinucleótidos) pudieron formarse en medios confinados por calentamiento de compuestos orgánicos o gracias a la actividad catalítica de polifosfatos inorgánicos, y serían de una longitud variable y secuencia aleatoria. Los polinucleótidos, a diferencia de los polipéptidos, tienen la capacidad de especificar la secuencia de nucleótidos de nuevos polinucleótidos, actuando como patrones o moldes en las reacciones de polimerización, gracias al apareamiento específico de nucleótidos complementarios. Por supuesto, estas reacciones de polimerización requieren la presencia de catalizadores que las aceleren, ¿cómo pudo realizarse esta catálisis antes de la aparición de las enzimas proteicas? La respuesta se encontró en 1982, cuando se descubrió que las propias moléculas de RNA pueden actuar como catalizadores (ribozimas). Así, el RNA tiene todas las propiedades 6

La Teoría Celular

3. LA TEORÍA CELULAR.

Organización de los Seres Vivos

4. LA ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS.

Conclusiones

5. CONCLUSIONES

Bibliografía

BIBLIOGRAFÍA.

Introducción al Origen de la Vida

1INTRODUCCIÓN El problema del origen de la vida (es decir el enigma sobre la aparición de los primeros seres vivos sobre la Tierra) ha sido uno de los puntos de debate religioso y filosófico recurrentes a lo largo de la historia de la humanidad. Todas las culturas conocidas han propuesto diversas explicaciones a la existencia de seres vivos que nos rodean, aunque sólo en los últimos siglos se ha entendido al debate con la perspectiva científica de proponer hipótesis y buscar pruebas que las sustenten. Desde el acto creador hasta el origen abiogénico, la humanidad ha recorrido un largo camino en el que ha sido necesario sacrificar grandes mitos y profundas concepciones religiosas. Pero debe examinarse antes el propio concepto de "vida". En esencia, los seres vivos son entidades o sistemas materiales individualizados (celulares) de gran complejidad y organización, que se automantienen. Este automantenimineto puede entenderse en dos dimensiones temporales:

• Autoconservación del individuo. Se realiza a través de las funciones vitales de nutrición y relación. Ambas funciones se logran por medio de la compleja red de reacciones químicas del metabolismo.
• Autorreproducción. La reproducción es la creación de copias de sí mismos, que no son idénticas, sino que cambian (mutación) y los cambios son heredables a los descendientes. Gracias a ello los organismos van transformándose a lo largo de las generaciones en el tiempo geológico (evolución).

Se han propuesto numerosas definiciones de vida, pero en todo caso puede decirse que metabolismo y evolución son las dos características definitivas de los seres vivos (Alberts, 2016). 21.