Bombardeo tardío
Representación artística del bombardeo tardío. Créditos: Infogate.

El origen de la vida ¿bioquímica o espontaneidad?


Las civilizaciones más antiguas de la humanidad se lo preguntaron y hasta la fecha no tenemos una respuesta certera del origen de la vida, sin embargo a continuación abarcaremos las “teorías” que más bien son hipótesis, sobre el origen de la vida en nuestro planeta Tierra y como la conocemos. 

¿Cómo se originó la vida en la Tierra?

Esta es una de las preguntas más importantes y centrales que se ha hecho la humanidad, desde ramas científicas, hasta sociales y humanísticas.

La humanidad ha pasado por diversas ideas sobre la generación de la vida, sin embargo actualmente existen dos vertientes más representativas, que son, la Hipótesis de la Abiogénesis y de la Panspermia. Estas son las principales de las Teorías del origen de la vida.

Abiogénesis

La suposición más aceptada y parte de la Hipótesis de la Abiogénesis, es que la vida se formó (en una expresión muy burda, debo decir) por un apretón de manos químico entre roca tibia y agua de mar. Muy probablemente se trató de un evento geoquímico: la geología proporcionó los gradientes redox y de protones para poner en marcha una cascada primordial y autosostenible de reacciones bioquímicas. Que por consecuencia dieron origen a la vida tal y como la conocemos.

En términos sencillos, la Abiogénesis se explica como la creación de la vida a través de la materia inorgánica. Gracias a reacciones químicas, los elementos crearon materia orgánica que daría origen a la vida.

Panspermia

Mientras que la Panspermia, nos habla sobre la procedencia de la vida en algún otro lugar fuera de nuestro planeta y que luego, cayó en ella. En esta nota no tocaremos tanto a la Panspermia, pues el problema persiste, y tendríamos que preguntarnos entonces ¿cómo se originó la vida en ese otro cuerpo celeste?

Actualmente, ambas hipótesis tienen sus críticas y problemas, es por ello que aún desconocemos la verdadera forma en cómo la vida se originó. 

origen de la vida
Imagen artística de “Panspermia”. Créditos: astronomía.com

La evolución química para el origen de la vida

El término “evolución química” fue introducido por el ganador del Premio Nobel Melvin Calvin y se refiere al proceso de síntesis de moléculas bioquímicamente importantes a partir de moléculas pequeñas. Así como ciertos elementos químicos en las condiciones (hipotéticas) presentes en la Tierra prebiótica, es decir, antes de la vida.

Se supone que las moléculas de “bloque de construcción” más pequeñas, como aminoácidos, ácidos grasos o nucleobases, se formaron inicialmente. Para posteriormente someterse a procesos diversos creando macromoléculas en etapas posteriores de desarrollo.

Sintetización de biomoléculas

Las biomoléculas a partir de las cuales se desarrolló la materia orgánica y sistemas vivos en la Tierra primitiva podrían haber tenido varios orígenes.

Los “bloques de construcción” pueden haberse sintetizado en la atmósfera, la hidrosfera o en la litosfera de la Tierra joven.  A partir de por ejemplo: CO, CO2, CH4, H2O, N2 y NH3.

Es posible que las moléculas no se hayan formado en la Tierra, sino que hayan sido llevadas desde el espacio exterior (desde dentro o desde fuera del sistema solar) por meteoritos o cometas (aquí retomamos un poco la Panspermia).

O tal vez hubo una combinación de los dos: sustancias del espacio exterior que experimentaron más reacciones en la Tierra.

Otros factores que tomar en cuenta:

Fuentes de energía para la evolución química

La formación de biomoléculas a partir de moléculas simples requiere energía, que debe transferirse a los reactivos en forma de energía libre o de activación.

Esta energía puede provenir de varias fuentes, como los rayos del sol o las ondas de choque del impacto planetoide; el calor del interior de la Tierra. Así como la radiación de los radioisótopos. También pueden aportar energía para la síntesis química.

Sin embargo, la contribución de las diversas fuentes de energía en la Tierra varía enormemente. Los valores exactos para la Tierra joven, por supuesto, no están disponibles. Aunque se han hecho estimaciones basadas en suposiciones realistas.

 ¿Cuándo se volvió la Tierra lo suficientemente fría para la vida?

A pesar de que esta pregunta suene un poco tonta, la verdad es que la Tierra joven, tuvo un ambiente, atmósfera e incluso temperaturas nada aptas para la vida. Por ello, que se cree que la vida tuvo origen en un medio termodinámicamente dócil, es decir, el agua líquida y las chimeneas hidrotermales. Ofreciendo un surtido muy rico de elementos y temperaturas mucho más estables que la superficie.

 

Por esa razón, en el proceso evolutivo de los coacervados primitivos, su estructura inestable, fugaz, demasiado dependientes de las influencias accidentales del ambiente, debió remplazarse por una organización espacial dinámicamente estable. Que les asegurase el predominio de las reacciones fermentativas de síntesis sobre las de desintegración.- Alexandr Oparin.

 

La Tierra, pasó por el bombardeo intenso tardío, hace entre 3800 y 4100 millones de años. Donde muchos cuerpos celestes sufrieron impactos muy violentos por cuerpos como asteroides. Estos impactos fueron capaces de desgarrar cuencas de hasta 1000 km de diámetro. Es el momento en que la Tierra se habría mantenido estéril.

Bombardeo tardío
Representación artística del bombardeo tardío. Créditos: Infogate.

Stephen Mojzsis y Oleg Abramov, muestran que no más del 37% de la superficie del planeta se esterilizó en un momento dado, y que solo el 10% alcanzó temperaturas superiores a 500 ° C.

Por lo que gran parte de la superficie de la Tierra habría sido lo suficientemente fría como para que los termófilos prosperen a 50 ° C para sobrevivir. Incluso si la superficie fuera inhóspita, los organismos podrían vivir varios kilómetros en la corteza como algunos lo hacen hoy.

Evidencia del origen de la vida temprana

El registro de vida temprana de la Tierra en rocas es MUY escaso. Ha habido una serie de indicios de rastros de vida entre hace 3,850  y 3,430 millones de años, y la evidencia convincente es esquiva hasta después de 3,000 millones de años.

Si no podemos estar seguros de identificar la vida temprana en la Tierra. ¿Cuán difícil será reconocer la evidencia de la vida en otros planetas como Marte, donde nuestra capacidad de muestreo será mucho más limitada?

El LUCA

Y el paso más relevante de todo esto, que se resume en el LUCA, el cual debió ser la primera forma de vida, con una estructura celular simple. Procarionte y a esta forma de vida, se le conoce como LUCA (Last Universal Common Ancestor).

Se estima que este LUCA apareció hace aproximadamente 3800 millones de años (así como las primeras formas de vida) y a partir de estos mismos años, es decir, la unidad del Precámbrico, comenzó la “Eucariogénesis”, que es el proceso por el que pasaron las células Prokaryota a ser Eukaryota, es decir, mucho más complejas.

Como vemos en los libros de texto, las algas verdeazuladas (o mejor dicho, las Cyanobacteria) fueron de los primeros organismos fotosintéticos, de ahí pasaron a ser algas, plantas. Por otra parte, los organismos sin capacidad de fotosíntesis, dieron origen a los hongos y a los animales. 

Milenios más tarde del origen de la vida

Fueron transcurriendo años, siglos, milenios. La estructura de los seres vivos se iba perfeccionando y se adaptó más y más a las condiciones en que se desarrollaba la vida. La organización de los seres vivos iba siendo cada vez mayor. Hasta poder llegar a nuestros días, donde el ser humano se planeta su existencia no sólo de forma filosófica, sino que también de forma biológica y cuantitativa.

 

Fuentes:

  • Oparin, A. (1924). El origen de la vida. URSS: -.
  • Rauchfuss, H. & Mitchell, T. (2008). Chemical Evolution and the Origin of Life. Alemania: Springer.
  • University of California Museum of Paleontology. (2020). Evolution. junio 10, 2020, de Berkeley Sitio web: https://evolution.berkeley.edu
  • Whittet, D. (2017). Origins of Life. USA, CA.: Morgan & Claypool Publishers.

 


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