BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

EL ORIGEN DE LA VIDA

Al observar la gran diversidad de la vida, la humanidad siempre se ha preguntado por qué existen tantas especies y cómo han aparecido. A lo largo de la historia se han formulado muchas hipótesis, unas con base científica y otras marcadas principalmente por las ideas religiosas de la época.

¿Cómo podemos explicar de forma científica el origen de la vida? ¿Las moléculas de los seres vivos son distintas a las de la materia inerte?

Generación espontánea

Antiguamente se creía que los seres vivos surgían por generación espontánea, a partir de la materia orgánica en descomposición. Esta creencia se basaba en observaciones cotidianas como la aparición de larvas en alimentos que se encontraban en descomposición, moscas en la carne podrida o ratones en el estiércol.

El primer científico en cuestionarse la generación espontánea fue Francesco Redi. En 1668 diseñó un experimento que demostró que las larvas que aparecían en la carne podrida no surgían por sí solas, sino que procedían de los huevos que las moscas habían puesto sobre la carne.

Colocó un trozo de carne en un recipiente abierto y otro en uno que cubrió con una rejilla. Al cabo del tiempo observó que la carne se había descompuesto, pero solo aparecían larvas en el frasco abierto.


El experimento fue muy criticado por la sociedad de la época y no sirvió para rechazar totalmente la generación espontánea.

Demostración de Pasteur
En el siglo XVII aún continuaba la polémica. Fue Louis Pasteur, en 1860, quien puso de manifiesto la falsedad de la tradicional creencia de la generación espontánea. Con sus experimentos demostró que son los microorganismos del aire los que descomponen la materia orgánica, concluyendo que todo ser vivo procede de otro ser vivo.

¿Qué provoca que aparezcan microorganismos en el matraz roto y en el otro no?

LAS PRINCIPALES HIPÓTESIS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA

Existen varias hipótesis científicas que intentan explicar el origen de la vida. Entre ellas destacan:
• Hipótesis de la panspermia. La vida se originó en el espacio y viajó en forma de esporas de un sistema planetario a otro.
• Hipótesis de la síntesis prebiótica. La vida proviene de moléculas orgánicas que surgieron en el planeta a partir de materia inorgánica.

Síntesis prebiótica

Alexander Oparin (1894-1980)

El bioquímico soviético Alexander Oparin   empezó a desarrollar en 1924 una teoría acerca del origen de la vida que consistía en una evolución química de moléculas de carbono en una especie de caldo primitivo. En su hipótesis se establecía que la atmósfera primigenia estaba compuesta por amoniaco, dióxido de carbono, metano, agua e hidrógeno donde se produjeron las reacciones químicas que dieron de manera espontánea a los primeros elementos químicos esenciales, es decir, aminoácidos y proteínas.

En 1953 el científico norteamericano Stanley Miller realizó un experimento basándose en la hipótesis de Oparin.

Para ello, diseñó un tubo en el que se encontraba una mezcla de los gases propuestos por el científico soviético, añadió un recipiente de agua para imitar el océano original. Además, incluyeron unos electrodos en la cámara que contenía los gases para que se produjeran descargas eléctricas parecidas a las que provocaron los rayos de las grandes tormentas que se formaban. Se trataba de una chispa de 60.000 voltios que se mantenía continuamente mezclada con los gases y el agua.

Cuando transcurrió una semana, Miller descubrió los siguientes hechos:

  • Estaban consumidos casi todo el metano y amoniaco.
  • Quedaban principalmente dos gases que eran nitrógeno y monóxido de carbono.
  • Se había producido un depósito de un material de color oscuro en el agua.

Dejaron que transcurriera una semana más y entonces ya pudieron saber los compuestos que se  habían generado a partir del análisis del agua y la materia que en ella se había acumulado. Estos eran moléculas orgánicas: aminoácidos como alanina, glicina, ácido aspártico y glutamico, y también hallaron glucosa y ácido acético. Todos componentes utilizados por las células para la sintetizar proteínas.

El asombroso resultado del experimento sugiere el modo en que pudo originarse la vida. Aunque todavía ocurrirían en los años posteriores hallazgos que resultarían sorprendentes. Algunos datos sugieren que tal vez la atmósfera primitiva no contenía los gases supuestos por Oparin. ¿Cómo se originó pues, la vida? ¿Pudieron estas moléculas prebióticas llegar del espacio exterior?

Panspermia

La teoría de la PANSPERMIA sugiere que las primeras formas de vida llegaron del espacio exterior

El 18 de enero de 2000 cayó en el lago helado de Tagish Lake, Canadá, un meteorito muy particular. La masa del cuerpo que originó el meteorito antes de entrar en la atmosfera fue de unas 200 toneladas, y su tamaño entre 4 y 8 m de diámetro. Su espectacular recorrido atmosférico, a una velocidad media de unos 15 km/s, fue visto por varios satélites militares y por centenares de personas en British Columbia, Yukón y Alaska. La reconstrucción de la órbita a partir de testimonios visuales, fotografías y vídeos indican que el origen del meteorito estuvo en la región del cinturón de Kuiper.

El meteorito es una condrita carbonácea (estructuralmente formado por microesferas huecas con elementos ricos en carbono). Contiene muchas moléculas orgánicas de posible interés prebiótico.

Lo verdaderamente interesante es que el meteorito cayó en una área despoblada y gélida, y que fue rápidamente recuperado de una forma limpia ya que se consiguió evitar al máximo el riesgo de contaminación del meteorito. Tagish Lake contiene un 4,4% de su peso en forma de carbono.

Las condritas son una muestra de los materiales que participaron, hace más de 4500 m.a. en la formación de nuestro sistema solar. Algunos científicos sugieren que las moléculas necesarias para el nacimiento de la vida en la Tierra llegaron hasta aquí en el interior de meteoritos, asteroides o cometas.

El Tagish Lake no es el único meteorito que contiene moléculas prebióticas. En el año 1969 se estudió el meteorito Murchison del que se pudieron extraer moléculas de carbono precursoras de aminoácidos y lípidos.

Los investigadores también han encontrado nucleótidos, ingredientes clave en el ADN/ ARN, en meteoritos, sin embargo, ha sido muy difícil demostrar que estas moléculas no proceden de una contaminación terrestre. Curiosamente, tres de estos nucleótidos son muy poco comunes en la biología de la Tierra y no fueron hallados en muestras de suelo y el hielo de las zonas cercanas donde los meteoritos fueron recogidos.

CONCLUSIÓN

La vida surgió hace unos 4200 m.a. a partir de moléculas que fueron capaces de autorreplicarse. Estas moléculas se desarrollaron en ambientes acuáticos que propiciaban estas reacciones químicas. Mares no demasiado profundos y cercanos a fumarolas que expulsaban agua caliente y moléculas muy reactivas.

¿Qué molécula se desarrolló primero con capacidad para hacer copias de si misma y transferir información? Oparin habló de un caldo primitivo. Stanley apuntó con su experimento hacia los aminoácidos y hoy en día se cree que fueron las moléculas de ARN las primeras que adquirieron esa capacidad de copiarse a sí mismas y transmitir información.

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

  • Tras leer la introducción realiza el siguiente cuestionario.
  • Contesta a las preguntas:
  • Video sobre el origen de la vida
  • Documental sobre el origen de la vida
A %d blogueros les gusta esto: