Vida, origen de la vida
La Vida
La vida es la característica que distingue a los reinos animal, vegetal, hongos y protistas (según autores, también los virus) del resto de manifestaciones de la naturaleza. Los seres vivos nacen, crecen, se reproducen, mueren y eventualmente evolucionan.
Lo vivo y lo no vivo:
Un ser vivo desde el punto de vista de la Biología es el que cumple con las siguientes caracteristicas:
• Organización: Formados por células
• Reproducción: Los seres vivos son capaces de generar copias de sí mismos y transferirles a sus descendientes su material genético.
• Crecimiento: Es la capacidad de los seres vivos de aumentar el número de células que los componen o el tamaño de las mismas.
• Homeostasis: Es la capacidad de utilizar energía para mantener el equilibrio de su medio interno.
• Movimiento: Los seres vivos tienen capacidad de desplazamiento mecánico de todas o algunas de sus partes. Además del cambio de posición de, por ejemplo, los animales, también se entiende por movimiento el tropismo de los vegetales (respuesta de los vegetales ante un estímulo, como un girasol y la luz del Sol) e incluso el movimiento de estructuras dentro del citoplasma.
• Evolución: Los seres vivos son capaces de cambiar su estructura o conducta para adaptarse mejor a medio y aumentar su tasa de supervivencia.
Origen de la vida en la Tierra:
Teoría de la Generación espontánea
La Teoría de la Generación Espontánea fue la más aceptada hasta el siglo XVII, y era defendida por personalidades como Aristóteles, Plotino, San Agustín y Santo Tomás de Aquino. Decía que la vida se formaba espontáneamente a partir de ciertas materias primas si se daban ciertas condiciones.
Los que defendían la Teoría de Generación Espontánea dieron algunas “recetas” por las que aparecía la vida, por ejemplo Jean Van Helmolt, que supone el origen de los ratones en dejar una camisa sucia impregnada de sudor y semillas de trigo, o Spanllazan, que “generaba” microorganismos en caldos nutritivos en frascos no herméticos.
El experimento de Louis Pasteur
Hoy en día sabemos que la teoría de la generación espontánea es incorrecta gracias a los experimentos que Louis Pasteour presentó en la Universidad de Sorbona en 1964. Pasteur hizo un caldo nutritivo que hirvió para eliminar todos los organismos que hubiera presentes en él, y lo puso en varios matraces. Todos permitían el paso del aire para que los microorganismos que surgieran en su interior pudieran “respirar”; pero mientras algunos tenían la abertura despejada, otros poseían un cuello fino y curvado que impedía casi totalmente el paso de partículas del exterior y otros tenían un filtro. Al cabo de un tiempo observó que en los matraces en los que no podía entrar más que aire del exterior no se habían desarrollado microorganismos, con lo que determinó que la vida no aparecía espontáneamente, sino que provenía de esporas o del polvo.
Las ideas de Oparin
Aleksandr Ivanovich Oparin era ruso de nacimiento, fisiólogo vegetal de carrera, bioquímico por vocación. Nació en 1894 en Uglich. Estudió, y después enseñó, en la Universidad de Moscú. La teoría que desarrolló en los años 20 fue el germen de la visión actual sobre el origen de la vida.
En los tiempos en los que Oparin estudiaba, el origen de la vida se decía que estaba en los grumos de carbón, en los que aparecían organismos autótrofos. Pero al ruso no le parecía lógica la idea de que la vida se formara espontáneamente a partir de dióxido de carbono, nitrógeno y agua. Él pensaba que más bien se debían haber formado antes, por un proceso no biológico, las moléculas y ciertas estructuras que componen la vida, para después dar lugar a los primeros organismos autótrofos. Oparin escribió el libro “El origen de la vida”, en el que reunió sus ideas.
En este libro exponía su teoría sobre el génesis de la vida por procesos físicos y químicos, de lo más simple a lo más complejo: el carbono arrojado por los volcanes se combinó con vapor de agua, formando hidrocarburos. En el océano, esas moléculas se hicieron más complejas y se amontonaron en gotitas llamadas coacervados -acervus, en latín, significa montón-. Poco a poco, los coacervados fueron adquiriendo las características de las células vivas. Esas células eran microbios anaeróbicos, porque en aquel entonces no había oxígeno en la atmósfera.
Stanley Miller
Las ideas de Oparin eran eminentemente teóricas, y tuvo que llegar Stanley Miller para desarrollar una demostración práctica.
En los años 50, los bioquímicos Stanley Miller y Harold Urey llevaron a cabo un experimento que mostraba que varios componentes orgánicos se podían formar de forma espontánea si se simulaban las condiciones de la la atmósfera temprana de la Tierra. Diseñaron un tubo que contenía la mayoría de los gases, similares a los existentes en la atmósfera temprana de la Tierra, y una piscina de agua que imitaba al océano temprano. Los electrodos descargaron un corriente eléctrica dentro de la cámara llena de gas, simulando a un rayo. Dejaron que el experimento se sucediera durante una semana entera, y luego analizaron los contenidos en la piscina líquida. Se dieron cuenta de que varios aminoácidos orgánicos se habían formado de manera espontánea a partir de estos materiales inorgánicos simples. Estas moléculas se unieron en la piscina de agua y formaron coacervados. Este experimento, junto a una considerable evidencia geológica, biológica y química, ayuda a sutentar la teoría de que la primera forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones químicas.
Hoy sabemos que la teoría de Oparin y por tanto el experimento de Miller no eran del todo correctos. Entre otras cosas, la composición de la atmósfera primitiva no era correcta, pero prevalece la idea central de sus teorías: que la aparición de la vida en la Tierra fue precedida por una secuencia gradual de eventos químicos
El mundo del ARN
La teoría llamada “El Mundo del ARN” postula que al principio aparecieron familias de moléculas de ARN capaces de autorreplicarse. La selección natural favoreció las familias que interactuaban con aminoácidos y guiaban la formación de proteínas. El paso siguiente fue la aparición de membranas. Si un ARN formaba una proteína especialmente apta, pero ésta se diluía en un océano de moléculas, la relación con el ARN original se perdía. Pero si ambos permanecían en un mismo compartimiento, la selección podía actuar sobre la proteína (el fenotipo) favoreciendo la prevalencia de su correspondiente ARN (el genotipo). Las membranas estaban hechas de lípidos, sustancias que en el agua forman espontáneamente pequeñas esferas.
Más tarde, nuevas enzimas usaron el ARN como molde para la síntesis de un ácido nucleico diferente: el desoxirribonucleico (ADN). Comparado con el ARN, el ADN es más estable y se replica en forma más eficiente. Su condición de doble hélice, dos cadenas enroscadas, permite la existencia de un sistema que corrige y repara los daños que sufre una de las cadenas, usando la otra como molde.
Panspermia, la vida pudo venir del exterior
Hay algunos autores que afirman que es muy poco probable que las moléculas orgánicas se formaran en la Tierra por el poco tiempo del que se dispuso. Por eso optan por la teoría de que la materia orgánica vino con un meteorito. Se han detectado compuestos orgánicos en el polvo interestelar, meteoritos, cometas y las atmósferas de Júpiter, Saturno y Titán. Otros van aún más alla y piensan que la vida vino directamente del espacio a bordo de los meteoritos, es lo que se llama Panspermia (del griego “todo semillas”)