Teorías Históricas sobre el Origen de la Vida
Generación Espontánea
La propuso Aristóteles hace más de 2000 años. Sostenía que los seres vivos se formaban a partir de la materia inerte. Existía un «principio vital» en la materia sin vida que la impulsaba a adquirirla cuando las condiciones eran adecuadas. Jan Baptista van Helmont también defendía esta idea (decía que los ratones se originaban de materia en descomposición). Ambos basaban sus explicaciones en observaciones que, al no ser realizadas correctamente, fortalecían sus falsas creencias.
Francesco Redi realizó el experimento de los tres frascos con carne, que refutó dicha teoría (la generación espontánea).
Creacionismo
Sostenía que todo lo que existe en la Tierra era producto de un Dios creador.
Hipótesis de la Panspermia
Sostenía que la vida en la Tierra se originó a partir de esporas contenidas en rocas que provenían de otros planetas. Según Svante August Arrhenius, las «semillas de la vida» que están en el universo viajaron en un meteorito que impactó sobre la superficie terrestre, donde las esporas encontraron las condiciones adecuadas para subsistir.
La Hipótesis Quimiosintética y la Tierra Primitiva
Hipótesis Quimiosintética
Postula la evolución química de la vida (explicada con los postulados de Oparin y Haldane).
La Tierra Primitiva
En ese momento, nuestro planeta era una masa de roca fundida, constantemente bombardeada por meteoritos, con una temperatura que rondaba los 1500 °C. La elevada temperatura hacía que la mayoría de los elementos de la Tierra se encontrasen en estado líquido, y esto determinó que los más pesados se «hundieran» en el núcleo terrestre, mientras que los más livianos se combinaran y formaran silicatos en la superficie.
Atmósfera Primitiva
Estaba compuesta de amoníaco, sulfuro de hidrógeno, metano, dióxido de carbono, hidrógeno, vapor de agua y helio. Es crucial destacar que NO había oxígeno libre.
Fundamentos de Oparin y Haldane
Hipótesis de Oparin y Haldane
Conceptos Fundamentales
Los átomos son pequeñísimas porciones formadas por partículas subatómicas: los protones, neutrones y electrones. Estos átomos pueden combinarse de diferentes maneras, mediante reacciones químicas, y formar moléculas:
- Algunas están formadas por pocos átomos y tienen menos complejidad. Muchas son inorgánicas, como el oxígeno y el dióxido de carbono.
- Otras tienen más complejidad y son orgánicas. Están formadas por largas cadenas carbonadas a las cuales se unen, principalmente, átomos de hidrógeno y oxígeno. Algunas de ellas, como las proteínas, los lípidos, los carbohidratos y los ácidos nucleicos, están presentes en los seres vivos, razón por la que se denominan biomoléculas.
Síntesis Prebiótica o Quimiosíntesis
Oparin y Haldane propusieron que algunos gases presentes en la atmósfera primitiva podrían haber reaccionado químicamente y dado origen a moléculas orgánicas sencillas. Las radiaciones ultravioleta que venían del Sol y estaban cargadas de energía, impactaban directamente sobre la superficie terrestre. Estos rayos, junto a las descargas eléctricas presentes en la atmósfera, habrían ayudado a crear las primeras moléculas orgánicas. Las primeras moléculas orgánicas sencillas habrían sido arrastradas por acción de las lluvias hacia cuerpos de agua, formando un caldo primitivo.
La Formación de Estructuras Precelulares
Protobiontes
Estructuras macromoleculares sin vida y sin capacidad de reproducirse. Poseían una membrana que los separaba del medio, a través de la cual intercambiaban materia y energía con su entorno. Esta membrana podría fragmentarse y dividirse en otros protobiontes. No solo las células poseen membrana; esta puede generarse espontáneamente y rodear distintas estructuras inertes. Estos no habrían podido construir células vivas.
Tipos de Protobiontes
- Coacervados: Esferas huecas rodeadas de membrana lipoproteica. Pueden absorber sustancias del entorno, permitiéndoles aumentar en peso y volumen. NO son seres vivos. Miles de años después, adquirieron la capacidad de autoconservación y autoperpetuación, algo fundamental de las células.
- Colpoides: Estas esferas fueron sintetizadas por Alfonso Herrera. Él mezcló diferentes resinas y aceites. Presentarían una membrana compuesta por lípidos.
- Microesferas proteinoides: Esferas milimétricas obtenidas por la unión de aminoácidos. Al unirse, forman otras más complejas, las proteínas. Las microesferas presentan una membrana proteica a través de la cual pasan algunas sustancias, como el agua.
Contribuciones Clave y Evidencia Experimental
- Anton van Leeuwenhoek identificó organismos microscópicos en las gotas de agua, proponiendo que estos se formaban a partir de dichas gotas.
- Louis Pasteur confirmó que todo ser vivo proviene de otro ser vivo (principio de la biogénesis).
- Oparin y Haldane postulan que el origen de las primeras células fue a partir de la materia inerte (abiogénesis química).
- Stanley Miller realizó un experimento que, en lugar de desechar la hipótesis de Oparin y Haldane, la corroboró.
El Experimento de Miller y Urey
Miller y Urey diseñaron un experimento que respaldaría la hipótesis más aceptada sobre el origen de la vida. Construyeron un modelo que representaba las condiciones de la Tierra primitiva.
El sistema constaba de un matraz con agua hirviendo (representando el caldo primitivo y las altas temperaturas). El vapor del agua ascendía hasta otro matraz que representaría la atmósfera primitiva: contenía amoníaco, nitrógeno, metano, vapor de agua y dos electrodos con una corriente de 60.000 voltios (representando los relámpagos y las radiaciones ultravioletas). Luego la mezcla se refrigeraba (simulando el enfriamiento paulatino de los gases de la atmósfera) y así se producía la condensación del vapor de agua.
Miller encontró aminoácidos (unidades que forman las proteínas, moléculas orgánicas complejas). Por lo que concluyó que, en las condiciones planteadas por Oparin y Haldane, era posible sintetizar biomoléculas a partir de reacciones químicas entre moléculas inertes, en su mayoría inorgánicas.