Origen de la vida: teorías, experimentos y línea del tiempo de la evolución

Teorías sobre el origen de la vida

Generación espontánea

Representa un mito científico que sostiene que los seres vivos complejos pueden surgir espontáneamente de la materia inerte.

Biogénesis

Biogénesis: Es una teoría que manifiesta que todo ser vivo proviene directamente de otro ser vivo.

Panspermia

Panspermia: Sostiene que la vida no se originó en la Tierra, sino que llegó del espacio exterior a través de meteoritos o cometas en forma de esporas o moléculas orgánicas complejas.

En el espacio se encuentran, en el polvo estelar, millones de moléculas complejas que, al entrar a la atmósfera, forman tanto esporas como virus.

Teoría de la síntesis prebiótica

Teoría de la síntesis prebiótica: Esta teoría sostiene que la atmósfera primitiva de la Tierra (sin oxígeno, rica en metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua) permitió que, con la energía de los rayos y la radiación, se formaran compuestos orgánicos sencillos que luego se acumularon en los caldos primitivos.

Experimento de Miller y Urey

Otros experimentos que buscaron explicar la teoría quimiosintética fueron los de Miller y Urey.

Los experimentos de Miller y Urey se realizaron como una comprobación empírica de la teoría quimiosintética. Ellos simularon las condiciones primitivas en un laboratorio y lograron sintetizar aminoácidos (los bloques constructores de las proteínas) a partir de materia inorgánica.

Conceptos clave del experimento

  • Inorgánico: Es aquel tipo de materia que no posee bases de carbono complejas, por ejemplo, el agua (H2O) y el amoníaco (NH3).
  • Orgánico: Es la materia constituida con enlaces de carbono e hidrógeno, esencialmente para formar o ser la base de todo ser vivo.
  • Atmósfera reductora: Es una capa gaseosa que no poseía oxígeno libre, pero sí era rica en gases que pueden ceder electrones, tales como el hidrógeno, el metano y el amoníaco.
  • Caldo primitivo: Es una solución que se cree existió en los océanos hace 4 mil millones de años, formada por agua, compuestos orgánicos simples y otros elementos de la materia de la Tierra.
  • Síntesis prebiótica: Es el proceso químico mediante el cual se forman compuestos orgánicos complejos sin la intervención de ningún ser vivo.

Descripción del montaje

Es un sistema donde no hay entrada ni salida de materia o energía. Estaba constituido por tubos y matraces de vidrio para simular las condiciones terrestres hace 4 mil millones de años.

El primer matraz representaba el océano caliente; luego, unos tubos de vidrio conducían el vapor de agua a otro matraz, al que llamaron cámara de gas o atmósfera primitiva, donde se encontraba una mezcla de hidrógeno, metano y amoníaco. En esta cámara se colocaron 2 electrodos para simular las tormentas eléctricas que sucedían durante ese periodo, aportando incluso luz ultravioleta.

Finalmente, se producía el proceso de condensación, donde el líquido volvía nuevamente al primer matraz.

Resultados

Este proceso se repitió durante 1 semana. Al finalizar, el agua se había tornado de un color rojizo con cierta turbidez marrón y, al analizar este líquido, se encontraron:

  • Aminoácidos, entre ellos la glicina y la alanina.
  • Azúcares, lípidos y otros compuestos orgánicos simples.

Primeras formas de vida

Estromatolitos: Los estromatolitos son estructuras fósiles formadas por comunidades de microorganismos, principalmente cianobacterias, que atrapan sedimentos y precipitan carbonato de calcio.

Clasificación de los seres vivos según su organización celular

Organismos unicelulares: Son aquellos seres vivos formados por una sola célula que realiza todas las funciones vitales (como alimentarse, respirar y reproducirse). Ejemplos: bacterias, protozoos y levaduras.

Organismos pluricelulares: Son seres vivos formados por dos o más células (incluso millones de ellas) que se especializan y se organizan en tejidos, órganos y sistemas para mantener con vida al organismo. Ejemplos: plantas, animales, hongos y seres humanos.

Línea del tiempo de la evolución

  • 4600 M: Nube de oxígeno, gas y polvo.
  • 4380 M: El vapor de agua se condensa y cae como lluvia sobre las rocas.
  • 3600 M: Llegada del agua, formación de la Luna y de los océanos.
  • 3500 M: Se forman las primeras formas de vida microscópicas (bacterias) y los estromatolitos.
  • 3000 M – 2400 M: La oxidación. Mueren las bacterias anaeróbicas. El oxígeno liberado se acumula en la atmósfera.
  • 2100 M: Se forma el supercontinente Rodinia. Ocurre la primera glaciación.
  • 2100 M – 1800 M: Las procariotas absorben otras bacterias, dando origen a las mitocondrias y los cloroplastos.
  • 1200 M – 1000 M: Aparecen los primeros organismos pluricelulares y se desarrolla la reproducción sexual.
  • 700 M: Ruptura del supercontinente. Aparecen organismos multicelulares en los mares (esponjas, medusas, cuerpos blandos).
  • 541 M: Aparecen animales marinos con conchas, esqueletos, ojos y patas, artrópodos y peces sin mandíbula.
  • 470 M: Aparecen las primeras plantas y musgos.
  • 375 M: La piel evoluciona y los seres vivos emergen a la superficie; aparecen los primeros vertebrados con extremidades.
  • 300 M: Aparece el primer vertebrado terrestre (tetrápodo).
  • 275 M: La gran extinción. Sucede un vulcanismo masivo en la provincia siberiana; desaparece el 90% de las especies marinas y el 70% de las terrestres.
  • 230 M: Era de Pangea (todos los continentes unidos en un solo supercontinente). Aparecen los dinosaurios y los primeros mamíferos primitivos.
  • 200 M: Ruptura de Pangea en dos masas: Laurasia (norte) y Gondwana (sur). Aparecen las primeras aves.
  • 66 M: Impacto del asteroide y extinción masiva del 75% de los dinosaurios y especies del planeta. Al extinguirse los dinosaurios, los mamíferos pequeños ocupan nichos ecológicos y evolucionan. El clima empieza a enfriarse.
  • 23 M – 7 M: Disminución de las lluvias. Evolución de herbívoros (aparecen antílopes, ciervos, caballos de 3 dedos y tigres dientes de sable).
  • 7 M – 2 M: Aparecen los primeros homínidos (ancestro del chimpancé con capacidad de subir árboles, Australopithecus de cerebro pequeño).