Con el desarrollo de este blog me ha permitido, involucrarme más en el origen y la evolución de la vida, también logre afianzar mas mis conocimientos y a la vez recordar y profundizar algunas temáticas que serán una herramienta indispensable en mi carrera como docente de ciencia naturales.
Conclusión Teórica
Dinámica de la vida es la relación entre las ciencias tales como la Biología La Ecología y La Química estas se relacionan y nos permiten conocer a los seres vivos y sobre todo establecer el origen y evolución de la vida.
El origen de la vida hay miles de millones de estrellas similares a nuestro Sol en composición y energía en el universo y, por ello, parece lógico pensar que haya muchos otros sitios donde la vida haya podido surgir. La bioquímica es otra ciencia que ayuda a resolver el origen de la vida. Existen dos clases de moléculas esenciales para todos los tipos de vida en la Tierra, desde una pequeñísima bacteria hasta una enorme ballena, que son los ácidos nucleicos y las proteínas. De esto sacamos una importante conclusión: toda la vida en la Tierra debe tener un origen químico común.
La teoría darwiniana de la evolución es una tercera base para la búsqueda del origen de la vida, pero antes de la evolución biológica hubo una evolución química.
- El origen del universo ocurrió hace unos 10.000 - 20.000 millones de años (según la Tª del Big Bang).
- Nuestro sistema solar se formó hace alrededor de 4.600 millones de años.
- La primera evidencia de vida en la Tierra se halló en microfósiles australianos y africanos, lo que indica una abundancia relativa de vida hace 3.500 millones de años. Por lo que la vida en la Tierra debió empezar entre hace unos 4.600 - 3.500 millones de años.
Mientras que la evolución biológica continúa hoy en día, los científicos que estudian la evolución química intentan reconstruir los eventos desde el origen del universo hasta el inicio de la vida en la Tierra.
Charles Darwin se encontraba entre uno de los primeros científicos que especularon sobre la noción de evolución química. En 1.861 escribió a su amigo J. D. Hooker:
...si pudiéramos concebir un lago pequeño y caliente en el que estuvieran presentes amoniaco, sales fosfóricas, luz, calor, electricidad, etc..., entonces se formó químicamente un compuesto proteico listo para experimentar cambios aún más complejos...
Darwin sugiere así el concepto de evolución química. La labor de los científicos que estudian este tipo de evolución es la de recrear ese pequeño lago caliente y ver si se pueden reproducir las reacciones necesarias para que la vida se inicie
Creencias sobre el origen de la vida.
De acuerdo con las ideas religiosas, no cabe duda de que todos los seres vivos habrían sido creados originalmente por Dios. De esta forma, los primeros ascendientes de todos los animales y de todas las plantas que existen actualmente en nuestro planeta surgieron gracias a esta mano divina. Así, según la Biblia, Dios habría creado el mundo en seis días y el primer hombre habría sido creado a partir de un material inanimado, es decir, de barro; después lo habría dotado de un alma convirtiéndolo así en un ser vivo.
En efecto, existen antiguas teorías procedentes de Egipto, de la India y Babilonia que nos advierten de esa generación espontánea de gusanos, moscas y escarabajos que surgen del estiércol y de la basura; de piojos que se generan en el sudor humano; de ranas, serpientes, ratones y cocodrilos engendrados por el lodo del río Nilo
Aristóteles consideraba que los seres vivos, al igual que todos los demás objetos concretos, se formaban mediante la conjugación de un determinado principio pasivo: la materia; con un principio activo: la forma. Es decir, la materia carece de vida, pero es abarcada por el alma que infiltra la vida a la materia y la mantiene viva. Las ideas aristotélicas tuvieron gran influencia sobre toda la historia posterior sobre el origen de la vida. Todas las escuelas filosóficas apoyaron la teoría de Aristóteles sobre la generación espontánea de los seres vivos.
Gracias a los estudios científicos que empezaron a realizarse a mediados del siglo XVI, quedo demostrado que la generación espontánea era un suceso inexistente que se basaba en observaciones falsas y en la ignorancia de sus interpretadores. Hay que destacar el trabajo científico llevado a cabo por Francisco Redí. Este científico realizó un experimento que consistía en colocar dos trozos de carne fresca en 2 tarros, uno abierto y otro cerrado, y esperar a que se pudriera la carne. Pasado un tiempo, se observó la aparición de moscas en la carne putrefacta del tarro destapado pero no en el tapado y con esto se dedujo que las moscas procedían de los huevos que habían puesto otras moscas en el tarro destapado.
La teoría quedo totalmente refutada en el siglo XIX tras el experimentó de Louis Pasteur, el cuál esterilizó una muestra de agua y la aisló del medio ambiente para así poder comprobar que no surgían nuevos microorganismos de manera espontánea. Esto demostraba lo que Pasteur ya sospechaba: los microorganismos igual que las moscas surgían de otros organismos de su misma especie y no por generación espontánea.
También en el siglo XIX, C. Darwin junto a muchos otros investigadores demostraron que la Tierra no había estado poblada siempre por los animales y las plantas que nos rodean en la actualidad sino que éstos habían surgido gracias al desarrollo progresivo de otros seres más simples. Esto quedaba demostrado al estudiar los fósiles, los cuales permitían tener una visión clara sobre este hecho. Debido a esto, los investigadores empiezan a plantearse cuál es el punto de origen de las manifestaciones más simples y más primitivas de la naturaleza viva.
Alexander I. Oparin exponía que el planeta Tierra en sus inicios presentaba una atmósfera muy diferente a la actual. Dicha atmósfera era una atmósfera reductora, es decir, que carecía de oxígeno libre, pero presentaba hidrógeno, metano y amoniaco. Éstos reaccionaban entre sí debido a la energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera y a la energía geotérmica procedente de la actividad de los volcanes.
En 1928, John B.S. Haldane también propuso una explicación muy semejante a la de Oparín.
A partir de estos conocimientos, se formuló la teoría de la síntesis prebiótica.
Teoría de la Síntesis Prebiótica
Esta teoría afirma que la vida surgió a partir de la unión de moléculas básicas de la vida, que surgieron inicialmente a partir de reacciones químicas entre los componentes que abundaban en la Tierra primitiva.
Debido a que las ideas de Oparín eran solamente teóricas tuvieron que aparecer otros científicos que desarrollaran una demostración práctica. Fue entonces cuando en 1953 Stanley L. Miller y Harold C. Urey realizaron el siguiente experimento: Recrearon de la forma más similar posible la composición química que habitaba por aquel entonces la Tierra primitiva. Posteriormente se mantuvieron a la espera y finalmente se comprobó que debido a la reacción de los componentes entre sí, habían aparecido varias moléculas básicas para la vida: los aminoácidos. Los 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. A partir de esto de desarrollaría el primer sistema físico- químico estable y autorreplicable que se denominó progenota, que es el origen de todas las células.
Hoy en día se sabe que este experimento no era del todo acertado ya que la composición de la atmósfera primitiva no era correcta, pero aun así 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.
Modelo Genes First
Según este modelo los genes fueron los primeros en surgir, en forma de moléculas de ARN y dichos genes fueron los que comenzaron a generar las primeras proteínas. Estas proteínas se ensamblaron con otras moléculas formando las primeras estructuras celulares que dieron lugar a las primeras protocélulas.
Modelo Metabolism First
Dicho sistema metabólico utilizaba las reacciones REDOX de los sulfuros de hierro y otros metales, los cuales se encontraban en los fondos oceánicos de la Tierra primigenia. Esta teoría defiende que los sistemas químicos surgidos a través las reacciones Redox de estos compuestos dieron lugar a la formación de oligómeros y polímeros gracias a la energía liberada como resultado de estas reacciones químicas. Debido a esto, finalmente se originaron las primeras moléculas orgánicas, que finalmente dieron lugar a las primeras estructuras celulares y posteriormente a las primeras protocélulas.
Teoría de la Panspermia
La Teoría de la Panspermia afirma que la vida aparecida en la Tierra no surgió aquí, sino en otros lugares del Universo, y que llego a nuestro planeta utilizando los meteoritos y los asteroides como forma de desplazarse de un planeta a otro. Esta teoría presenta una serie de errores:
- Son necesarios todos los componentes que reaccionan con el carbono y las condiciones de densidad y temperaturas idóneas para que se produzcan las reacciones químicas con el carbono y se generen las biomoléculas.
- Aunque se conocen bacterias extremófilas es improbable que éstas sobrevivieran a las radiaciones interestelares. Por otro lado aunque dichas bacterias lograran sobrevivir a un viaje a través del espacio, la entrada del asteroide o meteorito con las bacterias en la atmósfera terrestre destruiría por completo dicho “medio de transporte” y dicha bacterias.
- Por último es extremadamente difícil demostrar el origen extraterrestre de la vida ya que los fósiles más antiguos pertenecen a una época muy posterior al propio origen de la vida y todos los fósiles más antiguos han desaparecido debido al movimiento continuo de las placas tectónicas de la Tierra.
Hipótesis actuales.
Lo primero es lo primero, hoy en día ya nadie cree en la generación espontánea, estamos de acuerdo en que las probabilidades de que un grupo de moléculas se juntaran de repente para dar lugar a algún tipo de protocélula son tan ínfimas que en principio no las podemos tener en cuenta. Sí que podemos, sin embargo, plantear la posibilidad de una suerte de "evolución química", en el que moléculas y estructuras más simples hayan ido combinándose en formas más complejas. Podría plantearse que las posibilidades aún son pequeñas, sin embargo son infinitamente mayores que las de una bacteria apareciendo de la nada. Y por otro lado, y esto es sólo mi opinión personal, no creo que conozcamos lo suficientemente bien la dinámica de interacción de las moléculas como para calcular las probabilidades reales, podemos, de hecho suscribirnos a una variante del principio antrópico débil, y decir que puesto que estamos aquí pese a las probabilidades en contra, puede ser que en ciertas condiciones las interacciones entre moléculas orgánicas sean tales que tiendan a dar lugar a ciertas estructuras complejas que desemboquen en lo que llamamos "vida", al fin y al cabo nadie monta tanto revuelo sobre la formación de cristales, que podría ser un proceso análogo, aunque admito que más sencillo. Siguiendo con las hipótesis sobre el "replicador primigenio" el ADN, pero en realidad dentro de las hipótesis actuales la de que el ADN pudo haber sido el primer replicador no tiene demasiado peso. Eso se debe a que el ADN es genial. Es un sistema compacto, estable y seguro para transmitir información. Pero esta utilidad trae consigo el precio de la complejidad, para replicarse o para transcribir información a proteínas el ADN necesita de muchas enzimas, cada cual con tareas muy específicas.
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