viernes, 20 de diciembre de 2013

El origen químico de la vida



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La Tierra parece haberse formado hace aproximadamente unos 4.500 millones de años como resultado de la condensación de gases y polvo interestelar. A la primera atmósfera, que se supone existió, se la conoce como atmósfera primitiva. Era un medio reductor que presentaba nitrógeno, metano, dióxido y monóxido de carbono, vapor de agua y demás sustancias que los volcanes liberaban desde el interior de la Tierra. En aquel momento existía una radiación ultravioleta, proveniente del Sol, superior a la actual, y existían grandes tormentas eléctricas. En definitiva, hace 4.500 millones de años existían los elementos esenciales sobre los que construir la vida, un ambiente reductor (se sabe que en un medio oxidante, que presenta oxígeno como el actual, no se generan moléculas orgánicas) y la energía necesaria para permitir reacciones químicas.

Origen quimico vida
Las teorías científicas sobre la vida indican que tuvo que ser en el mar donde ésta comenzó hace al menos 3.500 millones de años.

- La teoría del caldo primigenio del Oparin


El ruso Oparin en 1920 plantea una hipótesis revolucionaria en su época. Las moléculas orgánicas fundamentales sobre las que se basa la vida, como los aminoácidos o los azúcares, se pudieron formar sin la presencia de organismos que los produjesen. Por tanto, se pudieron producir estas moléculas a partir de las moléculas inorgánicas en reacciones favorecidas por la energía proveniente del Sol o de las tormentas. Pensaba que las moléculas orgánicas que se iban formando caerían sobre el mar, constituyendo el caldo primigenio. Aquí se irían condensando para formar moléculas más complejas.


- El experimento de Stanley Miller


El único inconveniente de esta hipótesis es que no hay ningún tipo de testimonio sobre la Tierra que pueda demostrarla. Pero, tres décadas después, el norteamericano Stanley Miller realizó un experimento en su laboratorio que apoyaba la hipótesis de Oparin. En un aparato creado para la ocasión reprodujo las condiciones químicas y eléctricas supuestas para la Tierra primogénita. Como resultado obtuvo muchas de las moléculas orgánicas que hoy conocemos.

- La aparición de las primeras células


+ El enigma de la aparición de las primeras células


La aparición de las primeras células constituye un enigma mayor. Quizás en un primer momento se formó una membrana muy rudimentaria constituida por lípidos que englobaría una serie de reacciones muy básicas.

+ Primeros registros fósiles de vida celular


Lo cierto es que los primeros registros fósiles de vida celular se remontan a unos 3.500 millones de años con los estromatolitos. Son estructuras rocosas en forma de columnas, resultado de la actividad metabólica de células procariotas, que iban depositando o desechando minerales que sedimentaban.

Fosil
Los fósiles son fiel reflejo de que la vida en la Tierra ha cambiado y evolucionado a lo largo de su historia.

+ Células heterótrofas frente a las autótrofas


En un medio "rico" en moléculas orgánicas parece lógico pensar que las primeras células fueran heterótrofas, es decir, obtenían su energía a partir de las moléculas orgánicas. Cuando estas empezaron a escasear, sólo aquellos que eran capaces de obtener su energía a partir de otras fuentes como el Sol, sobrevivieron. Así, comenzarían a dominar los autótrofos, que a partir de moléculas sencillas formaban moléculas orgánicas. Probablemente eran todos fotosintéticos, y, en consecuencia, comenzaron a producir oxígeno. Su actividad cambió la atmósfera, pasó de ser un medio reductor a uno oxidante. Sólo los organismos capaces de respirar, organismos aerobios, sobrevivieron. En la actualidad, en zonas donde el oxígeno no alcanza niveles altos, perduran organismos anaerobios, como sucede en las fosas marinas.

+ Aparición de las células eucariotas


Otro de los pasos más importantes en los primeros momentos del origen de la vida, fue la aparición de las células eucariotas hace unos 2.000 millones de años. Se piensa que surgieron a partir de las células procariotas.