1.- EL COMIENZO DE LA VIDA

Desde que la Tierra se formó hasta que aparecieron las primeras formas de vida pasaron 800 millones de años.

En cuanto a la aparición de los primeros indicios de vida en la Tierra existen varias teorías, algunas de las cuales estudiaremos a continuación.

Es una teoría conocida también con el nombre de autogénesis, muy antigua (de hecho se le atribuye a Aristóteles, filósofo griego nacido en el año 384 a.C.) que defiende que la vida se origina a partir de objetos inanimados bajo determinadas condiciones.

Por ejemplo, en el antiguo Egipto se creía que el calor del Sol sobre los sedimentos del río Nilo formaba serpientes y cocodrilos, o en una obra del siglo XVII se nombra un árbol cuyas hojas se transformaban en peces si caían al agua y en aves si caían en tierra.

Otro ejemplo es el caso del científico Helmont que también en el siglo XVII escribió que cuando una camisa sudada era frotada con maíz, al cabo de 21 días aparecían ratones y gusanos (eso lo dijo después de ver a su hermano gemelo llegar de una fiesta sudado y con ratones a su alrededor).

Incluso se ha comprobado la existencia de recetas en las que se explica cómo originar seres vivos a partir de todo tipo de materiales (barro, estiércol, restos de alimentos…).

El origen de esta teoría tiene “cierta lógica” teniendo en cuenta que antiguamente se escribían teorías apoyándose únicamente en la observación, y que en este caso se observó que al dejar un trozo de carne varios días en un lugar cálido y húmedo aparecían larvas de moscas y gusanos en la carne.

A finales del siglo XVII se empiezan a realizar los primeros experimentos que ponen en duda esta teoría y otros experimentos posteriores terminaron por refutar esta teoría.

Algunos de estos experimentos fueron los siguientes:

El experimento de Redi

Francesco Redi, un médico italiano, realizó un experimento en 1668 en el que colocó cuatro vasos en los que puso respectivamente un pedazo de serpiente, pescado, anguilas y un trozo de carne de buey.

Preparó luego otros cuatro vasos con los mismos materiales y los dejó abiertos, mientras que los primeros permanecían cerrados herméticamente. Al poco tiempo algunas moscas fueron atraídas por los alimentos dejados en los vasos abiertos y entraron a comer y a poner huevos; transcurrido un lapso de tiempo, en esta serie de vasos comenzaron a aparecer algunas larvas.

Esto no pasó en los vasos cerrados, ni siquiera después de varios meses.

Por tal motivo, Redi llegó a la conclusión que las larvas (gusanos) se originaban de las moscas y no por generación espontánea de la carne en descomposición.

Algunos objetaron a Redi diciendo que en los vasos cerrados había faltado circulación del aire (el principio activo o principio vital) y eso había impedido la generación espontánea. Redi realizó un segundo experimento.

Esta vez los vasos del experimento no fueron cerrados herméticamente, sino sólo recubiertos con gasa. El aire, por lo tanto, podía circular. El resultado fue idéntico al del anterior experimento, ya que la gasa impedía el acceso de insectos a los vasos y la consiguiente deposición de los huevos, y en consecuencia no se daba el nacimiento de las larvas.

Con estas simples experiencias, Redi demostró que las larvas de la carne putrefacta se desarrollaban de huevos de moscas y no por una transformación de la carne, como afirmaban los partidarios de la abiogénesis. Los resultados de Redi fortalecieron la biogénesis, teoría que sostiene que el origen de un ser vivo solamente se produce a partir de otro ser vivo.

El experimento de Pasteur

En la segunda mitad del siglo XIX, Luis Pasteur realizó una serie de experimentos que probaron definitivamente que también los microbios se originaban a partir de otros microorganismos.

Pasteur estudió de forma independiente el mismo fenómeno que Redi. Utilizó dos matraces de cuello de cisne (similares a un Balón de destilación con boca larga y encorvada). Estos matraces tienen los cuellos muy alargados que se van haciendo cada vez más finos, terminando en una apertura pequeña, y tienen forma de "S".

En cada uno de ellos metió cantidades iguales de caldo de carne (o caldo nutritivo) y los hizo hervir para poder eliminar los posibles microorganismos presentes en el caldo.

La forma de "S" era para que el aire pudiera entrar y sin embargo que los microorganismos se quedasen atrapados en las curvas del tubo.Pasado un tiempo observó que ninguno de los caldos presentaba seña alguna de la presencia de algún microorganismo y cortó el tubo de uno de los matraces.

El matraz abierto tardó poco en descomponerse, mientras que el cerrado permaneció en su estado inicial.

Pasteur demostró así que los microorganismos tampoco provenían de la generación espontánea. Gracias a Pasteur, la idea de la generación espontánea fue desterrada del pensamiento científico y a partir de entonces se aceptó de forma general el principio que decía que todo ser vivo procede de otro ser vivo.

Aún se conservan en museo algunos de estos matraces que utilizó Pasteur para su experimento, y siguen permaneciendo estériles.

Esta teoría defiende el origen extraterrestre de la vida en la Tierra.

Dicha teoría se apoya en el hecho de que las primeras formas de vida aparecidas en la Tierra se pueden encontrar en muchos lugares del universo (fuera de la Tierra) y que ciertos organismos terrestres, llamados extremófilos, tremendamente resistentes a condiciones adversas, es más probable que surgieran fuera de la Tierra y que viajaran por el espacio para colonizar otros planetas, entre ellos en nuestro.

Dentro de los defensores de esta teoría hay quienes piensan que las primeras formas de vida llegaron a la Tierra contenidas en los meteoritos procedentes de algún planeta en el que ya existían.

También hay quienes piensan, que fueron seres extraterrestres los que vinieron a la Tierra a dejar conscientemente microorganismos.

La explicación más aceptada de esta teoría es que algún ser vivo primitivo (probablemente alguna bacteria) viniera del planeta Marte.

Los rastros de masa de agua encontrados en la superficie de Marte hacen pensar que este planeta tuvo seres vivos.

Tras impactar algún meteorito en Marte, alguna de estas formas de vida quedó atrapada en algún fragmento, y entonces se dirigió con él a la Tierra, lugar en el que impactó.

Tras el impacto dicha bacteria sobrevivió y logró adaptarse a las condiciones ambientales y químicas de la Tierra primitiva, logrando reproducirse para de esta manera perpetuar su especie.

Con el paso del tiempo dichas formas de vida fueron evolucionando hasta generar la biodiversidad existente en la actualidad.

A esta teoría se le pueden poner dos objeciones:Que no explica cómo se había formado la vida en ese planeta ficticio.

Que sería imposible que cualquier forma de vida lograra atravesar la atmósfera de la Tierra sin quemarse, porque se ha comprobado que cuando llega a penetrar algún meteorito en el planeta, alcanza temperaturas muy elevadas.

A comienzos del siglo XX, el científico ruso Alexander Ivanovich Oparin elaboró razonadamente la teoría que lleva su nombre sobre el origen de la vida en la Tierra, y que ha servido de base para elaborar la hipótesis aceptada actualmente por la mayoría de los científicos.

Además hay otro científico, el biólogo inglés John Haldane, que trabajando por su cuenta llegó a la misma conclusión.

La atmósfera es una envoltura gaseosa que rodea a los cuerpos celestes. La terrestre comenzó a formarse hace más de 4500 millones de años con el nacimiento de la Tierra.

Inicialmente los principales gases que formaban esta envoltura eran hidrógeno, metano, amoníaco y vapor de agua.

Sin embargo, la mayor parte de esta atmósfera primitiva se perdería en el espacio, y los nuevos gases que se fueron liberando de las rocas que forman nuestro planeta se acumularían en la atmósfera que actualmente está formada por:

Gracias a sus conocimientos de astronomía, Oparin sabía que la atmósfera primitiva (la que había hace más de cuatro mil quinientos millones de años) estaba compuesta por hidrógeno, metano, amoníaco y vapor de agua; es decir, que era una atmósfera muy rica en hidrógeno y pobre en oxígeno con otros elementos como el carbono o el nitrógeno.

Los elementos de esta mezcla gaseosa, gracias a la energía que desprenden los rayos solares y las descargas eléctricas de las tormentas, podrían haber producido reacciones químicas entre ellos dando lugar a una gran cantidad de moléculas sencillas (como por ejemplo aminoácidos).

La Tierra, al formarse, era un planeta con mucha actividad volcánica y con una temperatura muy elevada, por eso el agua existente en este planeta no estaba en estado líquido, sino que se encontraba en forma de vapor de agua procedente de las numerosas erupciones volcánicas que se producían.

La bajada de la temperatura terrestre y la llegada de las primeras lluvias, hizo que estas moléculas de aminoácidos formadas en la atmósfera cayeran a la Tierra arrastradas por la lluvia.

Las moléculas de aminoácidos, con el estímulo del calor terrestre se podrían unir entre ellas mediante un enlace químico formándose así moléculas más complejas como proteínas o polisacáridos, que serán los futuros componentes de los seres vivos.

Por otro lado, la cantidad de lluvia acumulada durante miles o millones de años acabó provocando la aparición de los primeros mares de la Tierra llamados por Oparin sopas o caldos primitivos (eran aguas más calientes y menos profundas que las de los mares actuales).

Hacia estos mares fueron arrastradas, con las lluvias, las moléculas que permanecían sobre la superficie de la Tierra.

Durante un tiempo incalculable, estas moléculas que se acumularían en los mares primitivos se combinaban, se rompían y nuevamente volvían a combinarse de otra manera diferente, apareciendo cada vez más tipos distintos de moléculas cada vez más complejas.

Estas moléculas debieron aislarse del medio rodeándose de una membrana selectiva (que aunque las aislaba, les permitía relacionarse con otras moléculas del medio) y formaron unas estructuras que Oparin denominó coacervados.

Los coacervados no pueden ser considerados como células verdaderas, ya que no poseen ni orgánulos celulares ni ADN y ARN necesarios para la transmisión de caracteres hereditarios y la síntesis de proteínas.

Posteriormente, los coacervados que no desaparecieron dieron lugar a moléculas con capacidad de autoduplicarse: los ácidos nucleicos, momento en el cual se considera que están formadas las primeras formas de vida llamadas progenotas.

Algunas de las afirmaciones de Oparin han sido comprobadas experimentalmente, en concreto el científico norteamericano Stanley Miller demostró que las primeras moléculas que surgieron en nuestro planeta pudieron haber surgido como explicaba Oparin.

Experimento de Miller

Miller introdujo en un recipiente una mezcla de los gases que se cree que formaban la atmósfera primitiva.

Aplicando descargas eléctricas observó que se formaban distintos tipos de moléculas simples, entre ellas aminoácidos.

La teoría de Oparin es la más aceptada por la comunidad científica, si bien más tarde fue completada y sufrió algunas modificaciones.

Por ejemplo, para la formación de moléculas complejas a partir de moléculas simples, es necesaria la presencia de ciertos minerales que no estaban presentes en los caldos primitivos, por lo que se cree que la formación de estas moléculas se produjo en las zonas arcillosas y no en esos mares, aunque tras su formación fueran arrastradas hacia ellos.

También se pudo demostrar posteriormente que el primer ácido nucleico en aparecer fue el ARN, que es más sencillo que el ADN que surgió después.

Las mayores dificultades que han encontrado los científicos son las de explicar cómo se produce el paso de los coacervados al progenota; es decir, cómo se forma el primer organismo vivo.