La formación del universo y el origen de la vida
Teoría del Big Bang
Las
primeras explicaciones históricas sobre el origen de la vida y los seres vivos
sostienen que los diversos seres vivos fueron creados por algún ser superior. "En la actualidad se entiende que los textos religiosos pretenden mostrar la
intervención divina en la creación de la vida, pero no explicar cómo se ha
originado la materia viva, lo cual pertenece al ámbito de los textos
científicos." (Cooper, 201 5). La ley de Hubble, los astrónomos observan que hay una
relación directa entre la distancia a un objeto remoto y la velocidad con que
está alejándose, explica una de los posibles puntos a tomar en consideración
sobre el origen del universo. Luego se
tuvo la teoría del Big Bang, el Universo se cree que era un caliente y denso
plasma. Aparecen los átomos más sencillos de hidrógeno y helio, en donde una
gran explosión causa el origen de toda la materia.
Teoría Inflacionaria
La
teoría inflacionaria, formulada por el gran cosmólogo y físico teórico
norteamericano Alan Guth y Andrei Linde en los años ochenta, intenta explicar
los primeros instantes del universo basándose en estudios sobre campos
gravitatorios fuertísimos, supone que una fuerza inflacionaria ejercida en una
cantidad de tiempo prácticamente inapreciable sobre un punto que concentraba
toda la materia, la energía, el espacio y el tiempo hizo que se dividiera en
las cuatro fuerzas fundamentales que ahora conocemos como fuerza gravitatoria,
electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil, provocando el origen del
universo. El empuje inicial duró un tiempo prácticamente inapreciable, pero fue
tan violenta que, aun cuando la atracción de la gravedad frena las galaxias, el
universo todavía crece y absolutamente todo en el universo está en constante
movimiento.
La
teoría de la generación espontánea
Esta teoría defiende que algunos seres vivos podrían
originarse a partir de materiales inertes, como el barro, el sudor, la carne en
corrupción, etc. Esta hipótesis fue aceptada en el mundo científico durante
siglos. Entre otros, fue sostenida por Aristóteles (384-322 a. C.). Se pensaba
que del barro se generaban las anguilas; de la lluvia, las ranas; de la carne
en putrefacción, los gusanos y las moscas; etc. El médico italiano Francesco
Redi (1626-1698) realizó varios experimentos que demostraban que la idea de la
generación espontánea era errónea.
La
hipótesis de los coacervados
El
científico ruso A. Oparin (1894-1980) sostenía que la aparición de la vida
estuvo precedida de una evolución química. Según él, la atmósfera terrestre
primitiva estaba constituida por hidrógeno (H2), agua (H2O), amoníaco (NH3),
algunos hidrocarburos como el metano (CH4), etc.; no consideró que presentase
dióxido de carbono. A partir de estos elementos, al enfriarse la Tierra, se
originó una gran cantidad de moléculas orgánicas (de C, H, O y N) que se
acumularon en la hidrosfera y constituyeron el caldo primitivo (denominado así
por J. B. Haldane). Algunas de estas moléculas pequeñas (monómeros) debieron de
combinarse y formar moléculas de elevado peso molecular (polímeros), las
cuales, a su vez, se unirían espontáneamente para constituir microscópicas
estructuras cerradas, llamadas coacervados, formadas por una envoltura de polímeros
y un medio interno que podría presentar enzimas.
"Los coacervados tendrían un
metabolismo muy sencillo que les permitiría crecer y dividirse. Oparin
logró obtener coacervados en el laboratorio que crecieran y que se dividieran." (Audersik, octava edicion, 2014). En 1924 llegó a la conclusión de que los coacervados eran los precursores de
los seres vivos. En 1929, el inglés J. B. Haldane llegó a unas conclusiones
similares a las de Oparin, por lo que se suele hablar de la teoría de
Oparin-Haldane explica cómo se pudo pasar de la materia inorgánica a la
orgánica, pero no cómo se pasa de la no vida a la vida, ya que ni explica el
origen de las enzimas internas de los coacervados ni cómo podrían evolucionar,
al carecer estos de información genética.
La
síntesis experimental de materia orgánica sencilla
En 1952, S. Miller confirmó
experimentalmente la hipótesis de Oparin. En un matraz esférico introdujo los
gases que presumiblemente constituían dicha atmósfera primitiva (metano,
amoníaco, hidrógeno y vapor de agua) y los sometió durante una semana a
descargas eléctricas que simulaban las posibles tormentas eléctricas. Mantuvo
el recipiente a una temperatura próxima a la de la ebullición del agua.
Posteriormente, comprobó que en el recipiente habían aparecido moléculas
orgánicas sencillas como glú- cidos, ácidos grasos y aminoácidos.
La
síntesis artificial de materia orgánica compleja
El
científico americano S. Fox consideró la posibilidad de que, en las regiones
volcánicas próximas al mar de la Tierra primitiva, las mezclas de aminoácidos
del caldo primitivo se calentaron y se desecaron, lo que pudo originar
polímeros de aminoácidos, es decir, proteínas. Lo comprobó experimentalmente en
1958. Introdujo en un horno una porción de lava en la que había puesto una
mezcla de 18 tipos de aminoácidos y los mantuvo a 170 ºC durante unas cuantas horas.
Obtuvo polímeros de aminoácidos similares a las proteínas que denominó
proteinoides termales, que formaban pequeñas gotitas, a las que llamó
microesferas. Estas podrían ser capaces de captar energía del medio externo y
dividirse. No obstante, los experimentos de Fox no explicaban cómo se
originaría la primera estructura viva, ya que las microesferas no presentaban
moléculas capaces de contener y transmitir la información biológica.
Actualmente se piensa que estas moléculas debieron de formarse en una de las
primeras fases de la evolución protobiológica.
La
síntesis de ácidos nucleicos
A
partir de 1959, el científico catalán Joan Oró (1923-2004), siguiendo un
protocolo parecido al de S. Miller, pero cambiando la composición de los gases
que utilizaba este por otros abundantes en los cometas (ácido cianhídrico,
amoníaco y agua), consiguió sintetizar las moléculas que constituyen los ácidos
nucleicos. Según Oró, los primeros compuestos orgánicos podrían haberse formado
en parte en la Tierra y en parte en los meteoritos y cometas que cayeron sobre
nuestro planeta. Oró concibió que el primer ser vivo debió de originarse a
partir de la acción conjunta de cinco macromoléculas: un protorribosoma
(estructura que sintetiza las proteínas), una protoenzima, un proto-ADN o un
protoARN (con la información biológica y capacidad de autoduplicarse), un
proto-ARN de transferencia y una membrana.
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