TEORÍAS SOBRE EL
ORIGEN DE LOS SERES VIVOS
A) CREACIONISMO.
La vida se dio por la
acción de un ser divino (Dios)
los hombres han explicado la existencia del mundo y de la
vida en él, a través de la intervención de una o varias deidades que pudieron
originar todo lo que existe. Con este razonamiento muchos pueblos han dado
respuesta a sus dudas originándose a su vez las religiones. Sin embargo dicho
razonamiento, aunque respetable, no concuerda con las evidencias que nos aporta
la ciencia.
B) ABIOGENISTAS
La abiogénesis es otro nombre para la generación espontánea.
La generación espontánea es la teoría que dice que los seres
vivos se pueden originar de materia no viviente.
Los primeros que se
ocuparon de este tema fueron los pensadores de la antigua Grecia, entre los que
destaca Aristóteles, que sostenía la idea de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA, según la
cual los seres vivos provenían directamente del barro, del estiércol y de otras
materias inertes sin sufrir ningún tipo de proceso previo, simplemente
aparecían. Aunque esta idea pueda parecer muy infantil se mantuvo durante
muchos siglos hasta el final de la Edad Media, época en la que se alternaba la
creencia en la generación espontánea con la idea del origen divino de la vida,
llegándose incluso a tachar de herejes a aquellos que intentaban estudiar la cuestión.
Así podemos destacar los trabajos de algunos pensadores que apoyaban la
generación espontánea, como Van Helmont (1577-1644), que realizó muchos
experimentos sobre aspectos tales como el origen de los seres vivos, la
alimentación de las plantas, etc.
JOHN NEEDHAM (1713-1781)-
Científico inglés. Needham llevó acabo numerosos
experimentos en los que preparaba unos caldos de carne y vegetales. Entonces,
los dejaba estar en envases con tapones de corcho que no estaban bien
ajustados. De hecho, creía que al hervir los caldos, mataría todos los
microorganismos que había en ellos. Pasados unos días, Needham observó que los
caldos contenían microorganismos. Needham llegó a la conclusión de que los
microorganismos tenían que haberse desarrollado de los caldos. Los
descubrimientos de Needham apoyaron la teoría de la generación espontánea de
los microorganismos. El no se dio cuenta de que los microorganismos pudieron
entrar porque los frascos no estaban bien cerrados.
VAN HELMONT. Dio una receta para generar ratones a partir de
ropa sucia y trigo.
C) BIOGENISTAS.
La biogénesis afirma que un ser vivo procede de otro ser
vivo.
Redi diseñó un experimento para determinar si se
desarrollaban gusanos en caso de que no se dejara a ninguna mosca entrar en
contacto con la carne. Puso la carne en ocho frascos, cuatro de ellos
permanecieron abiertos, selló los otros cuatro frascos. En los frascos
abiertos, observó que había moscas continuamente. Después de un corto periodo
de tiempo, había gusanos únicamente en los frascos abiertos. Redi llegó a la
conclusión de que los gusanos aparecían en la carne descompuesta solo si las
moscas habían puesto antes sus huevos en la carne.
Los que se oponían a las ideas de Redi porque apoyaban la
idea de la generación espontánea, alegaron que no se había permitido que el
aire entrara a los frascos sellados, ellos decían que la falta de aire evitaba
que hubiera generación espontánea. Redi rediseñó su experimento y usó
|cubiertas sobre los frascos, estas cubiertas permitían que entrara el aire,
pero dejaban fuera las moscas, no aparecieron gusanos en los frascos cubiertos
de esta forma, ya que las moscas ponían los huevos sobre la cubierta y nunca
llegaron hasta la carne.
Los experimentos de
Redi presentaron evidencia en contra de la teoría de la generación espontánea.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799)
científico italiano que repitió los experimentos de Needham.
Spallanzani tuvo particular cuidado al hervir las mezclas y al llenar los
frascos, usó corchos para tapar la mitad de los frascos, selló herméticamente
la otra mitad de los frascos. Sapallanzani observó que los seres vivos
aparecieron solamente en los frascos tapados con corcho. Presentó este
experimento como evidencia de que no hay generación espontánea. Pero los
proponentes de la generación espontánea señalaron que se había excluido el aire
de los frascos sellados, sostenían que el aire era esencial para que hubiera
generación espontánea. Los biogenesistas, sin embargo, crían que el aire era la
fuente de contaminación y había que excluirlo.
La fabricación del primer microscopio por Anton van
Leeuwenhoek (1632-1723) permitió descubrir los seres microscópicos, que fueron
al final los que ayudaron a rechazar la idea de la generación espontánea,
gracias a los experimentos de Louis Pasteur (1822-1895), quien, entre otras
cosas, demostró, por un lado, que los microorganismos se encontraban por todas
partes y provocaban la descomposición de los alimentos y muchas enfermedades
humanas, y por otro lado demostró que la generación espontánea no existía; para
ello realizó el siguiente experimento:
".Yo pongo en un frasco de vidrio uno de los siguientes
líquidos, todos ellos muy alterables en contacto con el aire ordinario: agua de
levadura de cerveza a la que se ha añadido azúcar, orina, jugo de remolacha,
agua de pimiento. A continuación doblo el cuello del frasco, de forma que quede
curvado en varias partes. Luego pongo a hervir el líquido durante varios
minutos hasta que empieza a salir vapor por el extremo abierto; luego dejo
enfriar el líquido. He de señalar que aún a pesar de sorprender a todos los que
se ocupan de los delicados experimentos relacionados con la llamada generación
espontánea, el líquido del frasco permanece inalterado definitivamente..."
A modo de curiosidad se conservan en el Instituto Pasteur de
Paris algunos de los frascos que utilizó en su experimento, que todavía
permanecen inalterados más de 100 años después.
Louis Pasteur
(1822-1895), un científico francés, puso fin a la controversia. Pasteur había
demostrado que hay microorganismos en las partículas de polvo. Decidió probar
la teoría de la generación espontánea. Empezó colocando caldo en varios
frascos. Después, calentó los cuellos de algunos de los frascos y les dio la
forma del cuello de cisne. El resto de los frascos tenían los cuellos derechos.
Entonces, Pasteur hirvió el caldo de todos los frascos. Los frascos con cuellos
derechos fueron expuestos al aire y sellados después. Los microorganismos
crecieron solamente en los frascos con el cuello derecho.
La forma del cuello
de cisne en algunos de los frascos permitía que entrara el aire. Pero las
partículas de polvo se quedaban en las partes de abajo de los cuellos. Al no
generarse microorganismos en estos frascos, Pasteur llegó a la conclusión de
que la generación de microorganismos dependía directamente de la contaminación
por los microorganismos de las partículas de polvo que hay en el aire. El
trabajo de Pasteur confirmó la teoría de la biogénesis.
Actualmente la ciencia no ha podido dar una explicación
sobre lo que es la vida, aparte de estudiar sus características y sus
manifestaciones. Además de explicar lo que es la vida, ha habido otroproblema
que ha preocupado al hombre desde siempre, y es el origen de la vida, ¿de dónde
viene?, ¿cómo se ha formado?. Para explicar esto han existido dos grandes
corrientes de pensamiento, lageneración espontánea, idea que perduró hasta finales
del siglo XIX, cuando L. Pasteur la rebatió, y, modernamente, la teoría del
origen químico de la vida y la teoría del origen extraterrestre.
EL ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA
Hoy en día la teoría aceptada para explicar el origen de la
vida es la que se basa en la hipótesis química expuesta por el ruso A. Oparin
(1923) y el inglés Haldane en 1923.
ORIGEN DE LA TIERRA
Cuando la Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años,
era una inmensa bola incandescente en la que los distintos elementos se
colocaron según su densidad, de forma que los más densos se hundieron hacia el
interior de la Tierra y formaron el núcleo, y los más ligeros salieron hacia el
exterior formando una capa gaseosa alrededor de la parte sólida, la
protoatmósfera, en la que había gases como el metano, el amoníaco y el vapor de
agua.
Estos gases estaban sometidos a intensas radiaciones
ultravioletas (UV) provenientes del Sol y a fuertes descargas eléctricas que se
daban en la propia atmósfera, como si fueran gigantescos relámpagos; por efecto
de estas energías esos gases sencillos empezaron a reaccionar entre sí dando
lugar a moléculas cada vez más complejas; al mismo tiempo la Tierra empezó a
enfriarse, y comenzó a llover de forma torrencial y estas lluvias arrastraron
las moléculas de la atmósfera hacia los primitivos mares que se iban formando.
Esos mares primitivos estaban muy calientes y este calor
hizo que las moléculas siguieran reaccionando entre sí, apareciendo nuevas
moléculas cada vez más complejas; Oparin llamó a estos mares cargados de
moléculas el CALDO NUTRITIVO o SOPA PRIMORDIAL. Algunas de esas moléculas se
unieron constituyendo unas asociaciones con forma de pequeñas esferas llamadas
COACERVADOS, que todavía no eran células.
Este proceso continuó hasta que apareció una molécula que
fue capaz de dejar copias de sí misma, es decir, algo parecido a reproducirse;
esta molécula sería algo similar a un ÁCIDO NUCLEICO. Los coacervados que
tenían el ácido nucleico empezaron a mantenerse en el medio aislándose para no
reaccionar con otras moléculas, y finalmente empezarían a intercambiar materia
y energía con el medio, dando lugar a primitivas células.
Estas primeras células se extenderían por los mares, dando
comienzo un proceso que aún sigue funcionando hoy en día, el proceso de
EVOLUCIÓN BIOLÓGICA, responsable de que a partir de seres vivos más sencillos
vayan surgiendo seres vivos cada vez más complejos, y que es la causa de la
gran diversidad de seres vivos que han poblado y pueblan actualmente la Tierra,
lo que hoy llamamos la BIODIVERSIDAD.
EVOLUCIÓN QUÍMICA
OPARIN -HALDANE
Teoría de Oparin – Haldane
En 1924 el bioquímico Alexander Oparín (1894-1980), presentó
su libro titulado “El origen de la vida”, en ése trabajo sugirió que recién
formada la tierra la atmósfera era muy diferente a la actual; Esta atmósfera primitiva no contenía oxígeno
libre, sino que tenía un fuerte carácter reductor debido a la presencia de
hidrógeno y de compuestos como el metano y el amoníaco, éstos compuestos
reaccionaron entre sí gracias a la energía de la radiación solar, de la
actividad eléctrica de la atmósfera y de fuentes de calor como los volcanes,
dando como resultado la formación de compuestos orgánicos de alto peso
molecular, los que disueltos en los océanos primitivos, dieron origen a los
primeros seres vivos.
Segun Oparin, la
atmosfera primitiva debió contener cantidades importantes de metano, amoniaco,
hidrogeno y vapor de agua y carecer de oxigeno libre.
Oparin describió la forma en que pudieron formarse algunos
compuestos complejos. También describió cómo pudieron ser separados del
ambiente por algunas membranas los compuestos originales de la vida. Señaló que
las mezclas de compuestos orgánicos pueden formar agrupaciones que él llamó
coacervados. Un coacervado es un grupo de gotas microscópicas que se forman por
atracción entre moléculas; de una mezcla de proteínas y azúcar en agua, se
pueden formar coacervados, las gotas en el interior son moléculas de proteínas,
las moléculas de agua forman la capa exterior de estas gotas; esta capa actúa,
mas o menos como una membrana celular. Los coacervados pueden intercambiar
materiales con su ambiente, a través de esta capa limitante, en la misma forma
que lo hace una célula. Para Oparin, estas gotas sugerían la forma de una
célula. Igual que la célula, cada gota puede considerarse como distinta y
separada de las demás.
Estos grupos de moléculas encapsuladas que contienen agua,
proteínas, azúcares y ácidos nucleicos pudieron haber crecido obteniendo
materiales del ambiente. Al tomar materiales del ambiente, estas moléculas
pudieron haberse duplicado. Finalmente, las gotas que se desprendían pudieron
haber formado copias exactas del grupo completo de moléculas encapsuladas.
Muchos biólogos consideran que estas unidades pudieron haber evolucionado y
convertirse en las primeras células, sin embargo, ellos señalan que esta
hipótesis describe solamente lo que pudo haber pasado.
La formación de moléculas orgánicas complejas, a partir de
bloques de construcción más pequeños, debe haber necesitado energía. Oparin
sugirió que había varias fuentes de energía posibles: la energía eléctrica de
los relámpagos, la energía radiante del Sol, la energía térmica de los volcanes
y la energía proveniente de la desintegración de las sustancias radioactivas.
Teoría de Oparin – Haldane:
Con el transcurso de los años y tras haber sido rechazada la
teoría de la generación espontánea, se propuso una nueva teoría que hasta
nuestros días es aceptada por la ciencia. Esta teoría fue desarrollada como ya
se señaló al inicio de este texto por el bioquímico Alexander I. Oparin en 1924
y por el biólogo inglés John B. S. Haldane en 1928; ambos de manera
independiente llegaron a las mismas conclusiones.
A esta teoría se le conoce como teoría del origen
físico-químico de la vida o teoría de Oparin–Haldane, y se basa principalmente
en las condiciones físicas y químicas que existían en la Tierra primitiva y que
permitieron el desarrollo de la vida.
Teoría comprobada por Miller y Urey
Aunque en la actualidad no se sabe con exactitud cuál fue el
origen de la vida, no se descartan los indicios que pudieron desarrollarla en
este planeta, el ejemplo más aceptado hasta el momento es el análisis de la
teoría de Oparin-Haldane que fue comprobada por los experimentos de Miller y
Urey en 1953, dichos experimentos confirmaron que cierto número de aminoácidos biológicamente
importantes, se pueden sintetizar con descargas eléctricas a través de una
mezcla gaseosa formada por amoníaco, hidrógeno, vapor de agua y una sustancia
orgánica simple, el metano. Las reacciones químicas necesarias para producir
sustancias orgánicas complejas son facilitadas por ciertas condiciones, tales
como altas temperaturas y presiones, descargas eléctricas y radiación
ultravioleta.
los científicos
norteamericanos Harold Urey y Stanley Miller examinaron la hipótesis de que
procesos al azar pudieran producir moléculas orgánicas complejas. Elos usaron
un aparato en el que se puso a circular una mezcla de amoniaco, metano,
hidrógeno y vapor de agua; de tiempo en tiempo, se pasaba una descarga
eléctrica, como si fuera un relámpago, a través de los gases. Los biólogos se
asombraron con los resultados: al cabo de una semana, se habían producido
varios aminoácidos en el aparato. Si los científicos estaban en lo cierto
acerca de la composición de la atmósfera primitiva, los compuestos orgánicos que
encontramos en los seres vivos podían haber aparecido muy pronto después de que
se formó la Tierra.
Otros experimentos hechos mas tarde han dado resultados
similares; en algunos experimentos se usaron mezclas de gases similares a la
mezcla de Urey y Miller, y en otros se usaron soluciones que representaban la
sopa primordial; en algunos de los experimentos se obtuvieron diferentes
compuestos orgánicos complejos, incluyendo ATP. Entre los productos de sus
experimentos, el científico americano Cyril Ponnamperuma y sus colaboradores
encontraron adenina, una de las bases del DNA. En otros experimentos se han
formado compuestos, tales como el cianuro de hidrógeno (HCN) y el formaldehído
(H2CO). Estos dos compuestos pueden llevar a la formación de otros compuestos
que se encuentran en todo lo viviente. Cuando el cianuro de hidrógeno se
disuelve en agua y se expone a varias formas de energía, forma proteínas; las
reacciones donde interviene el formaldehído pueden formar azúcares similares a
las que encontramos en el DNA y el RNA. Cuando se le añaden compuestos de
fósforo a una mezcla de bases y azúcares, se forman pedazos cortos de ácidos
nucleicos.
Los experimentos de
estos y otros científicos no prueban que los eventos ocurridos en el
laboratorio son los mismos que llevaron al desarrollo de la vida. Sin embargo,
sí es la evidencia de que las moléculas complejas que encontramos en los
organismos pudieron haberse formado de los materiales que existían en la Tierra
primitiva.
TEORÍA DE LA PANSPERMIA
En primer lugar fue propuesta la teoria original de la
Panspermia en el siglo XIX por Svante Arrhenius:
"Suponía que la vida en la Tierra se originó gracias a
la contribución cósmica de seres vivientes provenientes de algún punto del
Universo."
Pero fue anulada ya que Paul Becquerel demostró que estos
supuestos gérmenes serían destruidos a causa de las radiaciones ultravioletas,
las bajas temperaturas y el vacío casi absoluto.
La nueva hipótesis surgió cuando algunos investigadores
encontraron moléculas orgánicas (aminoácidos entre ellos) en meteoritos
provenientes del espacio profundo. Entonces, algunos investigadores dudaron de
si la producción abiótica de monómeros orgánicos en la Tierra era absolutamente
básica para el origen de la vida. Quizás algunas materias orgánicas
provenientes de otros lugares del universo habían arribado a la Tierra
primitiva.
actualmente algo
aconteció en la humanidad que cambió todo el sistema de pensamiento, hasta la
invención de una idea acerca de células vivientes extraterrestres que
"cabalgan" en meteoritos para habitar en nuestro planeta, ésto es, la hipótesis moderna de la
panspermia.
Hoy en día existe una variante de la teoría Química del
origen de la vida que es la teoría del Origen Extraterrestre de la vida, que
asume los principios de la teoría de Oparin con la diferencia de proponer que
la molécula replicante, ese ácido nucleico primitivo capaz de autocopiarse, no
surgió en los mares primordiales terrestres, sino que se originó en alguna
nebulosa próxima a la Tierra o en la propia nebulosa que originó el Sistema
Solar, y llegó a la Tierra en algún meteorito, integrándose en el proceso de
evolución química que ya se daba en la Tierra. Esta teoría sustentada por
científicos de la talla de Carl Sagan se basa en el descubrimiento
extraterrestre de numerosas moléculas bioquímicas, tales como agua y
aminoácidos, en las nubes gaseosas de algunas nebulosas.
para ampliar conocimientos
El equipo ha descubierto nuevas fuentes hidrotermales
similares a este, lanzando
productos químicos calientes en el medio ambiente circundante. Programa
Nacional de Investigación Submarina
Los seres vivos que han existido y existen en la actualidad
son muy diferentes en cuanto a , aspecto, modo de vida, etc.,
independientemente de cuál haya sido el origen de la vida; sin embargo hay una
serie de rasgos que son comunes a TODOS los seres vivos, extinguidos o
vivientes, aunque sean de diferentes ESPECIES; estos rasgos son:
todos los seres vivos están formados por la misma materia, a
la que llamamos MATERIA ORGÁNICA
todos los seres vivos realizan las mismas funciones, la
nutrición, la relación y la reproducción, más o menos igual
todos los seres vivos están formados por una (SERES
UNICELULARES) o varias células (SERES PLURICELULARES).
El conjunto de todos los seres vivos que existen hoy en día
junto con el medio donde viven forman lo que llamamos la BIOSFERA, que abarca
desde el suelo y parte de los océanos, hasta la zona más baja de la atmósfera,
aunque no es una capa continua, ya que en algunos lugares la densidad de seres
vivos es muy alta, y en otros apenas existe vida.
situación de la teoría de la panspermia actualmente
La hipótesis moderna de la Panspermia:
La hipótesis moderna de la Panspermia:
Dicha teoría se apoya en el hecho de que las moléculas
basadas en la química del carbono,importantes en la composición de las formas
de vida que conocemos, se pueden encontrar en muchos lugares del universo. El
astrofísico Fred Hoyle también apoyó la idea de la panspermia por la
comprobación de que ciertos organismos terrestres, llamados extremófilos, son
tremendamente resistentes a condiciones adversas y que eventualmente pueden
viajar por el espacio y colonizar otros planetas. A la teoría de la Panspermia
también se la conoce con el nombre de 'teoría de la Exogénesis', aunque parala
comunidad científica ambas teorías no sean exactamente iguales.
PANSPERMIA
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