Teorias de vida

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1-Teoría de la generación espontánea: “Aparición de la vida a partir de la materia inerte”. Siglo XVII (1600) centuria de la revolución Científica e Ilustración. Desde la época de Aristóteles, en el siglo IV antes de nuestra era, los científicos, estaban convencidas de que los gusanos y los insectos provenían del polvo, los roedores nacían de granos húmedos y los pulgones de las plantas surgían del rocío. Esta idea de que los seres vivos pueden originarse de objetos sin vida, de la generación espontánea, fue muy difícil de demostrar y de contradecir ya que la experiencipa demostraba que insectos u otros organismos aparecían en el barro o de la comida en descomposición. Esta teoría trata de explicar el origen de la vida espontáneamente a partir de la materia inerte. Aristóteles (Filósofo), se basaba en el "principio activo", en donde ciertas porciones de al materia, en condiciones adecuadas, serían capaces de generar un ser vivo.

Experimentos en apoyo: Jean Baptista van Helmont (12 de enero de 1577 – 25 de diciembre de 1644), químico, físico y médico. Se le conoce como el "padre de la bioquímica".  Sostenía la teoría de la Generación espontánea, y sobre esta postura es muy conocida su receta para la creación de ratones: "Basta colocar ropa sucia en un tonel, que contenga además unos pocos granos de trigo, y al cabo de 21 días aparecerán ratones". Por supuesto, los ratones "resultantes" no se creaban, sino que simplemente, llegaban al tonel. Aunque con inclinaciones místicas y creyente en la piedra filosofal, fue un observador cuidadoso y un experimentador exacto. Afirmó además que de la carne en descomposición, aparecengusanos.

Experimentos refutadores:- Antoni van Leeuwenhoek. Comerciante holandés autodidacta y aficionado a los microscopios. El fue uno de los primeros en sostener, en 1683, que moscas, hormigas y otros insectos no emergían del polvo, sino de pequeños huevos que se transformaban en larvas.

- Francesco Redi, un físico, naturalista y poeta italiano, realizó en 1668 un par de experimentos con los que demostró que los insectos nacían de larvas. Influenciado por Galileo Galilei, quien sostenía que se podía conocer el mundo a través del uso de los sentidos, aplicó un método experimental para  poner a prueba sus ideas. Redi sostenía que los gusanos nacían de huevos depositados por moscas. Para comprobar su idea colocó cuatro vasos y allí puso respectivamente un pedazo de serpiente, pescado, anguilas y un trozo de carne de buey  y dejó unos abiertos y otros herméticamente cerrados.

A los pocos días encontró gusanos en los frascos abiertos, pero no en los cerrados. Los que pensaban que podía generarlos de manera espontánea, (espontaneístas) objetaron a Redi diciendo que en los vasos cerrados había faltado

Leeuwenhoek a Pasteur, llevó a la  certeza actual de que los seres vivos provienen de otros seres vivos y no de la materia inanimada. La ciencia actual, sin embargo, no está en condiciones de explicar el origen primero de la vida. Ha encontrado una razonable explicación, de la que nos ocupamos en los otros apartados, sobre cómo los seres vivos actuales descienden de ancestros diversos, pero aún ignora el origen del primero o los primeros ancestros. La "Ley de la biogénesis" (omne vivumex ovo o "todo lo vivo sale del huevo") basada en su obra es ahora una piedra angular de la moderna biología.

2. Teoría Cosmozoica – Panspermia: Principios de Siglo XX (1903) Nacionalismos y 1° Guerra Mundial Hermanos Wright. Svante Arrhenius (Químico), propuso que la vida había llegado a la Tierra  en forma de bacterias,  procedente del  exterior,  de  un planeta en el que ya existían. La vida provenia del espacio, del polvo interestelar, los meteoritos o los cometas. La vida se habría propagado de un sistema solar a otro por medio de las esporas de microorganismos.

Pamspermia: (griego) mezcla de semillas de todas las especies, gérmenes de seres organizados

Radiopanspermia: Los gérmenes viajan por la radiación luminosa (se desecha por factores del espacio)

Litopanspermia: Viajan al interior de meteoritos (más aceptada)

Panspermia dirigida: Intervención de vida inteligente extraterrestre.

3. Evolución química, la vida surge de un proceso químico, se basa en condiciones químicas que existieron en la tierra primitiva. Existían ciertas condiciones de temperatura (muy elevada), radiación solar, tormentas eléctricas y actividad volcánica que alteraron a las sustancias que se encontraban en ella, como el hidrógeno, el metano y el amoniaco.

Oparin Hasta 1924 no se realizó ningún progreso real, cuando Aleksandr Ivanovich Oparin mostró experimentalmente que el oxígeno atmosférico impedía la síntesis de moléculas orgánicas que son constituyentes necesarios para el surgimiento de la vida. En su obra El origen de la vida en la Tierra, Oparin exponía que una "sopa primitiva" de moléculas orgánicas se pudo haber generado en una atmósfera sin oxígeno a través de la acción de la luz solar. Éstas se combinarían de una forma cada vez más compleja hasta quedar disueltas en una gotita de coacervado. Estas gotitas crecerían por fusión con otras y se reproducirían mediante fisión en gotitas hijas, y de ese modo podrían haber obtenido un metabolismo primitivo en el que estos factores asegurarían la supervivencia de la "integridad celular" de aquellas que no acabaran extinguiéndose. Muchas teorías modernas del origen de la vida aún toman las ideas de Oparin como punto de partida.

J.B.S. Haldane: Alrededor de la misma fecha (1924), J.B.S. Haldane también sugirió que los

Primera incorporación simbiogenetica: Una bacteria consumidora, que utilizaba el azufre y el calor como fuente de energia, se fusiono con una bacteria espiroqueta (se distinguen por su presencia de flagelos) Pasando a formar un nuevo organismo como resultado, el primer eucarionte

Segunda incorporación simbiogenetica: Este organismo era incapaz de metabolizar el oxigeno (anaeróbico) ya que el oxigeno existente era un veneno para el. Debido a las condiciones ambientales se evoluciono a una nueva incorporación bacteriana que era capaz de metabolizar el oxigeno. Los animales y hongos somos el resultado de esta segunda incorporación

Tercera incorporación simbiogenética: En esta tercera incorporación se originó el reino vegetal. Las recientemente células respiradoras de oxigeno se complementarían con bacterias fotosintéticas, haciéndose resistentes y capaces de sintetizar energia procedente del sol.

Características de los primeros organismos

La Tierra sufrió distintos cambios en el planeta donde las temperaturas eran bastante altas o demasiado bajas o en concentraciones muy altas en NaCl por lo que estos organismos pudieron sobrevivir a eso y ya después dar origen a las bacterias y estas a las células eucariontes.Los registros fósiles más antiguos de seres unicelulares en nuestro planeta datan de 3.500 millones de años para los procariontes y 800 millones de años para los eucariontes. Se  cree que los primeros organismos fueron heterótrofos y no utilizaban oxigeno, pero que al parecer las primeras algas eran organismos que tienen o que utilizan sustancias fotosintéticas. La atmósfera terrestre cambió y se originaron los heterótrofos y que utilizaban oxigeno. Como organismos procariontes, carecen de membrana nuclear, y por lo tanto de todos los organelos asociados a ella: retículo endoplasmatico y aparato de Golgi (es por esto que las células procariontes son mas pequeñas que las eucariontes, porque no tienen aparato de Golgi, retículo endoplasmatico liso, rugoso, entre otros).
  -Las mitocondrias tiene su propio ADN, en una sola molécula continua como las de las procariotas
-Muchas de las enzimas de las membranas celulares de las mitocondrias se encuentran también en las membranas de las bacterias.


circulación del aire (el principio activo) 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 (el principio activo), por lo tanto, podía circular. El resultado fue igual al anterior, por  cuanto la gasa, evidentemente, impedía el acceso de insectos a los vasos y la consiguiente deposición de los huevos, por tanto 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 partidistas de la abiogénesis. Los resultados de Redi fortalecieron la biogénesis, teoría que admite el origen de un ser vivo solamente a partir de otro ser vivo.

Lazaro Spallanzani fisiólogo italiano, Preparó un jugo de cordero y lo hirvió para destruir los gérmenes, propuso que los microorganismos se encontraban en el caldo antes de que este fuera sellado. Para demostrar sus ideas, Spallanzani se aseguró de sacar el aire de los frascos creando un vacío parcial, y de que los frascos estuviesen bien tapados, y calentó el caldo durante más tiempo. En esas condiciones no aparecieron animálculos. Muchos espontaneístas creían que la esterilización por calor paralizaba la generación espontánea y dijeron que los resultados de Spallanzani sólo probaban que ésta no podía ocurrir sin aire. Las discusiones sobre el origen de la vida seguían en la primera mitad del sig  lo XIX. Si bien la adhesión a la teoría antiespontaneísta había progresado notablemente, todavía no se había hecho universal, ya que no existían pruebas experimentales irrefutables. Como lo habían demostrado Redi y Spallanzani, era relativamente fácil impedir que aparecieran gusanos, pero probar por qué no se engendraban era más complicado.

El golpe mortal a la generación espontánea

En 1860, la polémica entre espontaneístas y sus contradictores se había hecho tan intensa que la Academia de Ciencias francesa ofreció un premio a quien pudiera resolver la controversia.

Louis Pasteur, microbiólogo y químico francés, ganó el premio con una serie de experimentos tan bien diseñados que no permitían dudar de que la vida no surgía de la nada. Pasteur utilizó recipientes con cuellos largos y curvos (cuello de cisne), en los que colocó un caldo que había hervido durante algunos minutos, al retirarlo del fuego, el aire entraba por el cuello, pero los microbios quedaban atrapados  en él, lo que impedía que contaminaran el líquido y permitía conservarlo estéril indefinidamente. Sólo cuando se rompía el cuello, aparecían organismos en el caldo. Con esto, Pasteur derribó definitivamente la teoría de la generación espontánea, pues demostró que los organismos sólo aparecían cuando había aire contaminado. Esta historia de dos siglos, de fines del XVII a fines del XIX, y de

océanos pre-bióticos de la tierra -muy diferentes de sus correspondientes actuales- habrían formado una "sopa caliente diluída" en la cual los compuestos orgánicos, los constituyentes elementales de la vida, se pudieron haber formado. Esta idea se llamó biopoiesis o biopoesis: proceso por el cual la materia viva surge de moléculas autorreplicantes pero no vivas.

Experimentos en apoyo

Los experimentos de Miller Origen de las moléculas orgánicas

El experimento de Miller-Urey intentó recrear las condiciones químicas de la Tierra primitiva en el laboratorio y sintetizó a  lgunos de los "ladrillos" de la vida.

Los experimentos, que comenzaron en 1953, fueron realizados por Stanley Miller cuando era estudiante de licenciatura y su profesor Harold Urey. El experimento usaba una mezcla altamente reducida de gases (metano, amoniaco e hidrógeno). El experimento mostraba que algunos de los monómeros orgánicos básicos (como los aminoácidos) que forman los ladrillos de los polímeros de la vida moderna se pueden formar espontáneamente. Por otra parte, la formación espontánea de polímeros complejos a partir de los monómeros generados abióticamente bajo esas condiciones no es un proceso tan sencillo. Además de los monómeros orgánicos básicos necesarios, también se formaron en altas concentraciones durante los experimentos compuestos que podrían haber impedido la formación de la vida. Se puede argumentar que el cambio más crucial que aún sigue sin recibir respuesta por esta teoría es cómo estos "ladrillos" orgánicos relativamente simples polimerizan y forman estructuras más complejas, interactuando de modo consistente para formar una protocélula. El experimento de Miller produce muchas substancias que acabarían dando reacciones cruzadas con los aminoácidos o terminar la cadena peptídica.

La teoría de la endosimbiosis fue postulada por Lynn Margulis en 1967.Esta teoría endosimbiotica describe el paso de las células procariotas (Células sin núcleo) a las células eucariota (células con núcleo, constituyentes de todos los pluricelulares).

Según esta teoría, orgánulos propios de las células eucariotas, especialmente plastos y mitocondrias, habrían tenido su origen en organismos procariotas que después de ser englobados por otro microorganismo habrían establecido una relación endosimbiótica con éste. Así llega la primera célula eucariota de la tierra, aquella célula de la cual todos provenimos, mediante la fusión de tres bacterias preexistentes completas, con los genes de cada una incluidos, por supuesto. Una de esas bacterias aportó los andamios de microtúbulos, otra cierta capacidad metabólica peculiar y la tercera (que se sumó más tarde a las otras dos) se convirtió en las actuales mitocondrias.

- El tamaño de las mitocondrias es similar al tamaño de algunas bacterias

-Varias especies de Cianobacterias viven dentro de otros organismos como plantas y hongos, lo que demuestra que esta asociación no es difícil de mantener
- En mitocondrias y cloroplastos los centros de obtención de energía se sitúan en las membranas, al igual que ocurre en las bacterias. Por otro lado, los tilacoides que encontramos en cloroplastos son similares a unos sistemas elaborados de endomembranas presentes en cianobacterias.
Los primeros seres vivos eran Bacterias Anaerobias, capaces de vivir en ausencia de oxigeno (este gas aun no estaba en la atmósfera primitiva).
Luego comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxigeno, y este, no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. 
Hace 2.000 millones de años, cuando se oxido todo el hierro de las rocas, el oxigeno pudo empezar acumularse en la atmósfera.
Su concentración fue aumentando y el actual en las capas altas de la atmósfera se transformo en ozono, que tiene la capacidad de filtrar los rayos ultravioletas nocivos para los seres vivos. A partir de ese momento hay una verdadera explosión de vida. 
Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.600 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones.

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las sustancias inorgánicas simples (CO2, H2O y, por extensión, nitratos y sulfatos) se combinan para formar compuestos orgánicos simples, utilizando para ello la energía de la luz.
Se pueden diferenciar dos modalidades de fotosíntesis:

Fotosíntesis oxigénica: Se denomina así porque en ella se desprende O2 (a partir del H2O). Es la que realizan las plantas, las algas y las cianobacterias.

- Fotosíntesis anoxigénica: Llamada así porque en ella no se libera O2, ya que el agua no interviene como dadora de electrones. Existen diferentes modalidades y la realizan algunas bacterias sulfúreas y no sulfúreas.