Composición y Origen de la Vida: Elementos, Agua y Evolución

Composición de la Materia Viva

De los 90 elementos químicos que se encuentran en la naturaleza, solo unos 20 forman parte de los seres vivos. Dentro de esos 20, solo 4 constituyen el 90% de la materia y son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno. Hay elementos que se encuentran en pequeñas cantidades en los seres vivos, pero desempeñan funciones importantes: el hierro constituye la hemoglobina de la sangre, sin selenio nuestro hígado no funcionaría, el azufre forma parte de las proteínas que forman las uñas y el pelo, y sin potasio los impulsos nerviosos se interrumpirían.

Propiedades del Carbono

El carbono puede formar cuatro enlaces, que se combinan con carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, formando miles de compuestos con propiedades diferentes.

Propiedades del Agua

El agua funciona como disolvente; se necesita para que se lleven a cabo las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Por ello, es fundamental para la vida, y una gran parte de los seres vivos está compuesta de agua.

Energía para la Vida

La vida necesita energía que se obtiene a partir de reacciones químicas, como la fotosíntesis, que la utilizan los vegetales, algas y algunas bacterias para obtener energía.

Según de dónde obtengan la materia orgánica, los organismos se clasifican en:

• Autótrofos: Organismos que fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica y energía solar. Realizan la respiración celular.
• Heterótrofos: Organismos que se nutren de materia orgánica previamente elaborada por los organismos autótrofos.
• Quimiosintéticos: Organismos que obtienen energía a partir de reacciones con otros elementos y compuestos.

Definición de la Vida

La vida es un proceso complejo que contiene información, se reproduce y evoluciona por selección natural. Necesita materia y energía constantemente.

Origen de la Vida

Procedencia del Carbono

El carbono terrestre procede del interior de la Tierra, donde se acumuló cuando se formó el planeta. Este carbono, a través de las erupciones volcánicas, sale de la Tierra a la atmósfera en forma de CO₂, que se incorpora a la materia viva a través de los organismos fotosintetizadores.

Procedencia del Agua

Una de las hipótesis más recientes es la que afirma que el agua procede de los asteroides que impactaron sobre la Tierra, y esta agua, en forma de hielo, debido a las altas temperaturas del impacto, se transformó en agua líquida.

Escenarios Posibles para el Desarrollo de la Vida

• Un interior muy caliente debido al intenso vulcanismo submarino: las primeras formas de vida pudieron originarse en los fondos marinos al lado de volcanes en erupción.
• Una atmósfera densa sin oxígeno: los primeros organismos vivos tuvieron que estar protegidos bajo un espesor de agua donde no llegasen los rayos ultravioleta.

Hace 2400 millones de años aparecieron los organismos fotosintetizadores, produciendo tanto oxígeno que enriqueció la atmósfera y, por tanto, se formó la capa de ozono, que permitió la protección de los primeros organismos y la evolución de estos.

En 1953, Stanley Miller fue capaz de sintetizar compuestos orgánicos, como aminoácidos, a partir de gases como vapor de agua, amoníaco y metano, según se suponía, estos gases formaban la atmósfera primitiva. Miller propuso que esta síntesis había tenido lugar en la Tierra primitiva y que había sido el primer paso para la aparición de la vida. Hoy se sabe que esta teoría no es cierta.