Origen de la Vida: Del Caldo Primitivo a las Primeras Células

El Caldo Primitivo y el Surgimiento de la Vida

Caldo Primitivo: A medida que la Tierra y los otros planetas del sistema solar se consolidaban, los impactos de meteoritos disminuyeron de intensidad, lo que permitió que nuestro planeta se enfriara lo suficiente como para que el agua se precipitara en forma de lluvia y permaneciera en estado líquido sobre su superficie. A medida que el agua caía y rodaba sobre la tierra, también iba arrastrando hacia el mar algunos de los elementos que encontraba a su paso, hasta conformar el caldo primitivo.

Según la teoría de la evolución prebiótica, las condiciones de la Tierra primitiva permitieron que algunos elementos inorgánicos reaccionaran espontáneamente para formar moléculas orgánicas cada vez más complejas que hace cerca de 3500 millones de años dieron lugar a la primera célula. Gracias a la enorme cantidad de energía resultante de las erupciones volcánicas, las intensas tormentas eléctricas y la fuerte radiación ultravioleta, estos elementos reaccionaron para formar las primeras moléculas orgánicas que posteriormente reaccionaron entre sí para formar moléculas más complejas como las proteínas y los ácidos nucleicos que luego se reunieron para formar las primeras células. Dado que la atmósfera carecía de oxígeno, las primeras moléculas que se formaron no se oxidaron ni se destruyeron.

Actualmente se cree que las primeras células aparecieron hace cerca de 3500 millones de años (m.a.), en las siguientes etapas:

1. La síntesis de pequeñas moléculas orgánicas como nucleótidos y aminoácidos a partir de los elementos inorgánicos del ambiente.
2. La unión de estas pequeñas moléculas en otras mucho más grandes y complejas como las proteínas.
3. El origen de moléculas que tenían la capacidad de producir copias exactas de sí mismas, lo que permitió que se desarrollara la herencia genética de los caracteres.
4. El empaquetamiento de estas moléculas en pequeñas unidades rodeadas por una membrana y con la capacidad de mantener sus condiciones internas diferentes de las del medio externo y de reproducirse.

La Generación Espontánea: Una Teoría Refutada

La generación espontánea sostenía que los seres vivos podían originarse a partir de la materia inorgánica. Hasta mediados del siglo XIX, esta teoría se mantuvo vigente cuando aún era defendida por algunos científicos.

Louis Pasteur y el Fin de la Generación Espontánea

A comienzos de la década de 1860, el químico Louis Pasteur condujo los experimentos que demostraron que ningún ser vivo, ni siquiera los microorganismos, podía aparecer espontáneamente. Así dejó sin sustento la teoría de la generación espontánea y sin respuesta la pregunta sobre el origen de la vida.

Teorías Alternativas: Coacervados y Microesferas Proteinoides

Coacervados: Oparín propuso que los precursores de los seres vivos fueron los coacervados. Los coacervados poseerían un metabolismo muy sencillo con intervención de enzimas y capacidad de absorción de elementos del exterior y de replicarse, dividiéndose, al alcanzar un tamaño grande que resultara inestable.

Microesferas Proteinoides: En la década de los 60, el científico Sidney Fox logró construir en el laboratorio lo que llamó «proteinoides termales» combinando espontáneamente aminoácidos en un ambiente seco y a 180 ºC, lo que dio origen a polímeros. La argumentación que consideró Fox para su teoría se basó en que:

• La vida surge de un solo camino, recorrido innumerables veces.
• Su equipo de investigadores trabajó con procesos en sistemas abiertos que simularon posibles eventos geológicos.
• Sus microesferas tienen propiedades comparables a las de las células modernas, esto ha sido demostrado en experimentos y no en predicciones (crecimiento, metabolismo propio y duplicación).

Los científicos del siglo XX consideraron a esta sustancia un polímero primordial.

El Experimento de Miller: Simulando la Tierra Primitiva

Experimento de Miller: En 1953, Stanley Miller, un bioquímico que trabajaba en la Universidad de Chicago bajo la tutela del prestigioso científico Harold Urey, llevó a cabo un experimento en el cual simuló las condiciones que consideraba que podría haber tenido la Tierra hace 4000 millones de años. El objetivo era corroborar si a partir de sustancias sencillas se podían formar otras más complejas, como las que hoy forman parte de los seres vivos.

Tomaron los gases que posiblemente conformaron la atmósfera primitiva (dihidrógeno, metano y amoníaco) y los colocaron dentro de un dispositivo de vidrio.