Origen de la Vida: Teorías Científicas y la Tierra Primitiva

Teorías sobre el Origen de la Vida

Teoría de la Generación Espontánea

La vida surge a través de la materia inerte.

• En 1668, Francisco Redi realizó un experimento que indicaba que las larvas en la carne en descomposición nacían debido a que las moscas ponían sus huevos sobre ella, demostrando que esta teoría no era cierta.
• Pasteur apoyó a Francisco Redi realizando otro experimento con un matraz de cuello de cisne. Calentó un caldo hasta la ebullición y luego lo enfrió. No se desarrollaron microorganismos en el caldo, solo en la punta del cuello de cisne, donde quedaron atrapados los microorganismos del aire que intentaban entrar.

Redi y Pasteur apoyan la Teoría de la Biogénesis: esta postula que la vida proviene de la vida, es decir, de otros organismos preexistentes.

Teoría de la Panspermia

La vida surge por la acción de otro planeta.

• Desde otro planeta llegaron microorganismos capaces de viajar por el espacio o por otros medios.
• Esta teoría se basa, en parte, en el hallazgo de microestructuras en meteoritos desintegrados.

Teoría de Oparin (Prebiótica)

La combinación de compuestos simples originó compuestos complejos, un proceso conocido como evolución química.

Compuestos Simples u Orgánicos:

• Carbohidratos
• Proteínas
• Lípidos
• Ácidos nucleicos
• Vitaminas

En la atmósfera primitiva había bioelementos que forman la materia viva:

• Carbono
• Hidrógeno
• Oxígeno
• Nitrógeno

De estos compuestos simples nacen los compuestos complejos.

Compuestos Complejos:

• Aminoácidos
• Bases nitrogenadas
• Azúcares

Estos son los principales compuestos de los seres vivos.

Formación de Biomoléculas:

Estas biomoléculas (compuestos simples y complejos) se formaron gracias a la radiación solar y las descargas eléctricas. Esta energía fue suficiente para que los compuestos de la atmósfera reaccionaran y formaran las biomoléculas.

El Caldo Primitivo de Oparin:

Oparin postuló que los compuestos orgánicos formados en la atmósfera fueron arrastrados hacia los mares por la lluvia. Después de millones de años, se concentraron, formando así compuestos complejos en lo que llamó el "caldo primitivo".

Teoría de los Ribozimas

• Molécula con capacidad catalítica: ARN.
• Moléculas pequeñas de ARN: Ribozimas.
• Las ribozimas catalizan reacciones celulares y sintetizan moléculas de ARN.

El flujo de información genética se representa comúnmente como: ADN → ARN → Proteínas.

Otras Teorías y Experimentos Relevantes

• Oparin y Haldane postularon que la atmósfera primitiva habría contenido muy poco oxígeno, lo que permitió la formación de complejas moléculas orgánicas.
• Oparin describió la operación prebiótica (antes de la vida) como el origen de las moléculas complejas responsables del origen de los organismos vivos.
• El experimento sobre la evolución prebiótica de Stanley Miller y Harold Urey concluyó que la atmósfera primitiva no tenía oxígeno libre, pero sí contenía metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua, a partir de los cuales se podían formar compuestos orgánicos.

Origen e Historia Temprana de la Tierra

Formación del Universo y el Sistema Solar

• La Tierra tiene aproximadamente 4600 millones de años.
• El Sol se formó hace entre 5000 y 10000 millones de años (Nota: la edad aceptada del Sol es ~4600 millones de años, similar a la Tierra).
• En la formación del universo, la materia se enfrió y se formaron los diferentes elementos a partir del hidrógeno y el helio.
• El calor del Sol produjo la formación de otros elementos a partir del hidrógeno y el helio.
• Los planetas se formaron a partir de materia expulsada del Sol unida a detritos, polvo y gases.

La Tierra Primitiva

• El hierro y el níquel, los elementos más pesados, forman su núcleo.
• Elementos de peso intermedio dieron origen al manto.
• Elementos de peso ligero permanecieron en la superficie, formando la corteza.

Cuando la Tierra se formó, se encontraba muy caliente, pero poco a poco se fue enfriando hasta permitir la existencia del agua líquida.

La Tierra primitiva no tenía una capa protectora de ozono, por lo que toda la radiación del Sol llegaba a la superficie, haciendo posible que se formaran los compuestos orgánicos que constituyen la materia viva.

Ausencia de Oxígeno Libre

La ausencia de oxígeno libre en la atmósfera primitiva fue crucial. El oxígeno es un elemento muy reactivo que reacciona con los compuestos orgánicos y los destruye. Su presencia temprana no habría permitido la evolución de las especies ni el origen de la vida tal como la conocemos.