El origen de la vida

El problema de la “generación espontánea”

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Durante siglos filósofos y científicos, como Aristóteles, Descartes o Newton, creyeron en el concepto de “generación espontánea” La generación espontánea implica la aparición de organismos vivos a partir de materia orgánica en descomposición, etc. Por ejemplo, la carne o la fruta se acaba pudriendo, apareciendo “espontáneamente” gusanos o larvas de insectos Los ratones parecían producirse en los graneros espontáneamente a partir del trigo

La complejidad de la vida

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A partir del siglo XVII los científicos comprendieron que los seres vivos eran demasiado complejos para generarse espontáneamente. Gracias, entre otras cosas, a la invención del microscopio, se comenzó a estudiar la célula, así como a los microorganismos Hasta los microorganismos aparentemente más rudimentarios son muy complejos química y esctructuralmente La tesis de la generación espontánea se abandonó y en su lugar triunfó la idea de que la vida solo puede venir de la vida

Anton van Leeuwenhoek

Darwin y el origen de la vida (abiogénesis)

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La teoría de la evolución de Darwin explica la evolución de unas especies a paritr de otras, dirigida por la selección natural En principio la teoría de la evolución no entra en el origen mismo de la vida No obstante Darwin creía en la formación de la vida a partir de la no-vida, aunque los primeros organismos debieron ser mucho más simples que los actuales

Se dice a menudo que hoy en día están presentes todas las condiciones para la producción de un organismo vivo, y que pudieron haber estado siempre presentes. Pero si pudiéramos concebir que en algún charquito cálido, encontrando presentes toda suerte de sales fosfóricas y de amonio, luz, calor, electricidad, etc., que un compuesto proteico se formara por medios químicos listo para sufrir cambios aún más complejos, a día de hoy ese tipo de materia sería instantáneamente devorado o absorbido, lo que no hubiera sido el caso antes de que los seres vivos aparecieran.

¿Cómo son los seres vivos?

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Existen tres grandes tipos conocidos de seres vivos: eucariotas, bacterias y arqueas Los eucariotas son aquellos cuyas células poseen núcleo. Son los más complejos e incluyen animales, plantas, hongos y protozoos

E. coli, ejemplo de bacteria

Las bacterias son microorganismos unicelulares. Estructuralmente son más sencillas que los eucariotas pero químicamente son muy complejas Las arqueas son un descubrimiento relativamente reciente. Son parecidas a las bacterias, también unicelulares, pero la estructura su ADN por ejemplo es similar a la de los eucariotas. Muchas arqueas son extremófilas A pesar de toda esta variedad, todos los seres vivos comparten bases químicas y estructurales comunes. Por esto los biólogos creen que todos proceden de un antepasado común

Arqueas

La ameba, un eucariota

Cronología

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La Tierra se formó hace unos 4600 millones de años Se cree que no fue hasta el final del bombardeo intenso tardío cuando se crearon las condiciones necesarias para la vida, esencialmente la existencia de agua líquida de forma estable

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Los primeros indicios de vida datan de hace 3850 millones de años

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El fósil más antiguo data de hace 3400 millones de años

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Los organismos pluricelulares no aparecieron hasta hace unos 1000 millones de años

Bacterias fósiles más antiguas

Etapas de la abiogénesis Podemos distinguir tres grandes etapas en la abiogénesis 1. Aparición de los monómeros orgánicos, tales como aminoácidos, bases nitrogenadas, etc. 2. Formación de biopolímeros a partir de los monómeros, tales como proteínas, ácidos nucleicos, etc. 3. Aparición de la célula

Aminoácido alanina

proteína 153l

El experimento de Miller

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Miller y Urey probaron que podían formarse monómeros orgánicos a partir de los materiales que ellos creyeron que formaría la tierra primitiva Esencialmente usaron una mezcla de metano, amoníaco, agua e hidrógeno y la sometieron a descargas eléctricas, obteniendo aminoácidos y otras sustancias orgánicas Estos experimentos han sido repetidos en condiciones diversas por otros científicos con resultados positivos Independientemente de esto existen indicios de la existencia de moléculas orgánicas complejas en cometas, asteroides y otros cuerpos del sistema solar y de la galaxia Se ha detectado la presencia de moléculas orgánicas en la nebulosa de Oriñon

Miller en su laboratorio

Cuestiones problemáticas

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La segunda y tercera etapas de la abiogénesis son mucho más problemáticas. Existen varias hipótesis sobre las mismas pero no hay consenso entre los científicos en cómo se produjeron Algunos científicos piensan que pasó demasiado poco tiempo entre el enfriamiento de la Tierra y la aparición de los primeros organismos No se sabe hasta qué punto la aparición de la vida en la Tierra fue una cuestión de suerte

Extremófilos

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Los extremófilos son organismos que viven en condiciones generalmente consideradas como extremas, por ejemplo: ●

Chimeneas volcánicas submarinas

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Rio Tinto, pH muy ácido

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Microorganismos resistentes a la radiación nuclear

Muchos científicos creen que los primeros organismos terrestres fueron extremófilos Chimeneas

Río Tinto

Deinococcus radiodurans

¿Vida extraterrestre?

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Algunos investigadores, dadas las dificultades en la explicación del nacimiento de la vida en la Tierra, han postulado la posibilidad de que las primeras moléculas complejas e inclusos los primeros organismos, provinieran del espacio exterior (exogénesis)

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Los cometas, asteroides, e incluso Marte, se postulan como posibles candidatos Otros piensan que esto no hace más que trasladar el “problema” a otra parte

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Panspermia → Según esta teoría la vida puede haber surgido en unos pocos lugares de la Galaxia Desde estos “semilleros” la vida habría acabado extendiéndose por toda la Galaxia, transportada por los cometas Hasta ahora no se ha encontrado el menor indicio de vida en un lugar que no sea la Tierra

Evolucionismo vs. fijismo

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Para los fijistas las especies no cambian sustancialmente de generación en generación El fijismo implica algún tipo de creación especial para cada una de las especies

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Según los evolucionistas (Darwin, Lamarck, etc.) las especies cambian gradualmente de generación en generación Darwin propuso su teoría de la evolución tras un viaje a las Galápagos a bordo del Beagle

Darwinismo vs. lamarckismo

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Para Lamarck los hábitos de un ser vivo afectan a su fisonomía y esto se traslada a su descendencia Por ejemplo las jirafas tendrían el cuello largo por su costumbre de estirarlo para alcanzar las copas de los árboles.

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Según Darwin las especies cambian de forma gradual y aleatoria de generación en generación Posteriormente la presión de la selección natural favorece aquellos cambios que hacen que el organismo se adapte mejor al medio