LOS ORIGENES DE LA VIDA

 ALBERT EINSTEIN: Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber.

META DE COMPRENSIÓN:El estudiante comprenderá cómo la evolución de los seres vivos, influenciada por factores genéticos y ambientales, se relaciona con la dinámica de los ecosistemas y el uso de la energía, incluyendo el movimiento de cuerpos y la transformación de la materia, todo esto bajo una mirada crítica sobre el impacto de las actividades humanas en el planeta.

ORIGEN DE LA VIDA

"La vida es una exuberancia planetaria, un fenómeno solar. Es la transmutación astronómica local del aire, el agua y la luz que llega a la tierra, en células. es una pauta intrincada de crecimiento y muerte, aceleración y reducción, transformación y decadencia. La vida es una organización única" Margulis y Sagan.

¿QUÉ ES LA VIDA?

Para poder explicar su significado primero hay que entender la enorme diversidad de vida y su complejidad. Existen seres vivos unicelulares hasta multicelulares, algunos que capaces de fabricar su propio alimento y otros que deben conseguirlo en otros seres vivos de su entorno. Todo ser vivo necesita de energía que la obtiene de procesos químicos o directamente del sol, con una respiración  aeróbica o anaeróbica. Algunos pueden  vivir a temperaturas de más de 250 grados centígrados o vivir en el hielo a varias decenas de grados por debajo del punto de congelación, pueden volar, nadar, reptar, caminar, trepar, saltar, excavar o vivir fijos en el mismo lugar durante toda su vida. Estos se pueden reproducir sexualmente o, tal vez sin la necesidad de otro de forma asexual,  pueden vivir a gran presión o casi al vacío. En fin, la vida es más fácil “señalarla con el dedo”, que definirla.

La vida distingue a aquellos organismos que tienen las capacidades de nacer, crecer, reproducirse y morir, y, a lo largo de sucesivas generaciones, evolucionar.

Teorías del origen de la vida

Desde tiempos antiguos, se volvió una necesidad del hombre tratar de explicar lo complejo de la vida, es por eso que desde diferentes disciplinas surgen personajes proponiendo un origen a la existencia.

Una de las primeras teorías que tuvo gran acogida, y que aún está vigente es la del creacionismo.  

El creacionismo

Es un sistema de creencias que postula que el universo, la tierra y la vida en la tierra fueron deliberadamente creados por un ser inteligente, es una interpretación que se basa en un dios preexistente para explicar el origen de todo. Se convierte en un conjunto de ideas y doctrinas religiosas que dan la creación como el resultado de un propósito divino.

Existen diferentes visiones del creacionismo, pero dos escuelas principales sobresalen: el creacionismo religioso y el  diseño inteligente. 

El creacionismo Religioso

Es la creencia que el universo y la vida en la tierra fueron creados por una deidad todopoderosa. Esta posición tiene un fundamento profundo en las escrituras, en la que se basan los pensamientos acerca de la historia del mundo. Dentro del campo creacionista se hallan los que creen en una tierra joven y los que creen en una tierra antigua.

Creacionismo Bíblico: basado en la Biblia

Creacionismo Islámico: basado en el Qu-ran

La generación espontánea

Es una teoría también conocida como autogénesises una antigua teoría biológica de abiogénesis donde se afirmaba que podía surgir vida compleja, animal y vegetal, de forma espontánea a partir de la materia inerte.

Su principal exponente fue Aristóteles. La observación superficial indicaba que surgían gusanos del fango, moscas de la carne podrida, organismos de los lugares húmedos, etc. Así, la idea de que la vida se estaba originando continuamente a partir de esos restos de materia orgánica se estableció como lugar común en la ciencia. El italiano Francesco Redi fue el primero en dudar de tal concepción y usó la experimentación para justificar su duda. El experimento consistió en poner carne en un tarro abierto y en otro cerrado también puso carne. Las cresas, que parecían nidos de huevos de moscas, se formaron en el tarro abierto, cuya carne se había descompuesto. El italiano dedujo que las cresas brotaban de los pequeñísimos huevos de las moscas.

En 1765, otro italiano – Spallanzani -, repitió el experimento de Redi, usando pan, un recipiente abierto y otro herméticamente cerrado, con pan hervido. Solo brotaron cresas en el pan que estuvo al aire libre. Entonces, como ha ocurrido muchas veces al avanzar la ciencia, no faltaron incrédulos y alegaron que al hervir el pan, se había destruido ¡un principio vital!

El francés Pasteur fue quien acabó con la teoría de la generación espontánea. Ideó un recipiente con cuello de cisne, es decir, doblado en forma de S. Puso en el receptáculo pan y agua; hizo hervir el agua, y esperó. El líquido permaneció estéril. 

Los trabajos de en el siglo XVII de Francesco Redi y especialmente en el XIX con los trabajos de Louis Pasteur, se demostró la imposibilidad de la generación espontánea ya que siempre debían existir organismos precursores para la formación de descendientes.

El origen cósmico o panspermia

Esta hipótesis plantea la vida generada en el espacio exterior la cual viaja de unos planetas a otros, y de unos sistemas solares a otros.

Anaxágoras en el siglo VI a.C., fue el primer filosofo en proponer el origen cósmico para la vida, pero fue a partir del siglo XIX que esta hipótesis toma fuerza, debido a los análisis realizados a los meteoritos, que demostraban la existencia de materia orgánica, como hidrocarburos, ácidos grasos, aminoácidos y ácidos nucleicos.

Su máximo defensor fue el químico sueco Svante Arrhenius (1859-1927), que afirmaba que la vida provenía del espacio exterior en forma de esporas bacterianas que viajan por todo el espacio impulsadas por la radiación de las estrellas.

Dicha teoría se apoya en el hecho de que las moléculas basadas en la química del carbono, importantes en la composición de las formas de vida que conocemos, se pueden encontrar en muchos lugares del universo.

ARISTÓTELES: La inteligencia consiste no sólo en el conocimiento, sino también en la destreza de aplicar los conocimientos en la práctica. 

Teoría actual

Esta teoría hace referencia a la evolución química y celular, expone que la vida surge a partir de materia inerte, en condiciones extremas, diferentes a las existentes hoy en día.

Se puede explicar en tres pasos:

La evolución química a partir de los precursores orgánicos

La evolución prebiótica con el origen de las biomoléculas

La evolución biológica con el origen de la organización celular.

La evolución química:

Esta evolución tiene como referente que los seres vivos están formados por carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, fósforo y otros elementos químicos en menor cantidad, estos elementos son precursores orgánicos que según datos científicos provienen de la atmósfera primitiva que estaba formada por dióxido de CO2, amoniaco (NH3), metano (CH4), hidrógeno (H2) y vapor de agua y donde la ausencia del oxígeno determina que la atmósfera

primitiva tuviera un carácter reductor, permitiendo el origen de la vida, ya que el oxigeno es un gran oxidante que destruye la materia orgánica.

La evolución prebiótica

Hace referencia a la formación de la VIDA a partir de sustancias INORGÁNICAS, en donde OPARÍN habla de una SOPA PRIMIGENIA.

Surge entonces la primera teoría coherente que explicaba el origen de la vida, propuesta en 1924 por el bioquímico ruso Alexander Oparin. Se basaba en el conocimiento de las condiciones físico-químicas que reinaban en la Tierra hace 3.000 a 4.000 millones de años. Oparin postuló que, gracias a la energía aportada primordialmente por la radiación ultravioleta procedente del Sol y a las descargas eléctricas de las constantes tormentas, las pequeñas moléculas de los gases atmosféricos (H2O, CH4, NH3) dieron lugar a unas moléculas orgánicas llamadas prebióticas. Estas moléculas, cada vez más complejas, eran aminoácidos (elementos constituyentes de las proteínas) y ácidos nucleicos. Según Oparin, estas primeras moléculas quedarían atrapadas en las charcas de aguas poco profundas formadas en el litoral del océano primitivo. Al concentrarse, continuaron evolucionando y diversificándose.

Esta hipótesis inspiró las experiencias realizadas a principios de la década de 1950 por el estadounidense Stanley Miller, quien recreó en un balón de vidrio la supuesta atmósfera terrestre de hace unos 4.000 millones de años (es decir, una mezcla de CH4, NH3, H, H2S y vapor de agua). Sometió la mezcla a descargas eléctricas de 60.000 V que simulaban tormentas. Después de apenas una semana, Miller identificó en el balón varios compuestos orgánicos, en particular diversos aminoácidos, urea, ácido acético, formol, ácido cianhídrico (véaseCianuro de hidrógeno) y hasta azúcares, lípidos y alcoholes, moléculas complejas similares a aquellas cuya existencia había postulado Oparin.

La evolución biológica

Inicia a partir de las macromoleculas que se formaron después de una gran cadena de reacciones de millones y millones de años, las cuales llevan a constituir estructuras más estables que se caracterizan por su carácter hidrofóbico, permitiendo así que se organizen formando las primeras membranas biológicas, que englobaban en su interior a diferentes moléculas.

Algunas de estas moléculas tenían capacidad catalítica y a la vez la primera información genética. Se considero que las primeras células debieron haber usado ARN como ribozimas y material genético. Por lo que se considero el primer escenario de vida el “mundo de ARN”.

Las cadenas de ARN eran tan inestables que más tarde fueron sustituido por el ADN, molécula químicamente más estables.

La primera célula en surgir se le conoció como primitiva primordial, llamada LUCA (del inglés, último ancestro celular universal), su evolución permitió que alcanzará un mayor nivel de complejidad, al desarrollarse un núcleo capaz de aislar y proteger el material genético, que luego condujo a la formación de los diferentes orgánulos citoplasmáticos.

Los procesos metabolicos que se comienzan a desarrollar se dan gracias a la aparición de organelos como los cloroplastos y mitocondrias, resultado de una simbiosis entre la célula primitiva y bacterias fotosintéticas y bacterias heterótrofas.

Es la teoría endosimbiótica del origen de la célula eucariota.

Los seres vivos que han existido y existen en la actualidad son muy diferentes en cuanto a complejidad, aspecto, modo de vida, etc., independientemente de cuál haya sido el origen de la vida; sin embargo hay una serie de rasgos que son comunes a TODOS los seres vivos, extinguidos o vivientes, aunque sean de diferentes ESPECIES; estos rasgos son: todos los seres vivos están formados por la misma materia, a la que llamamos MATERIA ORGÁNICA todos los seres vivos realizan las mismas funciones, la nutrición, la relación y la reproducción, más o menos igual todos los seres vivos están formados por una (SERES UNICELULARES) o varias células (SERES PLURICELULARES).

En 1980 Carl Woese denominó protobionte o progenote al antepasado común de todos los organismos y representaría la unidad viviente más primitiva, pero dotada ya de la maquinaria necesaria para realizar la transcripción y la traducción genética.

A partir de esta surgen tres modelos de células procariotas:

1. Arqueas: heterótrofas anaerobias, las cuales utilizarían como alimento las moléculas orgánicas presentes en el medio.

2. Urcariotas

3. Bacterias

Dentro de la evolución celular algunas células aprendieron a fabricar las moléculas orgánicas mediante la fijación y reducción del CO2. Se iniciaba así la fotosíntesis, como un proceso de nutrición autótrofa. Se inicia la liberación de O2 que produce una transformación en la atmósfera reductora en la oxidante que hoy poseemos.

El oxígeno presente causo la muerte de muchas formas celulares, ya que actuó como un veneno, mientras que otras aprendieron a utilizarlo para sus reacciones metabólicas, dando lugar a una respiración aeróbia y nutrición heterótrofa.

La evolución celular estuvo ligada con la evolución de la atmósfera y de los océanos. La teoría más aceptada es que :

Estas formas celulares tienen organización procariota y son de pequeño tamaño. A partir de ellas, se piensa que evolucionaron las células eucariotas.

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