Biología de 2do año // alternancia Nº4

Teorías del origen de la vida.

 Creacionismo.

Atribuye la existencia de la vida a una “fuerza creadora” desconocida. Esta idea surgió quizá del hombre primitivo y se reforzó en las primeras culturas, como la egipcia o la mesopotámica. La teoría creacionista considera que la vida, al igual que todo el Cosmos, se originó por la voluntad creadora de un “ser divino”. Esta teoría creacionista es también fijista, ya que considera que las distintas formas de vida, se mantuvieron sin cambio, tal como fueron creadas.

Teoría de la panspermia.

A principios del siglo xx, el científico llamado Svante Arrhenius propuso que la vida había llegado a la Tierra en forma de bacterias, procedente del espacio exterior, de un planeta en el que ya existían. Aunque a esta teoría se le pueden poner dos objeciones:

+ No explica cómo se originó la vida en el planeta de donde provienen las “bacterias”.

+ Sería imposibles que cualquier forma de vida puede atravesar la atmósfera de la Tierra sin quemarse debido a que se ha comprobado que cuando penetran el planeta se alcanzan elevadas temperaturas.

Teoría de la generación espontánea o abiogénesis.

“Esta hipótesis plantea la idea de que la materia no viviente puede originar vida por sí misma”.

Aristóteles pensaba que algunas porciones de materia contienen un "principio activo" y que gracias a él y a ciertas condiciones adecuadas podían producir un ser vivo. Este principio activo se compara con el concepto de energía, la cual se considera como una capacidad para la acción. Según Aristóteles, el huevo poseía ese principio activo, el cual dirigir una serie de eventos que podía originar la vida, por lo que el huevo de la gallina tenía un principio activo que lo convertía en pollo, el huevo de pez lo convertía en pez, y así sucesivamente.  También se creyó que la basura o elementos en descomposición podían producir organismos vivos, cuando actualmente se sabe que los gusanos que se desarrollan en la basura son larvas de insectos. 

Esta hipótesis fue aceptada durante muchos años y se hicieron investigaciones alrededor de esta teoría con el fin de comprobarla. Uno de los científicos que realizó experimentos para comprobar esta hipótesis fue Jean Baptiste Van Helmont, quien vivió en el siglo XVII. quien realizó un experimento con el cual se podían, supuestamente, obtener ratones y consistía en colocar una camisa sucia y granos de trigo por veintiún días, lo que daba como resultado algunos roedores. El error de este experimento fue que Van Helmont sólo consideró su resultado y no tomo en cuenta los agentes externos que pudieron afectar el procedimiento de dicha investigación. Si este científico hubiese realizado un experimento controlado en donde hubiese colocado la camisa y el trigo en una caja completamente sellada, el resultado podría haber sido diferente y se hubiese comprobado que lo ratones no se originaron espontáneamente sino que provenían del exterior



Platón o Aristóteles creyeron en la generación espontánea, y aceptaron la aparición de formas inferiores de vida a partir de “materia no viva”. Se basaban en la observación natural de la carne en descomposición, de la que al cabo de unos días, surgían gusanos e insectos.

Francesco Redí (1626-1698) fue un médico italiano que se opuso a la teoría de la generación espontánea y demostró que en realidad esos gusanos que aparecían, eran las larvas de moscas que habían depositado sus huevos previamente. Para demostrar su teoría, en 1668 diseñó unos sencillos experimentos, que consistieron en colocar pequeños trozos de carne dentro de recipientes cubiertos con gasa y otros trozos en recipientes descubiertos, para que sirvieran como “testigo”. Unos días después, la carne que quedó al descubierto tenía gusanos, mientras que la carne protegida no los tenía. Además, sobre la gasa que cubría los frascos se encontraron los huevecillos de las moscas, que no pudieron atravesarla.

En la misma época, Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), un comerciante holandés con una gran afición por pulir lentes, estaba construyendo los mejores microscopios de su época, y realizó las primeras observaciones reconocidas de microorganismos, a los que él denominaba “animáculos”.

En 1745, el clérigo inglés John T. Needham (1713-1781), un investigador vitalista intentó, a pesar de los resultados obtenidos por Redi, demostrar la veracidad de la generación espontánea. Para ello realizó unos experimentos que consistieron en hervir caldos nutritivos durante dos minutos, para destruir los microorganismos que en ellos hubiera (ese tiempo de ebullición no es suficiente para matar a todos los microorganismos). A los pocos días volvían a aparecer pequeños microorganismos que, por tanto, debían haberse creado “espontáneamente”.

Lázaro Spallanzani (1726-1799), un naturalista italiano, no aceptó las conclusiones de Needham. En 1765 preparó “caldos” en distintas vasijas de cristal con boca alargada (similar a un matraz aforado) y los sometió a ebullición prolongada. Unas vasijas las dejó abiertas, mientras que otras las tapó herméticamente. Cuando calentaba un caldo en un frasco abierto, se observaba que al cabo de un tiempo aparecían microorganismos, mientras que cuando lo hacía en frascos cerrados, éstos no aparecían.

Los resultados de Spallanzani no convencieron a Needham y sus partidarios, quienes alegaron que el calor excesivo destruía la vida y que los resultados de Spallanzani, únicamente demostraban que la vida se encontraba en el aire y que sin él no podía surgir (en los experimentos de Needham, los matraces estaban abiertos). Spallanzani repitió el experimento, hirviendo durante dos horas sus caldos, pero cometió el error de dejarlos semi-tapados como Needham acostumbraba a hacer, por lo que al observarlos después de unos días encontró que todos los caldos se habían contaminado con microorganismos que procedían del aire. Al considerarse que las pruebas no eran concluyentes, el problema quedo sin decidirse otros 100 años, en los que la controversia continuó, hasta que en 1859, la “Academia francesa de Ciencias” ofreció un premio a quien pudiera demostrar, con suficientes pruebas, si existía o no la generación espontánea.

El premio lo ganó Louis Pasteur (1822-1895) quien a pesar de su juventud, en aquella época ya era un reconocido químico-biólogo. Mediante una serie de serie de sencillos pero ingeniosos experimentos, obtuvo unos resultados irrefutables, que derrumbaron una idea (la “generación espontánea") que había durado casi 2.500 años. A partir de entonces se considera indiscutible que todo ser vivo procede de otro (Omne vivum ex vivo), un principio científico que sentó las bases de la teoría germinal de las enfermedades y que significó un cambio conceptual sobre los seres vivos y el inicio de la Bacteriología moderna.

Experimento de Pasteur

Teoría de Oparín (abiótica o quimiosintética)

La teoría biosintética, o teoría quimiosintética, también llamada teoría del origen físicoquímico de la vida, es aquella que postula que las moléculas se agruparon formando asociaciones cada vez más complejas a partir de las cuales, luego de miles de millones de años, se originaron las primeras células.

Siguiendo la teoría del Big Bang, la Tierra se habría formado hace 5 000 millones de años junto con el resto de los planetas del sistema solar. Pero sería hace 4 500 millones de años cuando la Tierra habría reducido su actividad volcánica y comenzado a enfriarse.

Debido a la elevada concentración y combinación de moléculas como el metano, el amoniaco y el hidrógeno¹​ (el cual confería un carácter reductor a la atmósfera primitiva), se originaron compuestos orgánicos de alta masa molecular. La energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera —donde se producían constantes tormentas— y fuentes de calor como los volcanes, actuaron de catalizadores en este proceso.

Como resultado dichos compuestos disueltos en los océanos, dieron origen al llamado caldo primitivo, del que surgirían a su vez a las primeras formas de vida.

Formación de coacervados

Según la experiencia de Miller, se habría comprobado la formación de elementos simples en las condiciones de la atmósfera primitiva (formada de azufre, vapor de agua y otros gases). Continuando con la teoría, es posible que ésos elementos (N₂, CO₂, NH₃) se unieran y formasen cadenas químicas, que con el tiempo se desarrollarían en ejemplos de proteínas y, más tarde, moléculas de ácidos nucleicos. Dada la ausencia de capa de ozono, es posible que tales células se creasen y fueran destruidas sin cesar por la radiación solar directa.

Después de millones de años, tales células pudieron evolucionar a sistemas orgánicos más complejos, lo que les habría permitido multiplicarse. En cierto momento posterior a esta división, ambas células pudieron unirse en una sola estructura, adquiriendo así una membrana que los habría convertido en organismos únicos. Posteriormente, estas «gotitas de coacervado»²​ debieron obtener alimento a través de la energía solar, realizando el proceso de la fotosíntesis y enviando oxígeno puro a la atmósfera, lo que a la postre daría lugar a la capa de ozono.

En la Tierra habría existido entonces un «caldo primitivo» rico en sustancias sencillas y carente de oxígeno libre.

 El soviético A. I. Oparin y el inglés J. B. S. Haldane publicaron (en 1924 y 1929, respectivamente) trabajos independientes acerca del origen de la vida con un enfoque materialista. Sin embargo la obra realizada por Oparin es más conocida y extensa, este autor concibió una atmósfera primitiva de naturaleza química reductora, formada por metano, amoniaco, vapor de agua e hidrógeno que gracias a la acción de los rayos ultravioleta y otras formas de energía, las sustancias nombradas anteriormente dieron lugar a diversos compuestos orgánicos. Tales rayos consiguieron penetrar hasta la superficie de la Tierra porque, con la ausencia de oxígeno en la atmósfera, resultaba imposible la existencia la existencia de una capa de ozono como la que, afortunadamente, protege al planeta desde hace muchos millones de años.

Es importante anotar que, en 1952, el estadounidense S. L. Miller demostró experimentalmente que esta de la teoría de Oparin pudo corresponder con lo ocurrido. Para ello, construyó un aparato donde introdujo una mezcla de metano, amónico, vapor de agua e hidrógeno y, después de someterla a descargas eléctricas durante una semana, obtuvo, según lo demostraron los análisis químicos, entre ellos algunos aminoácidos.

Experimento de Miller

Pero la teoría de Oparin no se detiene en la formación de compuestos orgánicos, sino que propone que posteriormente se formaron amontonamientos o agregados moleculares de constitución química diversa (llamados coacervados), visualizados como una especie de puente entre los compuestos orgánicos y las células.

Coacervados

Para Oparin, entre los coacervados más estables se produciría una selección natural que permitiría seguir evolucionando hacia niveles superiores de organización.