Origen de la Vida en la Tierra
La existencia del planeta no solo se debe a las supernovas, sino también a restos orgánicos, los cuales crearon los gérmenes de la vida. Se puede decir que todos los seres vivos e inanimados somos polvo de estrellas (calcio de los huesos, hierro de la sangre, etc.). No existe un modelo único que explique el modelo de vida, pero sí experimentos que simulan las condiciones de la Tierra primitiva, como el experimento del silicio, el experimento in vitro, y factores terrestres y extraterrestres.
La Vida: Imperativo Cósmico
Carl Sagan dijo: «Todos estamos hechos de material estelar». Los astrobiólogos han identificado moléculas orgánicas en el medio estelar, como formaldehído y ácido cianhídrico. Tal vez el universo esté lleno de vida porque la vida es un imperativo cósmico.
Astrobiología
Es una nueva disciplina que integra conocimientos de la física, geología, astronomía, química, biología e ingeniería. Trata de responder preguntas sobre la evolución, estudia el origen, la distribución y el destino de la vida en el universo.
La Vida
Propiedad que emerge de interacciones moleculares que se establecen en un sistema complejo, capaces de utilizar una fuente de energía.
Proceso de Abiogénesis o Evolución Química
Síntesis prebiótica de moléculas orgánicas precursoras de la vida. Este proceso pudo tener lugar a partir de nubes interestelares.
Síntesis Prebiótica: Emergencia de Moléculas Orgánicas Simples
Las hipótesis más importantes que intentan explicar la formación de las primeras moléculas orgánicas son:
- Sopa primordial
- Fuentes hidrotermales
- Panspermia
Hipótesis de la Sopa Primordial
Oparin y Haldane expusieron en 1929, de manera independiente, que el origen de la vida hay que buscarlo en las moléculas gaseosas presentes en la atmósfera primitiva.
Atmósfera Primitiva
Debió ser distinta a la actual, carente de oxígeno y capa de ozono, y rica en gases reducidos. La falta de oxígeno provocó una inestabilidad de futuras moléculas orgánicas. A partir de compuestos gaseosos bombardeados por la radiación se forman de forma espontánea las biomoléculas propias de todos los seres vivos. Las sustancias químicas se disolvieron en el mar y dieron lugar a lo que los científicos conocen como caldo primordial (conjunto de moléculas orgánicas), también tal vez en charcas calentadas por la actividad volcánica.
Hipótesis de las Fuentes Hidrotermales
Las condiciones de la atmósfera en esta época ayudaron a la síntesis prebiótica de moléculas orgánicas, gracias a las fuentes hidrotermales submarinas que aparecen en las dorsales oceánicas.
Hipótesis de la Panspermia
Fue propuesta por Richter en 1865. Sugiere que la vida tiene un origen extraterrestre, que podía originarse en un lugar y posteriormente haberse extendido.
Síntesis de Materia Orgánica en las Nubes Densas del Espacio Interestelar
Los astrobiólogos han detectado una gran variedad de sustancias en las nubes interestelares.
Bombardeo de Meteoritos, Cometas y Polvo Cósmico
Otra prueba que apoya el origen de la vida extraterrestre. Las sustancias llegan a la Tierra a partir de los meteoritos que impactan en ella. Una gran cantidad de biomoléculas orgánicas han podido llegar a partir de cometas, meteoritos o polvo cósmico.
Polimerización, ARN, Proteínas y Membranas
Algunas biomoléculas sencillas pudieron experimentar reacciones de polimerización. Así, los aminoácidos darían lugar a pequeñas cadenas proteicas y los nucleótidos, a pequeños fragmentos de ácidos ribonucleicos.
El Mundo ARN
Estudios recientes han asegurado que el ARN ha tenido un papel esencial en la Tierra primitiva:
- Almacenar la información genética
- Manifestar actividad enzimática
- Autorreplicarse y originar copias idénticas
La base del ARN autorreplicante es el gen. Según estos estudios, los polímeros sintetizados se ensamblaron y dieron lugar a protocélulas formadas por vesículas membranosas.
Evolución Celular
La materia inanimada, generada por la evolución, se transformó en célula viva cuando se ensambló de forma espontánea en una vesícula membranosa, lo que favoreció la existencia del ARN. En segundo lugar, la aparición de un metabolismo permitió a la célula nutrirse, reproducirse, adaptarse y evolucionar.
Primitivos Heterótrofos
Las primeras células surgieron hace unos 3800 millones de años y probablemente fueron bacterias heterótrofas anaerobias fermentadoras que obtenían energía a partir de la fermentación de moléculas orgánicas en la superficie de la sopa primordial. El caldo primitivo no podía alimentar a un gran número de células y fue entonces cuando se formó la primera crisis ecológica y, por primera vez, apareció la competencia y la lucha por la existencia.
Descubrimiento de la Fotosíntesis
Gracias a este tipo de reservas alimenticias sobrevivieron la gran mayoría de animales, ya que fue un invento revolucionario de las cianobacterias, que utilizaron la luz solar para obtener su energía, la cual convierte el dióxido de carbono en glúcidos gracias a la clorofila. La vida constituye un fenómeno tal vez inevitable en las condiciones existentes, pero que resulta irrepetible, ya que se modificó la atmósfera y se destruyeron las condiciones que habían hecho posible su aparición.
Revolución del Oxígeno (Aerobios)
La disminución de la intensidad de la radiación ultravioleta permitió a las primitivas formas vivas colonizar áreas más superficiales. A partir de los primitivos heterótrofos anaerobios se desarrollaron otros nuevos heterótrofos aerobios, que ya no empleaban la fermentación en su metabolismo (un proceso de oxidación parcial). Cuando agotaron las reservas orgánicas de la sopa primordial, estos modernos heterótrofos aerobios aprendieron a obtener nutrientes de las moléculas sintetizadas.
Origen de las Células Eucariotas: Endosimbiosis Seriada
Este proceso no siempre selecciona al más apto que sobrevive de la competencia, a veces selecciona la eficacia que resulta de la relación simbiótica. La teoría de la endosimbiosis seriada describe la aparición de las primeras células eucariotas como consecuencia de un proceso de evolución en etapas mediante la incorporación simbiogenética.