Biología

orígen de la vida

Abiogénesis

Abiogénesis – Una breve historia
Aunque Darwin mismo se enfocó en el origen de las especies, algunos científicos han tratado de aplicar el concepto de la evolución a la primera vida para formar el concepto de la abiogénesis. En 1924, el bioquímico ruso, Alexander Oparin, propuso que células vivas surgieron gradualmente de materia no-viva mediante una sucesión de reacciones químicas. Según Oparin, los gases presentes en la atmósfera de la tierra primitiva, al ser inducidos por rayos u otras fuentes de energía, pudieron reaccionar para formar compuestos orgánicos simples. Estos compuestos pudieron posteriormente auto-ensamblarse en moléculas cada vez más complejas, como las proteínas. Estas, a su vez, pudieron organizarse en células vivas.

En 1953, Stanley Miller y Harold Urey probaron la hipótesis de Oparin, realizando un experimento que procuró simular las condiciones atmosféricas de la tierra primitiva. En su experimento, se hirvió agua hasta convertirse en vapor en el fondo de un frasco y luego fue pasada por un aparato, combinándola con amoniaco, metano, e hidrógeno. Luego sometieron la mezcla resultante a una chispa de 50.000 voltios antes de enfriarla y recolectarla en el fondo del aparato. Cuando Miller y Urey examinaron la sustancia resultante, parecida al alquitrán, encontraron una colección de aminoácidos, los componentes de la vida.
Abiogénesis – Los problemas
Desafortunadamente, el intento de Miller para demostrar la posibilidad de abiogénesis (que la vida puede surgir de la no-vida) no simuló honestamente las condiciones de la tierra primitiva. Por ejemplo, el oxígeno estaba evidentemente presente en la tierra primitiva -- pero la presencia de oxígeno prohíbe el desarrollo de compuestos orgánicos. Aunque requerimos de abundante oxígeno para sobrevivir, nuestros cuerpos también necesitan muchas adaptaciones especiales para manejarlo sin peligro. En los años 1950, investigadores del origen de vida asumieron que la tierra primitiva tenía muy poco oxígeno. Sin embargo, la evidencia geológica ahora sugiere que cantidades sustanciales de oxígeno estuvieron presentes en la atmósfera más primitiva de la tierra. Si los gases que los científicos creen ahora que estuvieron presentes en la tierra primitiva fueran utilizados en la proporción correcta, ninguno de estos aminoácidos es producido.

Pero supongamos que el experimento de Miller recreó fielmente las condiciones de la tierra primitiva, ¿podría ser validado el experimento? Una importante dificultad adicional es que tales experimentos no pueden producir las clases correctas de aminoácidos. Las conformaciones de aminoácidos existen como isómeros especulares. En otras palabras, hay aminoácidos zurdos (Forma L), así como aminoácidos diestros (Forma D). Los aminoácidos que comprenden las proteínas vivas son de la forma zurda, aunque en simulaciones como la de Miller, se produce una mezcla igual de aminoácidos zurdos y diestros. Todos los mecanismos naturales conocidos, por medio de los cuales son producidos los aminoácidos, producen aminoácidos en aproximadamente la misma proporción de formas diestras y zurdas. Pero supongamos que fuera descubierto algún mecanismo naturalista que pudiera verdaderamente segregar las formas zurdas necesarias para la vida. Todavía permanecería sin explicación cómo los aminoácidos de forma L llegaron a ordenarse correctamente con los enlaces apropiados (enlaces peptídicos) para formar las proteínas. Las probabilidades en contra de obtener siquiera una sola proteína a partir de una sopa primordial, hecha exclusivamente de aminoácidos de forma L, todavía serían sumamente altas.

Pero supongamos que no sólo se descubrió un mecanismo naturalista que podría segregar las formas zurdas necesarias para la vida, sino que también se descubrió una sopa que posee una capacidad mística para formar proteínas. Para formar una célula viva se requiere de cientos de proteínas especializadas que necesitan ser coordinadas de manera precisa. También necesitaríamos producir ADN, ARN, una membrana de célula, y una cantidad de otros compuestos químicos -- sin mencionar arreglarlos en sus lugares correctos para realizar sus respectivas funciones.
Abiogénesis – Conclusión
Claramente, para conseguir una célula viva del experimento de Miller-Urey por procesos materialistas no guiados se requiere que improbabilidades se amontonen sobre improbabilidades. Por esta razón, Dean Kenyon concluye correctamente: "Es un problema enorme, cómo podría usted juntar en un volumen diminuto y sub-microscópico del océano primitivo todos los cientos de diferentes componentes moleculares que usted necesitaría para establecer un ciclo de auto-réplica".

Abiogénesis no es mas que el estudio de como materia inanimada, o sea sin vida, puede dar lugar a vida a través de un proceso natural y causalístico.

La abiogénesis (o generación espontánea) es una teoría que fue refutada en la antigüedad. Consiste en la creencia de que los seres vivos se podrían originar de la materia bruta. Por ejemplo: durante mucho tiempo, se pensó que las larvas de moscas presentes en cadáveres en descomposición eran, en realidad, gusanos que se originaron en este tipo de material. Grandes pensadores como Aristóteles, San Agustín, René Descartes e Isaac Newton, aunque reconociendo la función de reproducción, piadosamente creían en esta teoría y la utilizaron para explicar el origen de algunos organismos vivos. Para ellos, había un principio que proporcionaba a apenas determinados medios la capacidad de formación de nuevos seres: la de la fuerza vital. Partiendo dese pensamiento, apenas cuando se dieran las condiciones para esta fuerza fluir es que tal fenómeno podía suceder. Sin embargo, a mediados del siglo XVII, Francesco Redi, por medio de experimentos demostró que los gusanos presentes en carne podrida eran, de hecho, las larvas de moscas que surgieron debido a la presencia de los animales adultos de esta especie en el sustrato en cuestión. Tal descubrimiento refutó la teoría de la abiogénesis hasta el momento en que, con el advenimiento del microscopio, se pasó a indagar en el origen de los microbios y pensar que tales seres vivos solamente podrían surgir por generación espontánea. Para verificar dichas investigaciones, se realizaron otros experimentos. Needham, por ejemplo, introdujo caldos nutritivos en tubos de ensayo, calentó y aisló con tapones de corcho. Después de unos días, se dio la presencia de los seres microscópicos – una posible prueba del mecanismo de la abiogénesis. Spallanzani, 25 años más tarde, repitió el mismo experimento, pero hirviendo la solución por tiempo considerable; en consecuencia, tuvo como resultado el no aparecimiento de esos organismos. Needham argumentó que su compañero había destruido la fuerza vital de la sustancia y, por lo tanto, obviamente no hubo vida en la muestras. Tal idea perduró hasta que Pasteur, aproximadamente 100 años más tarde, preparó líquidos nutritivos en frascos cuyos cuellos de botella se calentaron y moldearon como cuellos de cines. Calentó las sustancias hasta que salieran vapores por las aberturas, las dejó enfriar y percibió que, después de varios días, ellas permanecían sin la presencia de gérmenes. Concluyó que estos estaban varados en la larga curvatura del cuello con la ayuda de las gotas de aire – funcionando tal como un filtro – y comprobó esa idea después de romper el cuello de cisne de algunas muestras y verificar que estas pasaron a presentar tales microorganismos algunas horas después. Así, como el líquido está contaminado después de la ruptura de los cuellos de botella (no destruyó la fuerza vital) y, además, este tenía contacto con el aire, Pasteur consiguió probar que la abiogénesis tampoco se aplicaba a este caso.