Biología

Origen de la vida

Coacervado

Los polímeros en solución tienden a unirse en formas más complejas; a un nivel molecular, estas sustancias tienden a unirse por medio de fuerzas electrostáticas (positivas o negativas) como se da inicio a las primeras gotas coacervadas, cada una de ellas consiste en un grupo interno de moléculas coloidales rodeadas por agua, las cuales se orientan en efecto a las moléculas orgánicas (se refiere a proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos), así formando un tipo de membrana rudimentaria, que tiene cierta selectividad en efecto a la tensión producto de la atracción de los polímeros y la misma naturaleza del agua, así como las mismas sustancias que acarrea; por ello mientras más complejas se hacen las gotitas, más selectivo se vuelve.

En general, los coacervados se forman en grupos de solución proteínica en agua; prácticamente pueden absorber todo lo que se encuentra en su medio; sin embargo, no pueden añadir a su composición otro coacervado, pues su selectividad se los impide ya que una estructura cuaternaria absorbiendo a otra rompería el equilibrio químico; la gotita absorbe toda sustancia orgánica e inclusive inorgánicas haciendo su selectividad mayor para la continuación de su expansión química; sin embargo, no tienen ninguna estructura o modelo a seguir y el resultado es prácticamente al azar, en sí, se puede decir que entre los coacervados existen diferencias químicas notables.

A medida que el coacervado se desarrolla, una estructura tipo membrana se genera bajo la capa de agua; esta nueva membrana formada por polímeros es mucho más selectiva en las moléculas a incorporar, éste proceso continúa hasta que el coacervado se vuelve estable y no incorpora más elementos, o hasta que éste se hace inestable y se rompe; en cualquiera de los casos, al ser compuestos orgánicos, en un ambiente plagado por organismos minúsculos un coacervado perderías sus propiedades químicas fácilmente.

Sydney Fox descubrió que cuando se mezclan proteinoides con agua fría, éstos se reorganizan y se auto-ensamblan en pequeñas gotitas a las que él denominó microesferas, que crecen mediante la absorción de proteinoides del medio hasta hacerse tan grandes e inestables que se rompen; de cualquier forma, los productos resultantes crean una nueva "hija" con constituyentes similares a la microesfera original.

Hipótesis de reproducción.

Aunque la mayor parte de los coacervados no puede reproducirse, en sí; sólo pueden dar lugar a restos de polímeros que dan lugar a nuevas gotitas; sin embargo, considerando que éstos son un modelo altamente probable de los primeros protobiontes y que en el ambiente arcaico de la tierra los mares eran tan vastos y el material orgánico abundaba nace este mecanismo sugerido para la replicación de los coacervados:

1. Se forma una molécula organizada y relativamente estable.
2. Con el tiempo otros materiales que corresponden a su conformación a una segunda molécula complementaria, es decir una macromolécula que se forma en el coacervado enlazando al mismo y creando algo que se puede llamar como un molde químico.
3. Este molde se separa del coacervado.
4. Debido a la gran cantidad de compuestos orgánicos que hay en el medio, el molde comienza a atraer compuestos que puede enlazar, recreando el coacervado original.
5. El molde se separa (con su probable destrucción) del el coacervado así dando lugar a un "hijo".

Esta hipótesis es una base fundamental de la teoría quimiosintética del origen de la vida en los primeros momentos, anteriores a los protobiontes con RNA o DNA que se replicaban gracias a esas bases nitrogenadas y mediantes procesos más parecidos a los de las bacterias procariotas.

El origen de la vida - Quimiosintética protobiontica

Debido a la increíble capacidad "ya probada" de los coacervados, son considerados los protobiontes que dieron lugar a la vida anterior al RNA o DNA, en los mares agitados del la tierra primitiva, llenos de substancias orgánicas, y las grandes cantidades de energía en forma de radiación y el calor producto de los volcanes y las constantes erupciones dan lugar a la idea que los polimeros dieron lugar a coacervados y microesferas de proteína; asimismo, los fosfolípidos, aunque no son reconocidos como sustancias que den lugar a coacervados, son capaces de generar una forma de membrana celular al organizarse conjuntamente en el agua debido a ser una substancia anfipática, con presencia de las colas de ácidos grasos hidrofóbicas e insolubles en agua, y las cabezas de fosfatos son solubles en agua y por tanto hidrofílicas, esto hace que se organicen en forma de esferas formando sistemas parecidos a membranas celulares, pero no exactamente similares, aunque su química sea igual en las membranas celulares "actuales" encontramos proteínas u otros componentes más que meros fosfolípidos.

Se considera que estos tres factores, en conjunto dieron lugar a los protobiontes entre lo puramente químico y el primer paso a lo biológico; los fosfolípidos, atraídos por los coacervados junto con las microesferas pudieron formar las primeras membranas celulares dando lugar a una selectividad tan concreta como la de las células actuales a pesar de no tener los mecanismos proteicos de regulación, que sin embargo, pudieron venir de las microesferas.

La hipótesis de reproducción que se sugirió también explica que fueron en esas primeras instancias donde la selección natural se dio a relucir; pues, los protobiontes imperfectos, con incapacidades de formar moldes concretos e inclusive incapaces de reproducirse, desaparecían y eran reabsorbidos por otros protobiontes cuando se volvían inestables dando lugar a las proteínas y/o materia orgánica que lo había formado alguna vez; es por ello, que sólo los protobiontes resistentes y más selectivos fueron los únicos capaces de adueñarse de los mares primitivos, que por millones de años funcionó como laboratorio para que con el tiempo sus compuestos dieran lugar al los primeros nucleótidos y en sí los primeros ácidos nucleicos por la unión de los mismos.

Aunque la tierra primitiva en sus primeras instancias no contenía el material orgánico requerido para la creación de polímeros que pudiesen dar lugar a protobiontes, los experimentos de Miller demostraron la capacidad de que ciertos sintetizaran substancias orgánicas al someter una mezcla de metano, amoníaco, hidrógeno y agua a descargas eléctricas de 60.000 voltios. Como resultado, se observó la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico, usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas. La energía de los 60.000 voltios, se propone que provino de las tormentas eléctricas en la arcaica tierra.

Moléculas complejas, como la que aparece en la fotografía, se unieron para formar coacevados.
Haz "click" en la imagen para una vista completa
Fotografía Corel

Coacervados

En el tibio océano primario se unieron los aminoácidos, proteínas y otro tipo de hidrocarburos para formar lo que conocemos como *coacervados*. Los aminoácidos forman coacervados de manera espontánea, de la misma manera en que se unen gotas de vinagre en el aceite. El experimento Miller-Urey mostró que los aminoácidos se forman bajo condiciones similares a las del medio ambiente primario de la Tierra.

Es posible que estos granos o coacervados sean los sistemas más simples, los cuales se pueden unir, aún sin membrana; es por esto que su interior y su exterior están tan diferenciados. El océano primario podía suministrar un medio de formación ideal, ya que era muy grande y el agua podía albergar los coacervados suspendidos durante largos períodos de tiempo sin ser perturbados.

Se desconoce si estos coacervados eran una forma de vida o no. Hay que recordar que la vida debe ser capaz de alimentarse y reproducirse. Es posible que la primera forma de vida sobre la Tierra haya sido muy parecida a los coacervados, sin embargo, los científicos creen que es probable que para alimentarse, este tipo de vida inicial usara procesos químicos a fin de poder procesar los componentes orgánicos de los primeros océanos. 

La colina primigenia, en la cosmogonía egipcia, era la primera tierra, en forma de colina, que había emergido del océano primordial(oscuro caos acuoso anterior a la creación) donde reinaba el dios Nun y sobre la cual, el demiurgo o dios primigenio crearía el mundo.

Esta idea pudo surgir de la vida cotidiana de los egipcios, cuando veían que tras la retirada de las aguas de las tierras inundadas por elNilo, lo primero que aparecía eran las colinas más altas, lugares en donde a los pocos días, resurgía la vida en todo su esplendor. Esto se producía todos los años, dando un carácter dinámico a la existencia del mundo en un ciclo que se repetía continuamente.

También es conocida la costumbre desde tiempos predinásticos, de enterrar a sus muertos en las arenas del desierto, en la tierra roja nofértil. Para ello excavaban en el suelo para colocar el cuerpo, y al taparlo, siempre quedaba un resto de arena sobrante, que formaba una pequeña colina.

Posteriormente se dieron cuenta que aquéllos cuerpos así enterrados, por el efecto secante de la arena caliente del desierto, se convertían en momias naturales que conservaban los rasgos del difunto. De esta forma pensaron que si se enterraban debajo de un montículo (colina), podían preservar sus cuerpos y renacer en el otro mundo.

De allí surgiría posteriormente las diferentes formas de enterramiento en forma de colina, llegando a las pirámides como su forma más evolucionada.

La colina primigenia, representada en el arte y en diversos textos, constituye por tanto, el símbolo de la creación que se renueva eternamente.

La colina primigenia da origen a dos conceptos egipcios:

• La piedra Benben, tallada con forma cuasi piramidal (más bien cono irregular) y que representa a esa colina primordial, símbolo del principio creador masculino y eje del mundo.
• La idea de cubrición de la tumba del faraón como un gran túmulo con el sarcófago situado bajo tierra.