Lateral Think's
 
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Hoy volvemos a recuperar un antiguo post de mi antiguo blog Io Ateum de un tema intemporal ¿Cual es el origen de la vida?, que por su interes recuperamos aquí.
¿Cómo y porque surgió la vida en la tierra?
Es una de las preguntas básicas, desde que los filósofos griegos esgrimieran por primera vez el “quienes somos, a donde vamos y de donde venimos”. De donde venimos, se convirtió entonces en la respuesta clave, para poder responder a las otras dos preguntas.

Ya Darwin nos dio una primera respuesta, al esbozar en “el origen de las especies”, su consabida teoría de la evolución. Nuestra especie, es el resultado de la evolución de otras especies inferiores. En nuestro caso, como seres humanos, tenemos ancestros comunes con los primates (genéticamente se ha demostrado, a lo demás, que con el que más parentesco tenemos es con el chimpancé, con el que compartimos el 98% del genoma). Los primates surgieron a partir de los pequeños mamíferos existentes durante el jurásico que, para poder defenderse de los depredadores, principalmente saurios pterópodos, se escondían en las ramas de los árboles. Estos mamíferos, por selección natural fueron mejorando sus capacidades trepadoras, y cambiaron su dieta a una casi exclusivamente herbívora, ya que es un alimento que les costaba poco encontrar.

Y así podríamos ir remontándonos hasta las primeras amebas, bacterias y protozoos que poblaron las aguas del planeta tierra, antes de que hubiera una atmósfera respirable, gracias a la aparición de los primeros vegetales.

ZONA DE GOLDILOCK

Pero quizá, una de las primeras preguntas que deberíamos responder es ¿Por qué hay vida en la tierra?

El planeta tierra, dentro del sistema solar, está situado en lo que se denomina zona de Goldilock. Dicha zona, es la franja en la cual se dan las condiciones para que un planeta pueda tener vida. A saber:

1 - Debe de estar lo suficientemente cerca del sol para que la temperatura sea adecuada para la vida, durante toda la orbita de movimiento del planeta.
2 - Por el mismo motivo del punto uno, debe de estar a una distancia lo suficientemente lejana.
3 - La Luna (o lunas) tiene exactamente la dimensión correcta para estabilizar la orbita del planeta.
4 - Zona Goldilocks de masas planetarias. El planeta ha de tener el tamaño adecuado. Si fuera demasiado pequeño, su gravedad no seria capaz de retener el oxigeno. Si fuera demasiado grande, retendría muchos de sus gases primordiales venenosos que imposibilitarían la vida.
5 - Zona Goldilocks de orbitas planetarias permisibles. En el caso del planeta tierra, sorprendentemente las orbitas de los otros planetas de nuestro sistema solar excepto Plutón tienen orbitas circulares, lo que significa que los impactos entre planetas serian bastante raros en nuestro Sistema y también un posible acercamiento a un gigante gaseoso que desviase la orbita de la Tierra seria muy improbable.
6 - Además la Tierra también existe dentro de la zona Goldilocks de la galaxia de la Vía Láctea, a unos dos tercios de distancia del centro. Si el sistema solar estuviera demasiado cerca del centro, donde se encuentra un agujero negro súper masivo, el campo de radiación seria tan intenso que la vida seria imposible. SI estuviese demasiado lejos no habría suficientes elementos químicos superiores para producir los compuestos necesarios para la vida.

Si la Tierra estuviese tan solo fuera de una de esas bandas no estaríamos aquí para contarlo. De echo, hasta ahora no se ha encontrado ningún planeta que se pueda demostrar que esté en una zona Goldilock, aunque la cantidad de planetas conocidos, con respecto a la cantidad estimada (evidentemente la estimación tiene un margen de error generoso) es ínfimo.

El princípio antrópico

Si en el Universo se deben verificar ciertas condiciones para nuestra existencia dichas condiciones se verifican ya que nosotros existimos.

Es decir, sea cual sea la posibilidad de que un planeta se encuentre en la zona de Goldilock, las condiciones se han dado, ya que nosotros estamos aquí. A esto se lo denomina el “principio antrópico”.

Los creacionistas han utilizado el principio antrópico para justificar que dadas unas condiciones tan improbables, ha tenido que haber un ser creador que haya puesto la tierra en dichas condiciones, para que la vida en ella fuera posible.

Pero Richard Dawkins, en su libro “El espejismo de Dios” responde magistralmente a esta cuestión:

Supongamos que el origen de la vida en un planeta tuvo lugar por un golpe de suerte sumamente improbable, tan improbable que únicamente sucede en un planeta por cada mil millones de planetas. La Fundación Nacional de Ciencia se reiría del químico que propusiera una investigación que sólo tuviera una probabilidad de éxito del uno por cien, por no hablar de uno entre mil millones. Y sin embargo, dado que hay al menos un trillón de planetas en el universo, incluso con unas probabilidades tan reducidas se llega a que hay vida en mil millones de planetas. Y uno de ellos (aquí es donde entra en juego el principio antrópico) tiene que ser la Tierra, puesto que aquí estamos.

En efecto, las probabilidades de que haya vida en la tierra son bajas, aunque como hemos visto, a nivel astronómico las posibilidades son bastante más altas de lo que podría parecer en un principio. A lo demás, solo tendría que haber ocurrido una vez. El resto sería perfectamente explicable a partir de la teoría de la evolución de Darwin.

Origen

Pero ¿Cómo fue en si mismo el origen de la vida en la tierra?

Como podremos encontrar el Wikipedia:

La opinión más extendida en el ámbito científico establece la teoría de que la vida evolucionó de la materia inerte en algún momento entre hace 4.400 millones de años, cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez y 2.700 millones de años, cuando la proporción entre los isótopos estables de carbono (12C y 13C), de hierro (56Fe, 57Fe y 58Fe) y de azufre (32S, 33S, 34S y 36S) inducen a pensar en un origen biogénico de los minerales y sedimentos que se produjeron en esa época y los biomarcadores moleculares indican que ya existía la fotosíntesis. Además entrarían aquí ideas e hipótesis sobre un posible origen extraplanetario o extraterrestre de la vida (panspermia), que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo conocido tras el Big Bang.

Morse y MacKenzie han sugerido que los océanos podrían haber aparecido en el eón Hadeico tan temprano como 200 millones de años después de la formación de la tierra, en un ambiente caliente (100ºC) y reductor y con un pH inicial de 5.8 que subió rápidamente hacia la neutralidad. Esta idea ha sido apoyada por Wilde quien elevó la datación de los cristales de Zircón encontrados en cuarcitas metamorfizadas del Terrane de gneis del Monte Narryer, en Australia occidental, del que previamente se pensaba que era de 4.1–4.2 mil millones de años a 4402 millones de años. Otros estudios realizados más recientemente en cinturón de basalto de Nuvvuagittuq, al norte de Quebec, empeando Neodimio-142 confirman, estudiando rocas del tipo faux-anfibolita, la existencia muy temprana de una corteza, con una datación de 4,36 Ga. Esto significa que los océanos y la corteza continental existieron dentro de los 150 primeros millones de años tras la formación de la tierra. A pesar de esto, el ambiente hadeico era enormemente hostil para la vida. Se habrían dado frecuentes colisiones con grandes objetos cósmicos, incluso de más de 500 kilómetros de diámetro, suficientes para vaporizar el océano durante meses tras el impacto, lo que formaría nubes de vapor de agua mezclado con polvo de rocas elevándose a elevadas altitudes que cubrían todo el planeta. Tras unos cuantos meses la altitud de esas nubes comenzaría a disminuir, pero la base de la nube continuaría aún estando elevada probablemente durante los próximos mil años, tras lo cual comenzaría a llover a una altitud más baja. Durante 2.000 años las lluvias consumirían lentamente las nubes, devolviendo los océanos a su profundidad original sólo 3.000 años tras el impacto. El posible bombardeo intenso tardío provocado probablemente por los movimientos posicionales de los planetas gaseosos gigantes, que acribillaron la luna y otros planetas interiores (Mercurio, Marte y posiblemente la Tierra y Venus) hace entre 3.800 y 4.000 millones de años probablemente habrían esterilizado el planeta si la vida ya hubiera aparecido en ese periodo.
Examinando el intervalo de tiempo entre episodios de daños ambientales devastadores por impacto que exceda la escala temporal para que se establezcan protoorganismos autorreplicantes, vemos que el intervalo en el que la vida pudo haberse desarrollado por primera vez sirve para diferentes ambientes primitivos. El estudio llevado a cabo por Maher y Stephenson muestra que si los sistemas hidrotermales marinos profundos propician un lugar aceptable para el origen de la vida, la abiogénesis pudo haber sucedido en fechas tan tempranas como entre hace 4.000 y 4.200 millones de años, mientras que si hubiera sucedido en la superficie de la tierra la abiogénesis solo podría haber ocurrido hace entre 3.700 y 4.000 millones de años.
Otros trabajos de investigación sugieren un comienzo de la vida más frío. Los trabajos de Stanley Miller mostraron que los ingredientes de la vida adenina y guanina requieren condiciones de congelación para su síntesis, mientras que la citosina y el uracilo precisan temperaturas de ebullición. Basándose en estas investigaciones sugirió que el origen de la vida implicaría condiciones de congelación y meteoritos impactando.


Hipótesis del mundo ARN

La hipótesis del mundo ARN, propone que el ARN fue la primera forma de vida en la Tierra, desarrollando posteriormente una membrana celular a su alrededor y convirtiéndose así en la primera célula procariota.

El ARN es una molécula muy parecida al ADN y guarda dos diferencias químicas con éste: la estructura completa del ARN y del ADN son inmensamente similares. Una cadena de ADN y otra de ARN pueden unirse para formar una estructura de doble hélice. Esto hace posible el almacenamiento de información en el ARN de una forma muy parecida a la que se efectúa en el ADN.

La hipótesis del mundo de ARN se basa en la capacidad del ARN de almacenar, transmitir y duplicar la información genética, de la misma forma que lo hace el ADN. El ARN puede actuar también como una ribozima (una enzima hecha de ácido ribonucleico). Debido a que puede reproducirse a sí misma, desarrollando las tareas del ADN y de las proteínas (enzimas), se piensa que el ARN fue capaz de tener su propia vida independiente. Así, mientras que no se encontraron nucleótidos en el Experimento de Miller y Urey, sí se encontraron en las simulaciones de otros investigadores, sobre todo en las de Juan Oró. Experimentos con los ribozimas básicos, como el ARN viral Q-beta, han demostrado que las estructuras de ARN autorreplicantes sencillas pueden resistir incluso a fuertes presiones selectivas (como los terminadores de cadena de quiralidad opuesta).
Walter Gilbert fue el primero en usar la expresión "mundo de ARN" en 1986. No obstante, la idea de vida ARN independiente es más antigua, y se puede encontrar en el libro de Carl Woese The Genetic Code. Cinco años antes, el biólogo molecular Alexander Rich, del Massachusetts Institute of Technology, ya había propuesto gran parte de la misma idea en un artículo escrito para un volumen publicado en honor del premio Nobel de Fisiología Albert Szent-Györgyi.


Conclusiones

Lo realmente cierto es que no tenemos todavía excesivamente claro como se produjo la vida en la tierra, aunque si tenemos indicios y pistas de lo que pudo ocurrir. Quizá en un futuro no tan lejano tengamos una teoría que lo explique perfectamente. Mientras tanto, nos toca elucubrar.
4/11/2011 01:38:01

Men are born with two eyes but one tongue, in order that they should see twice as much as they say.

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12/30/2011 14:59:03

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