¿Cómo y dónde pudo surgir la vida?
- Alejandro Sánchez
- 16 jun 2020
- 6 Min. de lectura
Actualizado: 3 mar 2021
En pleno siglo XX, el interés por averiguar como surgió la vida en nuestro planeta llevó a la aparición teorías y experimentos de la mano de los más prestigiosos bioquímicos y sus colaboradores. Aunque no podamos conocer con precisión exacta las condiciones y la forma en que la vida inició sus pasos en nuestro planeta, los científicos sugirieron una serie de vías por las que la vida pudo surgir en nuestro mundo.
Un poco de historia
¿Conocer el origen de la vida? Eso debió ocurrir hace miles de millones de años. Pues sí, así es. Algunos de los restos más antiguos que, se cree, fueron producidos por actividad biológica, datan de 3770 millones de años y fueron encontrados en Quebec, Canadá. Se trata de unos pequeñísimos filamentos de materia inorgánica fosilizada que se atribuyen a restos de la actividad metabólica de microorganismos. Aunque no se confirma con total seguridad que esos fósiles tengan como origen un organismo vivo, si que es cierto que superan ciertos criterios que los científicos han estipulado para poder evaluar si un fósil es de origen biológico o no. En particular, destacan los criterios que estableció el paleontólogo y profesor de la Universidad de Los Ángeles, William Schopf.
Darwin revolucionó el mundo de la biología con la publicación en 1859 su libro "El Origen de las Especies" con el que asienta las bases de la Teoría de la Evolución. Dejó entrever la idea de que los seres vivos que entonces habitaban el planeta podían compartir un origen común. Además, en su obra habla de un posible origen de la vida a partir de materia inorgánica, aunque aclara no tener pruebas para tal afirmación.
Años después e influido por estas ideas, el bioquímico ruso Oparin retoma el estudio con su libro "El Origen de la Vida" en 1924. En los siguientes años continuó realizando publicaciones en las cuales hablaba del concepto de la sopa orgánica o caldo primigenio.
Este caldo primigenio o primordial inspiró a otros investigadores, en especial a un joven de 21 años, Stanley Miller, que junto con su profesor Harold C. Urey llevaron a cabo un experimento que cambiaría el enfoque sobre este tema.
El caldo primigenio de Oparin
Algunos autores como Oparin o Haldane respaldan la teoría de una sopa primigenia que consistiría en una disolución de ciertos compuestos químicos que consiguieran llevar a cabo una serie de interacciones entre ellos y que pudieran derivar en la creación de algún mecanismo rudimentario entre moléculas.
Nos están diciendo estos bioquímicos, que en una tierra primitiva hace más de 3500 millones de años existieron una serie de reacciones químicas que mediante la síntesis de compuestos más y más complejos y de reacciones más y más complejas hicieron aparecer a los primeros organismos. ¿Puede ser esto posible?
Para pensar en la sopa orgánica debemos pensar en la Tierra que encontraríamos hace cerca de 3700 millones de años. Entonces era un planeta completamente diferente, con una atmósfera y un medio acuático muy distinto al conocido hoy. En la atmósfera abundaban gases como el helio, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el metano o el hidrógeno. El oxígeno que hoy respiramos era un gas insignificante.
Los científicos que se han dedicado a la investigación sobre el origen de la vida se han topado siempre con la dura tarea de recrear las condiciones a las que esta mezcla de moléculas prebióticas (anteriores a la vida) se encontró sometida. Muchas de las trabas que se pusieron a esta sopa orgánica vinieron en relación a su concentración. Muchos científicos no creían que las probabilidades de que ciertas moléculas de importancia prebiótica se pudieran concentrar de tal manera que el rendimiento de sus reacciones fuera importante. Por ello se recurrió a ambientes especiales que pudieran aportar condiciones más favorables. Charcas que se pudieran formas al bajar las mareas, fuentes hidrotermales de los fondos oceánicos, etc.
Estas teorías que especulan con orígenes en estos medios tan diversos son sumamente interesantes. Una de ellas fue propuesta en 1988 por el químico alemán Günter Wächtershäuser. Si han conseguido pronunciar el nombre no se preocupen porque seguro que logran entender lo que expone en su teoría.
Este científico habló del ambiente que creaban unas fuentes hidrotermales de los fondos oceánicos conocidas como fumarolas negras. Estos fondos tendrían una gran riqueza del mineral pirita (FeS2). Wächterhäuser explicó en su teoría un enorme entramado de reacciones biosintéticas, que permitían a partir de moléculas sencillas pasar a moléculas de mayor complejidad. Además, relacionó esta teoría con los conocidos como centros ferrosulfurados.
Los centros ferrosulfurados están formados por la unión entre átomos de hierro y azufre, como la pirita (FeS2), y resulta que están extendidos por gran parte de los seres vivos que habitan este planeta, incluidos los humanos. En concreto, en la membrana interna de nuestras mitocondrias, los orgánulos encargados principalmente de generar energía para nuestros procesos metabólicos. Los centros ferrosulfurados están muy relacionados con el transporte de electrones que se da en estos orgánulos. La teoría ha continuado siendo rebatida y modificada por los expertos.
Esta teoría no es, ni mucho menos, la única o la más exitosa teoría que trató de explicar el
origen de la vida. No obstante, es interesante el planteamiento y la relación entre una forma
mineral, como la pirita, y formas moleculares de nuestras propias mitocondrias a través de los elementos químicos de ambos. Efectivamente, la investigación busca tener un sentido. Los científicos elaboran una hipótesis viable que se hubiera podido dar en aquel tiempo, bajo aquellas condiciones, que respete las leyes de la química, que sea convincente y, por supuesto, demostrable.
¿Pudo la vida llegar desde el espacio?
Otras teorías hablan de que la llegada de ciertas moléculas orgánicas como aminoácidos se debe a cuerpos que llegaron desde el espacio exterior. Esto no se debe confundir con la creencia de que la vida llegó del espacio exterior. A esa teoría que afirma que los primeros microorganismos provienen del espacio y que de esa manera lograron colonizar este planeta se la denomina panspermia.
En realidad, las probabilidades de que entidades vivas llegaran desde el espacio es bastante remota pero los científicos no descartan que los impactos de meteoritos pudieran llegar a formar microambientes como la sopa orgánica antes mencionada. Estas suposiciones tomaron gran relevancia cuando en el análisis químico de cuerpos provenientes del espacio exterior como el meteorito Murchison se encontraron aminoácidos.
Los aminoácidos son los componentes esenciales de las proteínas de todos los seres vivos. En el meteorito destacaban la aparición de aminoácidos tan comunes como la alanina, glicina y ácido glutámico. La proteína más abundante del cuerpo humano es el colágeno, pues bien, esa molécula de colágeno se compone en aproximadamente 1/3 de glicina, lo que demuestra la gran importancia de este aminoácido.
Por pruebas como esta, la teoría de que ciertas moléculas consideradas imprescindibles para la aparición de vida llegaron desde el espacio suma apoyos. Aunque, insisto, no se debe confundir con la panspermia, teoría que defiende que el origen de la vida se sitúa fuera de nuestro planeta.
¿Conoceremos algún día el verdadero origen?
Pues es una buena pregunta. Es complicado extraer certezas sólidas de este tipo de estudios. Podríamos tratar de precisar el momento en el que creemos que apareció la vida. Normalmente se fija hace poco menos de 4.000 millones de años, poco después de la última gran lluvia de meteoritos. Los científicos ya comienzan a tener opiniones encontradas respecto al momento en el que surgieron las primeras formas de vida. Y esto es vital, porque saberlo nos permitirá emular las condiciones en las que se pudieron dar las reacciones que buscamos.
Sin acotar un intervalo concreto en el tiempo es imposible determinar unas condiciones ambientales, pero aún ajustándonos a un tiempo el problema sigue. Debemos encontrar mecanismos que nos permitan conocer las condiciones que se dieron en un determinado tiempo. ¿Había más CO2 atmosférico?, ¿más metano?, ¿la atmosfera poseía más gases reductores?. Todo son incógnitas. De hecho, a partir de un error en el planteamiento de las condiciones en el experimento de Miller Urey surgen las grandes investigaciones acerca del origen de la vida. Las condiciones de aquel experimento, al parecer, no fueron las más adecuadas. De haber sido más exactas con respecto a lo que sabemos hoy, probablemente el experimento no habría tenido el rendimiento y la repercusión que tuvo, ya que en gran parte supuso un relanzamiento de la investigación sobre la Tierra prebiótica y el origen de la vida.
Además de las condiciones planetarias también se pueden tener en cuenta microambientes con características y condiciones determinadas. Quizás alguna fuente hidrotermal de algún fondo oceánico, quizás alguna charca originada por las subidas y bajadas de las mareas de magnitud mayor a las de ahora; quizás en las cercanías de la zona de impacto de un meteorito... La vida se pudo tener muy diferentes orígenes. Sin adentrarnos en qué rutas químicas y metabólicas rudimentarias pudieron tener lugar en los primeros estadios de la vida. En este aspecto teorías tampoco faltan. En resumen, quizás nunca lo lleguemos a conocer con certeza, quizás nuevos descubrimientos y avances nos lleven a precisar las condiciones de nuestro origen, quizás el descubrimiento de nuevas formas de vida en el cosmos nos enseñen en qué ambientes la vida tiene un fácil desarrollo en sus primeros estadios. Son muchos los interrogantes y muy pocas las respuestas.
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