Ciencia. Cómo se generó la vida

Cuando Darwin en carta a un amigo en 1871 consideró la posibilidad de que la vida surgiera de un proceso químico, “en una pequeña charca caliente, en presencia de todo tipo de sales de amonio y de ácido fosfórico, de luz, calor, electricidad, etc."(1), estaba presentando una idea que iba a ser retomada unas décadas más tarde e iba a generar unas experiencias de laboratorio que demostrarían su fecundidad. Varios investigadores del siglo XX, intentaron descubrir cómo entre moléculas simples disueltas en aguas del planeta primitivo se pudieron generar los primeros organismos. El concepto de “sopa primordial” se debe al científico ruso Aleksander Oparin, quien presentó un estudio en Moscú en 1923 “El origen de la vida". Desde una perspectiva materialista, el estudio presentado por Oparin fue aclamado en plena época de la revolución triunfante.

Oparin postuló la hipótesis de que el origen de la vida en la Tierra se debe a la evolución química gradual a partir de moléculas basadas en el carbono. El metano, el amoníaco, que se componen de carbono, hidrógeno, nitrógeno, junto con el agua se hallaban en nuestra atmósfera arcaica y constituyeron los elementos básicos para el surgimiento de la vida orgánica. Las descargas eléctricas atmosféricas, los rayos ultravioleta, el calor, podrían haber suscitado las reacciones químicas necesarias para este proceso. A la aparición de moléculas de aminoácidos, seguiría el desarrollo de moléculas mayores de sustancias albuminoides. Aparecerían entonces las primeras proteínas. En 1929 el científico inglés J.B.S Haldane en apoyo a Oparin, publicó un ensayo sobre el origen de la vida en el cual defendía que la radiación UV proporcionó la energía para convertir el metano, amoniaco y agua en los primeros compuestos orgánicos en los océanos del joven planeta Tierra.

A partir de 1952 los experimentos de Stanley Miller y Harold Urey (2) dieron origen a toda una serie de experiencias que han ido corroborando las hipótesis del científico ruso. Fue el inicio de la era de la química prebiótica experimental. Con estos desarrollos, la ciencia ha logrado replicar en laboratorio las condiciones primitivas para el nacimiento de la vida orgánica dejando sin fundamento a las concepciones religiosas.

La edad de nuestro planeta, que se supone es la misma del sol, los planetas y meteoros, se calcula en 4600 millones de años. En África del sur y en Australia se han descubierto las rocas sedimentarias más antiguas que se conocen, cuya edad oscila alrededor de los 3500 millones de años, y en ellas se hallaron microfósiles bacterianos (3). Es decir, que las formas vivientes más elementales aparecieron dentro de los 1000 millones de años siguientes a la formación del planeta. Fue más sencilla la aparición de la vida que el tránsito hacia los primeros organismos complejos como los pluricelulares, salto evolutivo que demoró otros dos millones de años. A partir de allí hubo un gran desarrollo y diversificación de especies. Según Stephen J. Gould, “los estadios principales de la organización de la arquitectura animal ocurrieron en un corto período, entre menos de 600 millones de años y hace unos 530 millones de años… Luego, se inició otra eclosión de vida, la famosa explosión del Cámbrico… Vendrían luego episodios portentosos, desde el asentamiento de los dinosaurios hasta el origen de la conciencia humana… Tres mil millones de años de unicelularidad, seguidos de cinco millones de años de intensa creatividad y después rematados por más de 500 millones de años de variaciones sobre pautas anatómicas ya afincadas”. Nuestro planeta ha gozado sin duda del ambiente y las condiciones favorables para el tipo de vida que en él se ha desarrollado y evolucionado.

Varios de los problemas que se presentaron a los científicos que encararon estos estudios fueron el de identificar la fuente de energía que podría alimentar a los primeros predecesores de los organismos vivos; la ausencia de oxígeno en la tierra primitiva y las fases del desarrollo de la vida. Todas estas cuestiones generaron polémicas y nuevas investigaciones. En un trabajo conjunto de 1931, Oparin y Haldane llegaron a la conclusión de que los primeros organismos debieron aparecer en una atmósfera exenta de oxígeno, debido al carácter corrosivo de este elemento. Este hecho fue comprobado más tarde. Respecto de estas cuestiones es interesante el aporte de la bióloga Lynn Margulis.

Margulis formuló la hipótesis de que serían las bacterias las artífices del desarrollo de la vida orgánica. La química de la atmósfera, la salinidad de los océanos, la presencia de oxígeno en la atmósfera, están relacionadas con esta actividad bacteriana que volvió a la Tierra habitable, ampliando la posibilidad de contener más vida y hacerla proliferar.

Notas:

1) Citado por Leslie Orgel, revista Investigación y Ciencia nº 219, p. 47

2) Científicos de la Univ. de Chicago, crearon un aparato en el que hacían circular vapor de agua a través de una “atmósfera” de metano, amoníaco e hidrógeno, sometiendo los gases a una descarga eléctrica continua; los productos de reacción se recogían en un condensador. En este aparecieron numerosos aminoácidos, a partir de compuestos sencillos como formaldehido y ácido cianhídrico, que se combinaron para producir glicina. (Orgel, id.).

3) “Las rocas cuya alteración no les impide conservar fósiles celulares sí preservan células procariotas (bacterias y cianófitos) y estromatolitos (tapices de sedimento atrapado y compactado por estas células en aguas marinas someras)… Este hecho, por sí solo, parece indicar una inevitabilidad, o al menos una predecibilidad, del nacimiento de la vida a partir de los constituyentes químicos de la atmósfera y el océano”. S. J. Gould, Investigación y Ciencia nº 249, p.56.