EL ORIGEN
DE LA VIDA
En
1953 un estudiante de la Universidad de Chicago, Stanley Miller,trabajando en
el laboratorio de Harold Urey ,envió una corriente eléctrica a una cámara que
contenía una mezcla de metano,amoniaco,hidrogeno y agua.Este experimento dio
como resultado la formación de una serie de moléculas orgánicas como ácido
aspártico, ácido glutámico, ácido acético, ácido fórmico, entre otras moléculas
y los aminoácidos, que son los "ladrillos" con los cuales el
organismo reconstituye permanentemente sus proteínas específicas consumidas por
la sola acción de vivir.
Con
esta experiencia inicia una división nueva de la biología conocida como exobiologia, desde
aquella época nuevos conocimientos del ADN y del ARN han aumentado el alcance
del tema, mas aun el descubrimiento de condiciones prebióticas en otros
planetas y el anuncio de fósiles bacterianos, encontrados en meteoritos
provenientes de Marte, han renovado el tema del origen de la vida.
El
termino exobiología, fue creado por el premio Nobel Joshua Lederberg y
significa el estudio de la vida fuera de la Tierra, en Marte, en los satélites
de Júpiter y en otros sistemas solares, ademas describe el origen de la vida en
la Tierra, es decir el estudio de la prebiótica de la Tierra y que reacciones químicas se deben dar para
origina la vida.Hace unos 4.600 millones de años el
planeta era una piedra sin vida, mil millones de años después estaba lleno de
formas de vida. La evidencias más antigua de vida están basados
en hallazgos en la formación Ápex en Australia Occidental, se presume que es el
indicio más temprano de vida, pero no hay evidencia más allá de ese punto.
Existen
varias teorías sobre la formación de la vida, la mayor incertidumbre concierne
a la atmósfera, en 1950, Harold Urey sugirió que la Tierra tuvo una atmósfera reductora,
Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tiene esta clase de atmósfera. Una atmósfera reductora contiene
metano, amoniaco, hidrógeno y agua. La Tierra es especial a este respeto, en
que contiene una atmósfera de oxígeno que es claramente de origen biológico, se
ha demostrado que si no se tiene una atmósfera reductora no se tiene los
componentes orgánicos requeridos para la vida en la Tierra; los cometas, los
meteoritos o el polvo cósmico los deben de haber traído, ciertamente alguna
materia vino de estas fuentes en pequeñas cantidades para contribuir al origen
de la vida. Si se tiene esas sustancias químicas básicas y una atmósfera
reductora, se tiene todo lo que se necesita, para la creación de la vida.
En
1969 un meteorito carbonaceo cayó en Murchison Australia, resultó que en el
meteorito las concentraciones de estos aminoácidos eran de la misma clase de
los obtenidos en los experimentos de Stanley Miller. Este descubrimiento hace
plausible que semejantes procesos podrían haber acontecido en la Tierra
primitiva, en un asteroide o en dondequiera las condiciones apropiadas existan.
En el
1820 el químico alemán Woeller anunció la síntesis de la urea, que es el
principal producto del catabolismo de las proteínas y aminoácidos creando
un compuesto que se obtenía de la naturaleza. Este experimento es tan famoso
porque se considera el primer ejemplo donde compuestos
inorgánicos reaccionan para dar un compuesto biológico, se uso para
hacer una distinción entre lo orgánico, de origen biológico, e inorgánico como
el CO2, CO y el grafito, se sabe ahora que no hay tal distinción.
Sin
embargo, permaneció siendo un misterio cómo se creaban los compuestos orgánicos
bajo condiciones geológicas y se organizaron en un organismo vivo. En 1860
Pasteur demostró que se obtiene organismos vivientes de otros organismos vivos,
esto refutó la idea de la generación espontánea.
Pero la generación espontánea significa dos cosas. Una es la idea que esa vida
puede surgir de lo inorgánico, lo otro es que vida se engendró de una vez, hace
centenares de millón de años. Pasteur nunca probó que aconteció de una vez, él
sólo mostró que no acontece todo el tiempo. Varios investigadores trataron
experimentos prebióticos. Pero ellos usaron CO2, nitrógeno y el agua. Cuándo se
usa esas sustancias químicas, nada acontece, es sólo cuando se usa una
atmósfera reductora, que esas cosas comienzan a suceder.
Oparin,
un científico ruso, inicio la idea moderna del origen de la vida cuando publicó
en 1924, la hipótesis heterotrófica,
significando que los primeros organismos eran heterotróficos, que ellos
obtuvieron su materia orgánica del ambiente, antes que sintetizarlos, como las
algas verde-azules, esto era una idea importante, propuso la idea de la
atmósfera reductora donde se producen los compuestos orgánicos. En 1951,
desconociendo del trabajo de Oparin, Harold Urey llego a la misma conclusión acerca de la atmósfera
reductora, teniendo suficiente conocimiento de química y de biología para saber
que quizás se obtengan los componentes de la vida bajo estas condiciones.
Los experimentos de Stanley Miller se hicieron en el laboratorio de Urey cuando
este era un estudiante graduado. Urey dio una conferencia en octubre de 1951
cuando Miller llego a Chicago y sugirió hacer estos experimentos. Así que fue a
Urey y le dijo, "que apreciaría hacer este experimento". Urey le dijo
que el experimento era muy arriesgado y que probablemente no se llegaría a
ningún resultado y él era responsable que Miller obtenga el titulo en tres
años. Se llego a un acuerdo en darle seis meses o un año, pero resultó que
obtuvo algunos resultados en cuestión de semanas.
EL EXPERIMENTO
En el
frasco inferior contiene agua, que simula un"océano", se calentó al
mismo y el vapor de agua que se genera es obligado a circular por todo el
sistema. El frasco superior contiene una "atmósfera", compuesta del
metano (CH4), amoniaco (NH3), hidrógeno (H2) y el vapor de agua. Luego se
expuso a los gases a una descarga eléctrica continua, que simulan los
“relámpagos" y que causan que los gases actúen recíprocamente. Los
productos solubles en agua que se obtiene de las reacciones pasaron por un
condensador y se disuelven en el “océano” simulado. El experimento dio muchos
aminoácidos y permitió a Miller explicar cómo se formaron. Por ejemplo, la
glicina apareció después de reaccionar en la atmósfera, compuestos sencillos
como cianuro de formaldehído e hidrógeno. Años después que se realizo este
experimento, un meteorito cayo en Murchison, Australia y mostró contener los
mismos aminoácidos que Miller identificó en el experimento y las mismas
cantidades relativas. En todos los experimentos dan como resultado una mezcla racemica, eso es, iguales cantidades
de formas D y L en los compuestos, si los resultados fueran no racemicos, se
podría pensar en una contaminación. Tales coincidencias confirmaban el trabajo
de la simulación de la química prebiótica en la Tierra de Miller. Los hallazgos
más recientes han lanzado alguna duda en esta conclusión.
La Tierra primitiva tenía grandes océanos, pero tuvo también lagos,
lagunas y playas. La hipótesis es que en estos lugares las condiciones pueden
haber sido ideales para formar reacciones prebióticas, por la sencilla razón
que las sustancias químicas se concentraron más en estos sitios que en el
centro del océano.
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