Teoría Oparin-Haldane
Los orígenes de la vida no pueden datarse con precisión, pero hay pruebas de que organismos parecidos a las bacterias vivieron en la Tierra hace 3.500 millones de años, y es posible que existieran incluso antes, cuando se formó la primera corteza sólida, hace casi 4.000 millones de años. Estos primeros organismos eran más simples que los actuales.
Hay muchas teorías que intentan responder a la pregunta de cómo empezó la vida. Desde la época de Aristóteles hasta el siglo XVII, se creía que la vida se había originado de forma espontánea y que se generaba continuamente debido a la ocurrencia de sucesos fortuitos.
En 1924, Alexander Ivanovich Oparin, propuso que la abiogénesis se produjo en una masa de agua caliente como un estanque o un océano en la Tierra primigenia. Gracias a la mezcla de gases en la atmósfera y a la energía de los rayos, los aminoácidos pudieron formarse espontáneamente en los océanos. La Tierra primitiva tenía una atmósfera químicamente reductora, en la sopa se desarrollaron polímeros orgánicos complejos y, en última instancia, la vida.
En 1977, unos científicos que exploraban el Océano Pacífico en un sumergible llamado Alvin hicieron un descubrimiento fascinante en el fondo del océano: unos respiraderos que parecían chimeneas submarinas y que expulsaban agua caliente y minerales al agua fría del océano circundante. Están causados por el movimiento de las placas tectónicas y suelen encontrarse a lo largo de las dorsales oceánicas. Se descubrió que, a pesar de las condiciones extremas y la falta de luz, prosperan con vida gracias a procesos quimiosintéticos. La quimiosíntesis es la conversión biológica de moléculas de carbono y nutrientes en materia orgánica, la materia de la vida. Mientras que la fotosíntesis utiliza la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono en esa materia orgánica, desprendiendo oxígeno como subproducto, la quimiosíntesis utiliza moléculas inorgánicas (como el sulfuro de hidrógeno) o metano y las combina con una fuente de oxígeno (en este caso, el agua de mar) para crear azúcares simples. Los científicos propusieron que las fuentes hidrotermales proporcionaban un entorno ideal con todos los ingredientes necesarios para que surgiera la vida microbiana en la Tierra primitiva.
¿Quién demostró la teoría de Oparin?
La teoría Haldane-Oparin sobre el origen de la vida fue puesta a prueba de forma limitada por dos químicos estadounidenses, Harold Urey y Stanley Miller. Consiguieron producir moléculas orgánicas a partir de algunos de los componentes inorgánicos que se creían necesarios para la aparición de la vida, la fase prebiótica.
¿Es aceptable la teoría Oparin-Haldane?
Nota: La teoría de Oparin-Haldane no fue aceptada de inmediato, ya que carecía de pruebas que la respaldaran. Sin embargo, Stanley L. Miller la respaldó experimentalmente en 1953.
¿Quién demostró experimentalmente la hipótesis Oparin-Haldane sobre el origen de la vida?
El experimento de Miller-Urey
En 1953, los químicos estadounidenses Harold C. Urey y Stanley Miller pusieron a prueba la teoría Oparin-Haldane y produjeron con éxito moléculas orgánicas a partir de algunos de los componentes inorgánicos que se pensaba que estaban presentes en la Tierra prebiótica.
Teoría de la sopa primordial de miller urey
Aunque los científicos no pueden abordar directamente cómo surgió la vida en la Tierra, sí pueden formular y probar hipótesis sobre procesos naturales que podrían explicar varios pasos intermedios, coherentes con las pruebas geológicas. En la década de 1920, Alexander Oparin y J. B. S. Haldane propusieron de forma independiente hipótesis casi idénticas sobre cómo se originó la vida en la Tierra. Su hipótesis se denomina ahora hipótesis Oparin-Haldane, y los pasos clave son:
La hipótesis Oparin-Haldane se ha probado y revisado continuamente, y cualquier hipótesis sobre cómo empezó la vida debe dar cuenta de los 3 requisitos universales primarios para la vida: la capacidad de reproducir y replicar la información hereditaria; el encierro en membranas para formar células; el uso de energía para lograr el crecimiento y la reproducción.
Stanley Miller y Harold Urey pusieron a prueba el primer paso de la hipótesis Oparin-Haldane investigando la formación de moléculas orgánicas a partir de compuestos inorgánicos. Su experimento de los años 50 produjo una serie de moléculas orgánicas, entre ellas aminoácidos, que las células vivas fabrican y utilizan para crecer y reproducirse.
Teoría de la abiogénesis
El principal punto débil de la teoría del origen de la vida de Oparin-Haldane es que ya no se cree que la atmósfera primitiva de la Tierra fuera reductora, tal y como se planteaba en la hipótesis original. En las condiciones atmosféricas actuales es menos probable que se produzcan reacciones espontáneas que den lugar a la vida.
La hipótesis Oparin-Haldane ha sido refutada porque ya no se cree que la atmósfera terrestre primitiva fuera reductora. Aunque no se ha abandonado la filosofía de que la vida surgió de la evolución química.
En términos modernos, la abiogénesis se refiere a la creación de vida muy simple a partir de materia no viva. La generación espontánea, sin embargo, se refiere a la teoría refutada de que la vida compleja surge “espontánea” y “continuamente” a partir de materia no viva.
En esencia, la diferencia entre las propuestas de ambos científicos se reduce a cuándo se formaron las células. Oparin desconocía los trabajos de Haldane sobre los coacervados y proponía que las precélulas se formaban muy rápidamente, se mantenían unidas por fuerzas electrostáticas y esta proximidad impulsaba una mayor complejidad de la vida y las moléculas. Haldane propuso que primero se formaron moléculas más complejas y después evolucionaron las células unidas por membranas.
Teoría de la panspermia
Las etapas del origen de la vida van desde las bien comprendidas, como la Tierra habitable y la síntesis abiótica de moléculas simples, hasta las más desconocidas, como la derivación del último ancestro común universal (LUCA) con sus complejas funcionalidades moleculares[1].
En biología, la abiogénesis (de a- ‘no’ + griego bios ‘vida’ + génesis ‘origen’) o el origen de la vida es el proceso natural por el que la vida ha surgido a partir de materia no viva, como los compuestos orgánicos simples. La hipótesis científica predominante es que la transición de entidades no vivas a entidades vivas en la Tierra no fue un acontecimiento único, sino un proceso de complejidad creciente que implicó la formación de un planeta habitable, la síntesis prebiótica de moléculas orgánicas, la autorreplicación molecular, el autoensamblaje, la autocatálisis y la aparición de las membranas celulares. Se han hecho muchas propuestas para las distintas etapas del proceso.
El estudio de la abiogénesis pretende determinar cómo las reacciones químicas anteriores a la vida dieron lugar a la vida en condiciones sorprendentemente diferentes a las de la Tierra actual. Utiliza principalmente herramientas de la biología y la química, y los enfoques más recientes intentan una síntesis de muchas ciencias. La vida funciona gracias a la química especializada del carbono y el agua, y se basa en gran medida en cuatro familias clave de sustancias químicas: los lípidos para las membranas celulares, los hidratos de carbono como los azúcares, los aminoácidos para el metabolismo de las proteínas y los ácidos nucleicos ADN y ARN para los mecanismos de la herencia. Cualquier teoría exitosa de la abiogénesis debe explicar los orígenes y las interacciones de estas clases de moléculas. Muchos enfoques de la abiogénesis investigan cómo llegaron a existir las moléculas autorreplicantes o sus componentes. En general, los investigadores piensan que la vida actual desciende de un mundo de ARN, aunque otras moléculas autorreplicantes pueden haber precedido al ARN.