Origen de la Vida: Evolución Molecular y Celular

En la época de Aristóteles (y en la Edad Media) se defendía la teoría de la Generación Espontánea como el origen de la vida, lo que significaba que los seres vivos surgen espontáneamente si se daban las circunstancias adecuadas como sustratos, suelos sucios, etc. En el año 1864 el microbiólogo francés Louis Pasteur puso fin a esa teoría mediante un experimento en el que consiguió una esterilización perfecta y demostró que todo ser vivo procede de otro ser vivo. Una vez que quedó claro esto, la gran pregunta fue: ¿cómo se originó el primer ser vivo? Dos teorías:

Teorías del Origen de la Vida

Teoría del Creacionismo: Un ser creador, todo poderoso que creó la vida, el universo, etc.
Teoría de la Panspermia: Defiende que hay gérmenes que viajan por el espacio y que irían propagándose de un sistema solar a otro mediante esporas o semillas de microorganismos y, por tanto, nuestro planeta habría sido sembrado por seres inteligentes que procederían de sistemas con grados de evolución superior al nuestro.

La teoría más aceptada por la comunidad científica se basa en la evolución de la materia de tal manera que en algún lugar del universo tuvo que originarse materia orgánica viviente y las primeras células a partir de la materia inorgánica inanimada. Hay un gran acuerdo en la comunidad científica en que, fuese donde fuese, la vida tuvo que originarse a partir de un mundo inorgánico. La materia inorgánica inanimada tuvo que dar origen a la materia orgánica viviente. El debate en los últimos tiempos se centra en explicar cómo se ha producido la evolución de las moléculas hasta llegar a la primera célula. Una cuestión controvertida para los científicos era saber si se podía dar la síntesis de moléculas orgánicas sin la mediación de los seres vivos. Se ha demostrado que la síntesis de compuestos orgánicos es un fenómeno extendido por el universo. La atmósfera primitiva era muy diferente a la actual y se dice que cuando se formó estaba formada por: SH₂, H₂O, NH₃, H₂, CH₄ y otros compuestos más sencillos. La atmósfera primitiva era reductora, con poco O₂ y donde se daban procesos de síntesis abiógena de sustancias que se iban acumulando, éste fue un proceso lento y de escasa eficacia. Muchos investigadores han conseguido reconstruir este fenómeno en un laboratorio y han demostrado que a partir de sustancias sencillas se originó una “sopa orgánica” que sería necesaria para la formación de las primeras macromoléculas. Otra gran cuestión sería cómo se organizan las moléculas orgánicas para originar verdaderas macromoléculas. Por tanto, habría que averiguar cuál fue el medio organizativo mediante el que unas moléculas desorganizadas que constituían una sopa orgánica pasaron a ser moléculas tan organizadas como un aminoácido.

Hoy en día es posible sintetizar en los laboratorios multitud de macromoléculas a partir de los monómeros y condiciones adecuadas. La pregunta es: ¿cómo fue este proceso hace 350 millones de años?

Hipótesis para explicar el inicio de la vida:

Teoría de las arcillas: Con técnicas modernas de microscopía electrónica se han estudiado las propiedades de las arcillas y se cree que tienen gran relación con los procesos de biogénesis ya que constituyen cristales complejos y variados capaces de absorber numerosas sustancias tanto inorgánicas como orgánicas, crecen diversas gradientes de concentración de sustancias… por todo ello se piensa que la matriz mineral de arcilla pudo permitir la interacción de sustancias sencillas y en el seno de dicha matriz las sustancias interaccionan y se dan las transformaciones necesarias para conseguir los ancestros de las primeras macromoléculas.
Teoría de las proteínas y ácidos nucleicos: El resto de teorías responsabilizan a las proteínas y ácidos nucleicos de dar los primeros pasos en los procesos autocatalíticos y autoreplicables que caracterizan la vida. Hay experimentos realizados con soluciones acuosas y se han visto que en estas soluciones se forman unas gotitas llamadas coacervados que permiten la disolución de las sustancias en disolución. Un científico, Fox, comprobó que había encadenamiento aleatorio de aminoácidos a otras temperaturas y se producían unas proteínas que serían similares a las proteínas actuales. Los defensores dicen que estos ancestros proteínas se encerrarían en una membrana común originando un metabolismo enzimático primitivo. En apoyo a esta teoría hay que citar un descubrimiento llevado a cabo por Cech en el año 1986, donde demostró que un trozo de ARN procedente de un protozoo podría romperse sin la intervención de enzimas, por tanto, ya estaba cubierta la buscada molécula autocatalítica. Cech demostró que un intrón de ARN ribosómico era capaz de autoextenderse en dos partes, una de 19 nucleótidos y otra circularizado capaz de polimerizar y despolimerizar series del nucleótido citosina. En cualquier caso, aún no se tiene claro si en el origen de la vida la supremacía la tuvieron las proteínas o los ácidos nucleicos. Pudieron ser las proteínas que se encerraron en una membrana común originando una protocélula que dispondría de un metabolismo muy primitivo y más tarde adquirió el sistema genético o quizás los ácidos nucleicos que proporcionaron información para la evolución de las proteínas, lo que significa que los ácidos nucleicos se debieron replicar en ausencia de enzimas o proteínas especializadas y esto último está apoyado por Cech. De un modo u otro se originó un ancestro celular que iría seleccionando del medio las moléculas que favorecían su supervivencia, es decir, su mecanismo evolutivo desde el inicio de la vida ya era la selección natural.