Para intentar explicar cómo surgió la vida, existen actualmente dos hipótesis principales: el origen extraterrestre o panspermia y el origen abiótico o abiogénesis terrestre.
1.1.- La Panspermia
Esta hipótesis afirma que la vida surgió en el espacio exterior desde el cual colonizó nuestro planeta. Es una hipótesis defendida por científicos como Arrhenius, Hoyle y Watson.
Las principales pruebas en las que se basa esta hipótesis son:
- El análisis de un meteorito marciano (ALH84001) encontrado en la Antártida en 1984 que parecería contener microfósiles de organismos similares a bacterias. Aunque años más tarde han surgido dudas sobre la presencia de estos microfósiles y sobre su origen, creyéndose que son producto de contaminación terrestre posterior.
- Los resultados del experimento Deep Impact de 2005, donde una nave norteamericana lanzó un proyectil contra el cometa Tempel I para estudiar su composición, desprendiéndose un gran número de compuestos de carbono en dicho cometa.
Objeciones:
Es difícil admitir que algún ser vivo pueda sobrevivir a un viaje a través del espacio. Tampoco explica cómo surgió la vida en el espacio exterior.
1.2.- Origen Abiótico de la Vida o Hipótesis de la Abiogénesis Terrestre
Según esta hipótesis, defendida por Oparin (1923) y Haldane, la vida apareció en nuestro planeta hace 3500 m.a. como consecuencia de haberse producido una serie de reacciones químicas espontáneas entre los componentes de la atmósfera primitiva (H, CH4, vapor de Agua, NH3 y sin O2), a partir de las cuales pudieron formarse las primeras moléculas orgánicas. La energía para desencadenar estas reacciones procedería de:
- Descargas eléctricas producidas en las numerosas tormentas que se sucedieron en aquel tiempo.
- Radiaciones UV que serían muy intensas al no existir capa de ozono.
- La energía geotérmica procedente de la intensa actividad volcánica.
Las reacciones químicas entre estas moléculas atmosféricas condujeron a la formación de moléculas orgánicas muy simples como formaldehído, ácido cianhídrico y acetileno. A partir de los cuales se pudieron formar posteriormente moléculas orgánicas más complejas, como aminoácidos, monosacáridos y bases nitrogenadas.
Estas moléculas se acumularon en los océanos primitivos más cálidos donde se polimerizarían formando moléculas mayores: proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos.
Estos compuestos debieron aislarse del medio creando estructuras compartimentadas a modo de pequeñas gotitas coloidales que Oparin denominó coacervados. Estos tendrían la posibilidad de intercambiar sustancias con el exterior.
La última condición necesaria para que se originara un sistema biológico (ser vivo) sería la capacidad de autoperpetuarse. Para ello sería precisa la presencia de una molécula capaz de producir réplicas de sí misma como el ARN. Este primer sistema vivo, progenota, sería el origen de todas las células.
La hipótesis de Oparin y Haldane fue confirmada, por lo menos en sus primeros pasos, por el científico norteamericano Stanley Miller en 1953, quien diseñó un experimento para sintetizar moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas imitando las condiciones de una atmósfera primitiva. Para ello puso en un recipiente una mezcla de gases (vapor de agua, CH4, NH3, CO2, N2, H2) que supuestamente formaban la atmósfera primitiva. Conectó unos electrodos al recipiente y produjo descargas eléctricas de unos 60000 voltios. Al cabo de unos días, y al recoger el “caldo condensado” encontró cuatro aminoácidos proteicos, urea y varios ácidos grasos simples.
Con este experimento Miller demostró cómo se pudieron formar espontáneamente moléculas orgánicas a partir de materia inorgánica, aunque no demostró cómo éstas formarían después un organismo vivo.
2.- Aparición de los Primeros Seres Vivos
Los primeros organismos vivos que aparecieron sobre la Tierra fueron bacterias, que depositándose en capas formaron unas rocas denominadas estromatolitos que son a día de hoy los fósiles más antiguos que se conocen con una edad aproximada de 3500 millones de años.
Estos primeros seres unicelulares, debieron originarse al abrigo de los rayos ultravioletas:
- En fuentes hidrotermales, en el fondo de los océanos.
- Asociados a partículas de arcillas.
En cualquier caso fueron células procariotas que se alimentaban de materia orgánica que existía en el agua. Con el paso del tiempo esta materia orgánica empezó a escasear y algunas de estas bacterias aprendieron a fabricar su propia materia orgánica a través de la fotosíntesis que liberaría oxígeno en el proceso (bacterias fotosintéticas).
La disponibilidad de oxígeno favoreció el desarrollo de otras bacterias que lo utilizaron para producir energía necesaria en sus procesos vitales (respiración celular).
Por lo tanto, en este océano primitivo convivirían: bacterias anaerobias, bacterias aerobias y bacterias fotosintéticas.
Poco tiempo después, hace unos 2000 m.a. aparecen los primeros seres unicelulares eucariotas, ya con núcleo y con su material genético a buen recaudo. Aparece la meiosis (división celular) que es la base de la reproducción sexual, con lo que aparecen nuevas formas de vida más complejas.
Los primeros organismos pluricelulares aparecen en el planeta hace 700 m.a.
El paso de la vida del agua a la tierra firme ocurre aproximadamente hace 550 m.a. Algunos de estos seres marinos, quedaron expuestos durante las mareas al aire libre, la mayoría murió, pero algunos, por mutaciones en su ADN provocadas seguramente por los rayos UV, lograron sobrevivir, adaptándose al dañino O2.
Desde entonces las formas de vida se diversificaron y se expandieron, ocupando todo el planeta.