ATMÓSFERA PRIMITIVA

En un principio la Tierra era un planeta inhóspito con una gran actividad volcánica y una atmósfera constituida por hidrógeno y helio, similar a la de Júpiter y Saturno. Era muy delgada y reductora debido a que casi no había presencia de oxígeno.

La temperatura era muy elevada, las tormentas eléctricas sucedían sin cesar y las radiaciones solares penetraban con facilidad hasta llegar a la superficie terrestre ya que no existía la capa de Ozono. La actividad volcánica (que era muy alta) expulsaba gases que formaron la primera atmósfera que contenía mucho CO2, CO, metano, amoníaco y vapor de agua. A medida que la tierra se fue enfriando el vapor de agua se condesó y creó mares y océanos que contenían mucho amoniaco y sales minerales.

La existencia de agua facilitó la disolución de gases (como el dióxido de azufre, el hidruro de cloro o el dióxido de carbono), la formación de ácidos y la consecuente reacción de éstos con la litosfera, que dio lugar a una atmósfera de carácter reductor y rica en gases como el metano y el amoniaco. Las condiciones para la vida estaban casi establecidas, pero pasaron millones de años más para que la vida en sí fuera posible, ya que no había oxígeno libre. Las formaciones de rocas que contienen cantidades reducidas de elementos como el uranio y el hierro son evidencias de esa atmósfera anaeróbica.

Para los organismos como nosotros el proceso atmosférico más importante fue la formación del oxígeno. Se piensa que la formación de la hidrosfera, una atmósfera estable y la energía del Sol fueron las condiciones para que dentro del mar se formaran proteínas (proteus: lo primero en griego) y se llevara a cabo el proceso de condensación de aminoácidos y la síntesis de los ácidos nucleicos portadores del código genético, que después de 1500 millones de años, daría lugar a la aparición de los organismos unicelulares anaeróbicos que vivirían dentro de los océanos.

Los investigadores Miller y Urey realizaron, en la década de los 50, un experimento para probar que por medio de la acción de algún tipo de energía externa era posible obtener en ese ambiente una mezcla de aminoácidos. Pretendían recrear las condiciones de la atmósfera primitiva que pudieron dar lugar al origen de la vida.

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Esquema del experimento de Miller y Urey.

Diseñaron un tubo que contenía la mayoría de los gases similares a los existentes en la atmósfera temprana de la Tierra, y una laguna de agua que imitaba al océano primitivo. Los electrodos descargaron una corriente eléctrica dentro de la cámara llena de gas, simulando a un rayo. Dejaron que el experimento reposara durante una semana entera y luego analizaron los contenidos en la piscina líquida. Se dieron cuenta de que varios aminoácidos orgánicos se habían formado de manera espontánea a partir de estos materiales inorgánicos simples. Estas moléculas se unieron en la piscina de agua y formaron coacervados.

Este experimento, junto a una considerable evidencia geológica, biológica y química, ayuda a sustentar la teoría de que la primera forma de vida se formó de manera espontánea mediante reacciones químicas.

Hace apenas mil millones de años, organismos acuáticos llamados algas verde-azules empezaron a usar energía del Sol para dividir moléculas de agua y dióxido de carbono para recombinarlas en compuestos orgánicos y oxígeno libre, es decir, cuando se rompe el enlace químico que une el hidrógeno con el oxígeno, se libera este último hacia el medio ambiente y otra parte del oxígeno fotosintéticamente creado se combina con carbón orgánico para crear moléculas de dióxido de carbono. Esto constituyó un desastre masivo para los organismos anaeróbicos, pues si el oxígeno de la atmósfera se incrementa, el CO2 disminuye. En ese momento, algunas moléculas de oxígeno de la atmósfera absorbieron energía de los rayos ultravioleta emitidos por el Sol y se dividieron para formar átomos de oxígeno individuales. Estos átomos se combinaron con el oxígeno restante para formar moléculas de ozono que absorben los rayos ultravioleta provenientes del Sol. Durante 4 mil millones de años la cantidad de ozono era insuficiente para impedir la entrada de la luz ultravioleta; esto no posibilitaba la existencia de vida fuera de los océanos. Fue debido a la vida marina que la atmósfera terrestre alcanzó, hace unos 600 millones de años, niveles de ozono suficientes para absorber la dañina luz ultravioleta y esto dio lugar a la aparición de organismos sobre los continentes. En este tiempo el nivel de oxígeno era aproximadamente el 10% del valor actual.

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