ORIGEN DE LA VIDA

¿Qué es la vida?

Aunque la palabra vida parece tener un significado obvio, conduce a diferentes ideas, por lo que es necesario que definamos el objeto al que nos referimos en este texto. Para los psicólogos, les recuerda la vida psíquica; para los sociólogos, la vida social; para los teólogos, la vida espiritual; para la gente común, los placeres o el dolor manchas de existencia.

Esto es parte de nuestra visión fuertemente antropocéntrica del mundo. Para una parte (relativamente pequeña) de la gente, recuerda imágenes de bosques, pájaros y otros animales. Incluso esa imagen es parcial, ya que la gran mayoría de los organismos vivos son invisibles. Los microbios constituyen la mayor parte de los organismos vivos, la mayoría de los cuales (80%) viven debajo de la superficie de la Tierra, sumando una masa igual a la de las plantas. Sin embargo, los microbios aún no ocupan la debida dimensión en nuestro imaginario, a pesar de más de un siglo de uso del microscopio y de las frecuentes noticias en los medios que involucran la poderosa acción de los microbios, a veces causando enfermedades y otras veces curándolos, siendo parte del ecosistema o que afecta la producción de alimentos. Ese marco se debe al hecho de que la vida sigue siendo un tema reciente en el ámbito científico, en comparación con su antigüedad en el pensamiento filosófico y religioso.

Una concepción ampliamente divulgada entre las personas de una cultura judía cristiana islámica es que Dios dio vida a la materia y que, por lo tanto, fue una especie de milagro en lugar de derivarse de las leyes naturales. Es difícil rastrear el origen de esa concepción, pero los escritos de Aristóteles (384-322 a. C.) mencionan el pneuma, un tipo de materia divina que supuestamente constituía la vida animal. Pneuma era una etapa intermedia de perfección justo debajo de la del alma humana. La dualidad entre la materia y la vida en los animales (o entre el cuerpo y el alma en los seres humanos) ya estaba presente en la escuela socrática, de la que Aristóteles era miembro, aunque de una manera algo diferente. Entre los animales superiores, el aliento de vida se transmitió a los descendientes a través de la reproducción.

Sin embargo, Aristóteles creía que algunas criaturas (insectos, anguilas, ostras) aparecían espontáneamente, sin derivar de la "semilla" de otra criatura viviente. Ese concepto se conoce como generación espontánea y parece haberse derivado de los pensadores presocráticos, que imaginaron que la vida, así como toda la diversidad en el mundo, estaba compuesta por algunos elementos básicos. La idea de generación espontánea también está presente en escritos antiguos en China, India, Babilonia y Egipto, así como en otros escritos a lo largo de los veinte siglos que siguieron, como en autores como van Helmont, W. Harvey, Bacon, Descartes, Buffon. y Lamarck Parece que Aristóteles puede ser considerado responsable de su dispersión en todo el mundo occidental, debido a la gran influencia que tuvo en nuestra cultura.

Un experimento de laboratorio de Louis Pasteur (1822-1895) puso fin a la idea de la generación espontánea. Después de él, la gente comenzó a admitir que la vida solo podía venir de otra vida. Curiosamente, sin embargo, Pasteur solía decir que no había eliminado por completo la posibilidad de generación espontánea. De hecho, su experimento no pudo aplicarse a la primera forma de vida, y la idea de que la vida podría provenir de materia inorgánica continuó en la agenda entre otros grandes científicos. Sin embargo, cambió a un contexto tan diferente de las vistas anteriores que no se puede etiquetar de la misma manera. Ese nuevo tipo de "generación espontánea" solo sería válido para la primera forma de vida. Después de eso, se requeriría la reproducción.

Charles Darwin (1809-1882) creía que un charco de sopa primitiva que contenía amoníaco, sales de fósforo, luz, calor y electricidad podría haber creado proteínas que se transformaron en compuestos más complejos, hasta que originaron organismos vivos. Sin embargo, la extensión de la evolución al mundo molecular como el primer capítulo de la evolución de la vida solo se desarrolló a partir de las ideas de Alexander Ivanovich Oparin (1894-1980). Trató de entender el origen de la vida como parte de la evolución de las reacciones bioquímicas, por medio de la competencia y selección darwiniana, en la Tierra prebiótica (antes de la aparición de la vida).

En cuanto al lugar donde se suponía que existía la vida, los Vedas y los Upanishads en la India creían en la existencia de partículas de vida que impregnaban todo el Universo. Anaxágoras (~ 500-428 a. C.) también creía que la vida estaba presente en todo el cosmos. Durante el Renacimiento, Giordano Bruno predicó con entusiasmo la existencia de otros mundos habitados. El análisis de meteoritos realizado por Berzelius durante la década de 1830 mostró la existencia de compuestos orgánicos en el espacio. En base a eso, el físico y químico Savante A. Arrhenius (1859-1927) sugirió que, además de los productos orgánicos, la vida misma se había originado en el espacio, transportada aquí por meteoritos. Richter, Kelvin, Chamberlain y, más recientemente, Francis Crick, Fred Hoyle, Chandra Wickramasinghe, John Oró y otros presentaron versiones de esa idea. Ni siquiera los defensores de esa hipótesis, llamada panspermia, o los del escenario competitivo (según el cual la vida se originó en la Tierra) presentaron pruebas sólidas sobre dónde comenzó la vida. De hecho, ese es un problema secundario, en comparación con otros problemas más relevantes.

A lo largo del siglo pasado, el origen de la vida comenzó a abordarse de manera científica, mediante experimentos de laboratorio y el estudio de procesos teóricos. Se convirtió en un tema eminentemente interdisciplinario, involucrando cosmología, astrofísica, planetología, geología, química orgánica, biología molecular, matemáticas y teoría de sistemas complejos. En los últimos cincuenta años se subdividió en varios subtemas, algunos de los cuales tuvieron progresos notables. Sin embargo, algunos problemas clave continúan sin una solución.

Ni siquiera tenemos un concepto universalmente aceptado de lo que es la vida. ¿Por qué una definición como algo que nace, crece, se reproduce y muere no es suficiente para caracterizar la vida? Simplemente porque varios fenómenos naturales encajarían en esa definición. Piense en algo como un incendio o una tormenta, o incluso algunos softwares de computadora. Tal definición no ayuda en absoluto a los biólogos y, por esa razón, no dependen de ella. En lugar de hablar de "vida" de manera general, usar el concepto de organismo vivo es mucho más operativo.

Un organismo vivo se basa en la célula, en la cual la información genética se codifica en el ADN (ácido desoxirribonucleico) y se expresa en forma de proteínas. Se puede notar que este concepto es moderno, ya que se desarrolló después de la invención del microscopio y el descubrimiento del código genético. Para llegar a ese punto, se realizaron muchas modificaciones a lo largo de la historia, como se verá más adelante.  Innumerables intentos de formular un concepto general de la vida se hicieron y se siguen haciendo, pero ninguno de ellos presentó ventajas significativas para comprender la vida que conocemos, ni predijo la existencia de formas aún desconocidas que se pueden observar. Aún no se ha desarrollado una teoría general de la vida y eso limita nuestra capacidad de comprenderla. Solo el descubrimiento de otros especímenes de vida independientes del que conocemos en la Tierra podría llevarnos a ampliar los horizontes conceptuales. En el ítem final, mostraremos proyectos que apuntan a descubrir la vida fuera de la Tierra y discutiremos su viabilidad y su posible contribución a la comprensión de la vida en el ámbito científico.

Evolución y vida

La evolución es el proceso de cambio en los organismos a lo largo del tiempo, de tal manera que los que existen hoy en día son diferentes de los iniciales. Aunque existe una cadena de continuidad a lo largo del tiempo, es difícil inferir las propiedades de los primeros organismos en función de los actuales. Los fósiles nos permiten recuperar información sobre la estructura del cuerpo de los antepasados de la especie actual. Eso nos permitió hacer un mapa exuberante de la evolución a lo largo de los últimos ~ 540 millones de años (M.a.). Todos los filos genéticos (arquitecturas corporales) existentes hoy en día aparecieron en la llamada "explosión cámbrica" que ocurrió alrededor de ese tiempo. Se caracteriza por la aparición de organismos multicelulares.

En el Precámbrico (era geológica anterior a 570 M.a.) los organismos eran unicelulares (formados por una sola célula), lo que dificultaba mucho la formación de fósiles y su descubrimiento a través de microscopios. Los fósiles de microorganismos se remontan a un pasado tan lejano como hace 3.500 millones de años (B.a.). Se encuentran en agregados rocosos que todavía están habitados por colonias bacterianas, los llamados estromatolitos, 1 como los de Apex, una formación en Australia Occidental. Presentan once tipos diferentes de fósiles, que muestran cómo las células se dividieron y se multiplicaron (aunque hay un cierto desacuerdo sobre si son fósiles reales). Sus formas no son distinguibles de las algas fotosintéticas actuales (cianobacterias) que infestan varios ambientes en la Tierra.

Incluso siendo primitivos para la vida actual, esos fósiles provienen de organismos tan complejos que no pueden haber sido las primeras formas de vida. Los microbiólogos y los biólogos moleculares afirman que las cianobacterias fueron uno de los últimos grandes grupos de bacterias en aparecer.

¿Cómo podemos llevar nuestros estudios aún más atrás en el tiempo? Es muy difícil encontrar rocas que tengan más de 3.500 millones de años, ya que la superficie de nuestro planeta se recicla constantemente. Las rocas de la superficie se ven obligadas a sumergirse por la tectónica de placas, y se cocinan bajo presión profundamente debajo de la superficie. Cuanto más vieja es una roca, más rara es. Por lo tanto, no hay esperanza de encontrar fósiles mucho más antiguos que hace 3.500 millones de años, lo que interrumpe el camino hacia la búsqueda del origen de la vida a través de ese tipo de registro.

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