La abiogénesis

La abiogénesis (griego: ἀ-βίο-γένεσις [a-bio-genésis], ‘ἀ-/ἀν- «no» + βίος- «vida» + γένεσις- «origen/principio»’)? se refiere al estudio del origen de la vida a partir de materia inorgánica. Es un tema que ha generado en la comunidad científica un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cómo y cuándo surgió la vida en la Tierra. La opinión más extendida en el ámbito científico establece la teoría de que la vida comenzó su existencia a partir de la materia inerte en algún momento del período comprendido entre 4400 millones de años —cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez—2 y 2700 millones de años atrás —cuando aparecieron los primeros indicios de vida—.n. 1 Las ideas e hipótesis acerca de un posible origen extraterrestre de la vida (panspermia), que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo tras el Big Bang, también se discuten dentro de este cuerpo de conocimiento.7

Con el objetivo de reconstruir el evento o los eventos que dieron origen a la vida se emplean diversos enfoques basados en estudios tanto de campo como de laboratorio. Por una parte el ensayo químico en el laboratorio o la observación de procesos geoquímicos o astroquímicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que pudieron suceder en su entorno natural. En la tarea de determinar estas condiciones se toman datos de la geología de la edad oscura de la tierra a partir de análisis radiométricos de rocas antiguas, meteoritos, asteroides y materiales considerados prístinos, así como la observación astronómica de procesos de formación estelar. Por otra parte, se intentan hallar las huellas presentes en los actuales seres vivos de aquellos procesos mediante la genómica comparativa y la búsqueda del genoma mínimo. Y, por último, se trata de verificar las huellas de la presencia de la vida en las rocas, como microfósiles, desviaciones en la proporción de isótopos de origen biogénico y el análisis de entornos, muchas veces extremófilos semejantes a los paleoecosistemas iniciales.

Existe una serie de observaciones que intentan describir las condiciones fisicoquímicas en las cuales pudo emerger la vida, pero todavía no se tiene un cuadro razonablemente completo dentro del estudio de la complejidad biológica, acerca de cómo pudo ser este origen. Se han propuesto varias teorías, siendo la hipótesis del mundo de ARN y la teoría del mundo de hierro-sulfuro8 las más aceptadas por la comunidad científica.

Índice [ocultar]

1 Historia

1.1 La cuestión de la generación espontánea: de Aristóteles a Pasteur

1.2 La composición química de la vida y los primeros enfoques "de abajo a arriba": Oparin y Haldane

1.3 Primeras simulaciones experimentales

2 Condiciones iniciales

2.1 Primeras evidencias directas de aparición de la vida

2.2 Composición de la atmósfera, los océanos y la corteza terrestre en el eón Hadeico

2.3 Biogénesis en ambiente cálido contra frío

3 La evolución y su relación con los modelos del origen de la vida

4 Modelos de origen de la vida

4.1 Origen de las moléculas orgánicas

4.1.1 Los experimentos de Fox

4.1.2 Los experimentos de Joan Oró

4.1.3 Hipótesis de Eigen

4.1.4 Hipótesis de Wächstershäuser

4.1.5 Teoría de la playa radiactiva

4.1.6 Homoquiralidad

4.1.7 Autoorganización y replicación

4.2 De las moléculas orgánicas a las protocélulas

4.2.1 Modelos «primero los genes»: el mundo de ARN

4.2.2 Modelos «primero el metabolismo»: el mundo de hierro-sulfuro y otros

4.2.3 Teoría de la burbuja

4.2.4 Modelos híbridos

5 Otros modelos

5.1 Autocatálisis

5.2 Teoría de la arcilla

5.3 Modelo de Gold de «Biosfera profunda y caliente»

5.4 El mundo de lípidos

5.5 El modelo del polifosfato

5.6 Hipótesis del mundo de HAP

5.7 El modelo de la ecopoiesis

5.8 Exogénesis: vida primitiva extraterrestre

5.8.1 Teoría de la panspermia

5.9 Hipótesis de la génesis múltiple

6 Argumentos contrarios al origen abiogénico

6.1 Hoyle

6.2 Yockey

6.3 Síntesis abiogénica de sustancias químicas clave

6.4 El problema de la homoquiralidad

7 Véase también

8 Notas

9 Referencias

10 Bibliografía

11 Enlaces externos

Historia[editar · editar código]

El concepto de un origen de la vida basado en principios naturales y no en relatos míticos o actos creativos ya aparece esbozado en varias culturas antiguas. Así, los filósofos presocráticos afirmaron que todos los seres, incluidos los vivos, surgían del arjé. Anaximandro (aprox. 610-546 a. C.) afirmaba que la vida se había desarrollado originalmente en el mar y que posteriormente esta se trasladó a la tierra, en tanto Empédocles (aprox. 490-430 a. C.) escribió sobre un origen no sobrenatural de los seres vivos.9 Posteriormente Lucrecio, siguiendo la doctrina epicureísta afirma en De rerum natura, que todos los organismos surgen de Gea sin necesidad de intervención divina, y que sólo los organismos más aptos han sobrevivido para tener descendencia. Aunque esta afirmación pudiera parecer una anticipación de la teoría de la selección natural, a diferencia de ésta los epicúreos no admiten un origen común para todas las especies, sino más bien generaciones espontáneas para cada una de ellas. Estas ideas influyeron a varios filósofos a partir del renacimiento.10

La cuestión de la generación espontánea: de Aristóteles a Pasteur[editar · editar código]

Lazzaro Spallanzani, humanista, erudito y científico italiano, llamado el «biólogo de biólogos». Uno de los primeros personajes que se preocupó de buscar una explicación científica al origen de la vida, combatiendo la idea de la generación espontánea.

En el momento en que Darwin defiende el transformismo y la ascendencia común de todos los organismos vivos, asume que, en última instancia, el primer organismo original debió surgir a partir de la materia inorgánica. Esto queda claro cuando en su segundo cuaderno, escrito en 1837, afirma:

"la íntima relación de la vida con las leyes de la combinación química y la universalidad de estas últimas hacen que la generación espontánea no sea improbable"

Sin embargo, cuando los evolucionistas de los siglos XVIII y XIX, entre ellos Darwin, se muestran partidarios de la generación espontánea, el concepto había variado sustancialmente de lo expuesto por Aristóteles. Mientras que éste invocaba una causa extraña a la naturaleza, los avances científicos en el campo de la química hacían pensar a las evolucionistas, como vemos en la cita de Darwin, que la vida surgía de las propiedades de la materia.

Según el filósofo estagirita, por ejemplo, era una verdad patente que los pulgones surgían del rocío que cae de las plantas, las pulgas de la materia en putrefacción, los ratones del heno sucio o los cocodrilos de los troncos en descomposición en el fondo de las masas acuáticas. Todos ellos se originaban a partir de una fuerza vital a la que nombró entelequia. Esta fuerza insuflaba el "pneuma" o alma a la materia inerte, animándola.11 La autoridad que se le reconoció a Aristóteles hizo que esta opinión prevaleciera durante siglos y fuera admitida por pensadores tan ilustres como Descartes, Bacon o Newton. También importantes naturalistas defendieron esta doctrina, como Alexander Ross o Jan Baptista van Helmont. Pero comienza a aparecer fuertes oposiciones a esta teoría entre otros naturalistas, como Sir Thomas Browne o Lazzaro Spallanzani, siguiendo la doctrina de William Harvey sumarizada en el aforismo omne vivum ex ovum.

En 1668, el italiano Francesco Redi, realizó un experimento en el que comprobó que no aparecía ninguna larva en la carne en descomposición cuando se impedía que las moscas depositaran en ellas sus huevos. Tras este experimento pareció claro que el fenómeno de la generación espontánea no se podía aplicar a organismos pluricelulares. Pero este experimento, debido al tamaño de poro de la gasa que empleó para impedir que penetraran los huevos de las moscas, no invalidaba la posibilidad de la generación espontánea para los microorganismos. La existencia de estos seres había sido intuida en 1546 el médico Girolamo Fracastoro, argumentando en contra de la generación espontánea, y estableciendo la teoría de que las enfermedades epidémicas estaban provocadas por pequeñas partículas diminutas e invisibles o "esporas", que podrían no ser criaturas vivas, pero no fue aceptada ampliamente. Más tarde Robert Hooke publicó los primeros dibujos sobre microorganismos en 1665. Por otra parte, en 1676, Anton van Leeuwenhoek descubrió los microorganismos que, según sus dibujos y

...