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La formacion de la vida en la tierra



junio 27, 2022

Los orígenes de la vida en la Tierra

Cada célula viva, incluso la bacteria más simple, está repleta de artilugios moleculares que serían la envidia de cualquier nanotecnólogo. Mientras se agitan o giran o se arrastran incesantemente por la célula, estas máquinas cortan, pegan y copian moléculas genéticas, transportan nutrientes o los convierten en energía, construyen y reparan membranas celulares, transmiten mensajes mecánicos, químicos o eléctricos… la lista es interminable, y los nuevos descubrimientos se suman a ella constantemente.

Es prácticamente imposible imaginar cómo las máquinas de una célula, que en su mayoría son catalizadores basados en proteínas llamados enzimas, pudieron formarse espontáneamente cuando la vida surgió por primera vez a partir de la materia no viva hace unos 3.700 millones de años. Sin duda, en las condiciones adecuadas, algunos de los componentes básicos de las proteínas, los aminoácidos, se forman fácilmente a partir de sustancias químicas más simples, como descubrieron Stanley L. Miller y Harold C. Urey, de la Universidad de Chicago, en experimentos pioneros realizados en la década de 1950. Pero pasar de ahí a las proteínas y las enzimas es un asunto diferente.

En el proceso de fabricación de proteínas de una célula intervienen complejas enzimas que separan las hebras de la doble hélice del ADN para extraer la información contenida en los genes (los planos de las proteínas) y traducirla en el producto final. Por tanto, explicar cómo empezó la vida entraña una grave paradoja: parece que se necesitan proteínas -además de la información que ahora se almacena en el ADN- para fabricarlas.

El origen de la vida

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El origen de la vida en la Tierra ha sido un tema largamente debatido. Ha habido muchas teorías sobre cómo evolucionó la vida, pero los profesores Shigenori Maruyama (ELSI, Instituto Tecnológico de Tokio), Ken Kurokawa (Instituto Nacional de Genética) y el Dr. Toshikazu Ebisuzaki (RIKEN) han encontrado una manera de reducir el campo a una sola teoría probable. Al identificar una lista de nueve requisitos ambientales esenciales, sugieren que el lugar más probable para el nacimiento de la vida es un géiser nuclear en el que el material y la energía circulaban regularmente. El proyecto Hadean Bioscience también ha producido una serie de películas en colaboración con LiVE Company Ltd. ‘Toda la historia de la Tierra y la vida’ está disponible en YouTube.

El origen de la Tierra es una historia compleja. Su superficie ha sufrido una larga evolución, experimentando cambios extremos a lo largo de millones de años. Desde su primera fase de acreción, en la que el gas y el polvo comenzaron a fusionarse bajo la influencia de la gravedad, ha sido un planeta dinámico. El bombardeo de asteroides y un núcleo interno caliente hicieron que el primer entorno de la Tierra fuera una roca hostil y desnuda. Los geólogos se refieren a esta época, que comienza con la formación inicial de la Tierra hace 4.600 millones de años, como el eón hadeano. La palabra Hadeano deriva del dios griego Hades, que gobernaba el inframundo, y es una analogía adecuada para el entorno infernal.

Primer organismo vivo de la Tierra

Estos estromatolitos modernos y vivos de Shark Bay se estudian para poder interpretar los ejemplos antiguos, incluidos los de 3.400-3.500 millones de años de antigüedad de Pilbara. Imagen adaptada de: Donald Hobern; CC BY 2.0

Todo lo que sabemos sobre la vida procede de una sola muestra: la vida aquí en la Tierra. Y el hecho es que no sabemos exactamente cómo surgió la vida a partir de la materia inorgánica hace miles de millones de años… ¿y quién puede decir que no hayan tenido lugar procesos diferentes en otros planetas del universo? Quizás haya más preguntas que hacer, más posibilidades que considerar. Pero empecemos por lo que sabemos sobre algunos de los primeros seres vivos de la Tierra.

Aunque comúnmente se las denomina algas verde-azules, las cianobacterias no son realmente algas. Las cianobacterias, y las bacterias en general, son formas de vida procariotas. Esto significa básicamente que sus células no tienen orgánulos (estructuras diminutas dentro de las células que realizan funciones específicas) y no tienen núcleos distintos: su material genético se mezcla con el resto de la célula. Esta característica es distintiva de las bacterias y las arqueas; todas las demás formas de vida de la Tierra, incluidas las algas reales, están formadas por células eucariotas con orgánulos y con material genético contenido en un solo lugar (el núcleo).

El origen de la vida biología

Aunque no se conoce bien el proceso exacto por el que se formó la vida en la Tierra, el origen de la vida requiere la presencia de moléculas basadas en el carbono, agua líquida y una fuente de energía. Dado que algunos Objetos Cercanos a la Tierra contienen moléculas basadas en el carbono y hielo de agua, las colisiones de estos objetos con la Tierra tienen importantes agentes de cambio tanto biológico como geológico.

Durante los primeros mil millones de años de existencia de la Tierra, la formación de la vida se vio impedida por una fusilada de impactos de cometas y asteroides que hicieron que la superficie de la Tierra fuera demasiado caliente para permitir la existencia de cantidades suficientes de agua y moléculas basadas en el carbono. La vida en la Tierra comenzó al final de este período llamado bombardeo pesado tardío, hace unos 3.800 millones de años. Los primeros fósiles conocidos en la Tierra datan de hace 3.500 millones de años y hay pruebas de que la actividad biológica tuvo lugar incluso antes, justo al final del periodo de bombardeo pesado tardío. Por tanto, la ventana en la que comenzó la vida fue muy corta. Tan pronto como la vida pudo formarse en nuestro planeta, lo hizo. Pero si la vida se formó tan rápidamente en la Tierra y había poca agua y moléculas basadas en el carbono en la superficie terrestre, ¿cómo llegaron estos componentes básicos de la vida a la superficie terrestre tan rápidamente? La respuesta puede ser la colisión de cometas y asteroides con la Tierra, ya que estos objetos contienen abundantes suministros de agua y moléculas de carbono.

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