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Origen de la Vida



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BIOLOGÍA
Origen de la vida: Teorías científicas a través del pensamiento científico.
Es probable que el cosmos, integrado por todo aquello que pertenece a la realidad, tuviera su origen hace unos
10,000 a 20,000 millones de años. La región específica del cosmos en la que se encuentra nuestro planeta es
el universo denominado vía láctea. Por universo se entiende un conjunto formado por millones de estrellas,
aunque el vulgo suele aplicar este nombre al cosmos entero. El sol es una estrella de medianas dimensiones
situada aproximadamente a dos terceras partes de la distancia entre el centro y la periferia de la Vía láctea. El
sol y sus satélites planetarios constituyen el sistema solar. La teoría más aceptada sobre el origen del cosmos
establece que éste surg hace muchos millones de años como resultado de una descomunal explosión de
materia densamente condensada: teoría del big bang o de la gran explosión. Los vestigios de esa antiquísima
explosión se han estudiado mediante poderosos telescopios que hoy día captan la luz emitida hace millones de
años por estrellas muy lejanas.
Quizá nuestro sistema solar surgió como una nube giratoria de gases que acabaron por  condensarse formando
el sol y los planetas. La Tierra debió iniciar su existencia como una masa gaseosa, pero después de un tiempo
se formó un núcleo de metales pesados como el níquel y el plomo. Por encima de ese núcleo hay un manto
grueso y, finalmente, una corteza relativamente delgada que constituye la superficie del planeta. Una teoría
postula que en un principio la Tierra era fría, pero que se calentó al generarse colosales fuerzas de compresión
durante la sedimentación y la síntesis de los materiales del núcleo. La radiactividad también produjo enormes
cantidades de calor. Después de unos 750 millones de años, la Tierra se enfrió lo suficiente para que se
formara la actual corteza. Así, puede decirse que vivimos en un planeta relativamente frío.
El universo en el cual nosotros vivimos no es el único en el cosmos y se asemeja a otros tipos de universos.
Asimismo, el Sol no es un tipo especial de estrella. Tampoco es rara su posición y, en cuanto a dimensiones,
cabe decir que es de mediana estrella. El planeta Tierra es más grande que Mercurio pro mucho más pequeño
que Júpiter o Saturno.
Todas las teorías científicas acerca del origen de la vida exigen que la edad de la Tierra sea de varios miles de
millones de años. Se tienen pruebas que apoyan esa suposición. Una de las líneas de evidencia se basa en la
observación de otros universos y en los estudios de las atmósferas de nuestros planetas vecinos.
Son dos las principales teorías acerca del origen de la vía. La teoría creacionista, basada en gran medida en la
narración bíblica del Génesis, afirma que la Tierra no tiene más de 10,000 años de edad, que cada especie fue
creada por separado durante un breve lapso de actividad divina ocurrido hace unos 6,000 años y que cada
especie tiene a mantener a través del tiempo su peculiaridad única y bien definida. El creacionismo científico,
un replanteamiento reciente de la teoría creacionista postulado por un  grupo de geólogo e ingenieros
conservadores, fue causa en Estado Unidos de una serie de infructuosas batallas legales provocadas por los
fundamentalistas, quienes se empeñaban en que los sistemas escolares laicos estadounidenses incluyeran la
teoría creacionista como parte de las clases de biología, en las que por supuesto se enseña el concepto de
evolución.
La otra teoría (evolucionista) afirma que la vida surgió en un punto selecto ubicado en el extremo superior del
espectro continuo de ordenamientos cada vez más complejos de la materia. Es decir, que cuando la materia se
vuelve suficientemente compleja aparecen las características asociadas con la vida. A pesar de que ésta es una
teoría mecanicista, en ella se dio cabida a epifenómenos biológicos como el amor, la conciencia, la moralidad,
etc. cualidades que aparecen en las formas biológicas más danzadas; por ejemplo, el ser humano. Los biólogos
se inclinan por un origen natural de la vida.     
Hipótesis de Alexandr Ivánovich Oparin
En la teoría mecanicista de la vida se postula que la mejor manera de explicar las complejas reacciones de los
seres vivos es recurrir a las propiedades de sus partes componentes, además, se afirma que una ordenada
serie de fenómenos de causa y efecto condujo al surgimiento de la vida a partir de conjuntos de sustancias
inorgánicas sencillas, las cuales fueron convirtiéndose en macromoléculas orgánicas cada vez más complejas.
A. I. Oparin presentó a sus colegas soviéticos en 1924 una clara y rigurosa explicación de cómo pudo haber
acontecido esa evolución de la vida a partir del reino abiótico de la química y la física. Para 1936, sus ideas ya
habían sido aceptadas en el mundo entero.
La hipótesis de Oparin principia con el origen de la Tierra hace unos 4,600 millones de años. Es casi seguro
que la atmósfera primitiva era reductora, quizá con altas concentraciones de metano (CH
4
), vapor de agua
(H2O), amoniaco (NH3) y algo de hidrógeno (H2). Una atmósfera de esa naturaleza debió promover la síntesis
química. Conforme la Tierra se enfrió, buena parte del vapor se condensó para formar los mares primitivos.
La mayor parte del trabajo experimental de Oparin se relacionó con la exploración de las propiedades  de los
coacervados y su posible participación en la evolución de las primeras células vivas. En opinión de este
científico, desde las primeras etapas del desarrollo de la materia viva debió haber síntesis de proteínas a partir
de los aminoácidos.
Stanley Miller dio apoyo experimental a la idea de Oparin de que las condiciones y las moléculas inorgánicas
simples de la atmósfera primitiva del planeta tenían  realmente la capacidad de combinarse para formar
moléculas orgánicas de los seres vivos. Miller, quien fue discípulo del premio Nobel Harold Urey (University of
Chicago), dispuso un aparato de Tesla que producía pequeñas cargas eléctricas en el interior de un sistema
cerrado que contenía metano, amoniaco, vapor de agua y un poco de hidrógeno gaseoso. Los resultados de
esa estimulación enérgica de una atmósfera parecida a la de la Tierra primitiva fueron asombrosos. Se formaron
diversas moléculas orgánicas entre las que se destacaron cetonas, aldehídos y ácidos, pero lo  más importante
de todo fue que se sintetizaron aminoácidos. Dado que las proteínas son indispensables para la estructura y el
funcionamiento de las células vivas.
Fig. 1: Origen de la vida
NH3 + CH
4
+ H2O + etc.
Luz ultravioleta
porfirinas     nucleótidos      aminoácidos
porfirinas de Mg    porfirinas de hierro    ácidos
    proteínas
(clorofila)
célula de proteína 
   virus de escrapie
células simples de ácido nucleico
virus de 
algas v. 
         ácido nucleic 
           cloroplastos              mitocondrias           células complejas de ácido nucleico
bacterias
célula animal 
moderna
célula vegetal
moderna
Origen de las células
Los coacervados complejo pueden mantener su estructura a pesar de que se encuentran en un medio líquido
amorfo. Por otra parte, a través de las fronteras del coacervado hay intercambio de sustancias con el medio.
Aunque tales límites parecer  estar constituidos por moléculas de agua orientadas y otras sustancias
inorgánicas sencillas, sus propiedades son semejantes a las características de permeabilidad observadas en
las células y no sería remoto que fueran la estructura antecesora de la membrana de la primeras células
procarióticas. La complejidad cada vez mayor de las sustancias orgánicas del interior del coacervado dependía
de la política exterior de éste, la que cada vez era dictada por la membrana externa. Por su parte, la membrana
iba aumentando su complejidad conforme llegaban a su superficie las sustancias previamente introducidas en la
célula. Aunque la evolución de las primeras células es fundamental para probar un hipótesis mecanicista del
origen de la vida, a muchos biólogos también los intriga la transición entre las células procarióticas y
eucarióticas.   
La importancia y el origen de los organelos
Desde principios del siglos XX los biólogos advirtieron que hay semejanza entre diversos organelos delimitados
por membranas y ciertas bacterias. Es particular, una de las similitudes más notorias es la que hay entre los
cloroplastos y las cianobacterias cargadas de clorofila. Asimismo, muchos biólogos notaron el parecido que hay
entre las mitocondrias y otras bacterias de vida libre. El hecho de que los cloroplastos y las mitocondrias posean
su propio ADN y puedan dividirse en forma independiente del resto de la célula apoya la hipótesis de que estos
y otros organelos fueron otrora bacterias independientes que invadieron a las células primitivas y llegaron a
establecer una relación permanente con ellas. Se piensa que los invasores fueron simbiontes a los que
beneficiaba al hospedero capacidades y talentos de los que éste carecía. Esto significa que los cloroplastos
bien pudieron ser cianobacterias que confirieron propiedades fotosintéticas a las células que empezaron a
darles alojamiento. Otras moneras, sobre todo las de muy escasas dimensiones, pudieron dar origen de modo
similar a otros organelos características de la célula eucariótica.    
Lynn Margulis, de la Universidad de Boston, ha recabado un impresionante número de pruebas a favor de
esta teoría acerca del origen de los organelos llama teoría de la endosimbiótica. La teoría ha sido aceptada
ya por muchos citólogos y ha dado origen a un buen número de trabajos experimentales encaminados a
confirmaría o rechazaría. Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas
más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de
metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma
compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del
cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30
µm de longitud, forma poligonal y pared celular rígida. 
La Generación espontánea
Aristóteles que los peces, las ranas, los ratones, los gusanillos y los insectos se generaban a partir de un
material creador adecuado, procedente del lodo, de materia orgánica en descomposición y de los suelos
húmedos. En la edad Media, esta teoría se vio reforzada por la literatura y algunas ideas fantásticas como la
que afirmaba que los gansos eran producidos por los “árboles gansos”, bajo ciertas condiciones. En el siglo
XVII, Juan van Helmont, un científico belga, construyó un aparato ara generar ratones de las camisas viejas.
En el  siglo XVII, cuando el físico y poeta italiano Francesco Redi refutó, en torno a 1660, la idea imperante de
que las larvas de las moscas se generaban en la carne putrefacta expuesta al aire. Francisco Redi (1626 –
1627), poeta y médico italiano llevó a cabo un experimento de gran trascendencia, motivado por sus ideas
contrarias a la generación espontánea. Concluyó, como resultado de su experiencia, que los gusanos no eran
generados por la materia putrefacta, sino que descendían de sus progenitores como todos los animales. Redi
formuló la llamada teoría de la biogénesis en la que afirmaba que la vida sólo se origina de la vida. En 1768,
el naturalista italiano Lazzaro Spallanzani eclesiástico italiano, demostró que si un caldo se esteriliza por
medio de calor y se tapa herméticamente, no se descompone debido a que se impide el acceso a los
microbios causantes de la putrefacción. Spallanzani empleó en sus experimentos cultivos de vegetales y otras
sustancias orgánicas, que después de someter a elevadas temperaturas colocaban recipientes, algunos de
los cuales cerraba herméticamente, mientras que otros los dejaba abiertos, lo que dio como resultado que en
los primeros no se forma microbio, en tanto que en los abiertos sí. En 1836, el naturalista alemán Theodor
Schwann proporcionó pruebas adicionales mediante experimentos más meticulosos de este tipo. La polémica,
que duro más de dos siglos y en a que algunos científicos apoyaban la generación espontánea y otros la
biogénesis, concluyó con el empleo del “matraz de Pasteur”, inventado por el  químico y microbiólogo francés
Louis Pasteur, quien resumió sus hallazgos en su libro Sobre las partículas organizadas que existen en el aire
(1862). En caldos de cultivo estériles, que se dejaba expuestos al aire, él encontraba, al cabo de uno o dos
días, abundantes microorganismos vivos. El botánico alemán Ferdinand Julius Cohn clasificó a estos
organismos entre las plantas (una clasificación vigente hasta el siglo XIX) y los llamó bacterias. Al final, el
físico británico John Tyndall demostró en 1869, al pasar un rayo de luz a través del aire de un recipiente, que
siempre que había polvo presente se producía la putrefacción y que cuando el polvo estaba ausente la
putrefacción no ocurría. Estos experimentos acabaron con la teoría de la generación espontánea.
La panespermia
Existen, además de la generación espontánea, otras teorías que tratan de explicar con ciertas bases
científicas el origen de la vida en nuestro planeta. Una de ellas es la panespermia, propuesta en 1908 por
Arrhenius, y que afirma que ciertos gérmenes vivientes llegaron adheridos a algunos meteoritos, a los que se
les da el nombre de cosmozoarios. Éstos, al encontrar las condiciones adecuadas en los mares terrestres,
evolucionan hasta alcanzar el grado de desarrollo que presentan los organismos en la actualidad. 
Origen de la vida en la Tierra
Es una declaración demasiado obvia decir que las condiciones de la Tierra fueron distintas al principio de lo
que  son ahora. La superficie del planeta fue quizá lo bastante caliente como para hervir el agua y la
atmósfera consistió de gases venenosos. Las condiciones eran inhóspitas para la vida, como la conocemos
ahora; sin embargo, bajo estas condiciones austeras, se piensa que la vida se originó hace aproximadamente
3 mil millones de años. La mayoría de los científicos piensan que la vida surgió de sustancias abióticas.
Alternamente, algunos científicos sugieren que la vida, o cuando menos sus precursores, llegó a la tierra
como esporas llevadas en meteoritos o que quizá fue sembrada por alguna civilización extraterrestre
tecnológicamente avanzada. Sin embargo, estas alternativas sólo dan una respuesta; no explican cómo
surgió la vida inicialmente.   
TEORIA DE LYNN MARGULIS
Lynn Margulis, de la Universidad de Boston, ha recabado un impresionante número de pruebas a favor
de esta teoría acerca del origen de los organelos llama teoría de la endosimbiótica. Una de ellas, a la que
daremos más énfasis, alega que estos orgánulos que forman parte de las células eucariontes, fueron antes de
esta era organismos unicelulares capaces de autorreproducirse y de sintetizar la totalidad de sus proteínas.
Contenían y contienen las típicas macromoléculas informáticas y estructurales de la vida. O sea su mensaje
genético, su genomio propio. Hoy en día toda célula eucarionte tiene dos mensajes genéticos: el mitocondrial
fuera del núcleo y el que reside en el núcleo, inexistente en las formas que hasta ahora hemos visto. Tienen
modernamente dos códigos aparentemente diferentes. El mitocondrial tiene un par de instrucciones diferentes
con respecto al código "universal", que es el que se usa para la información en el núcleo. 
    Material genético
       Origen del núcleo
surgir la 
     Disperso
Mitocondria
Pared celular: de quitina
Origen de la
La undolipodia
Origen del
Cloroplasto
Relación de organelos que dieron origen a la célula eucarionte, presencia del ADN de cada uno.
La teoría ha sido aceptada ya por muchos citólogos y ha dado origen a un buen número de trabajos
experimentales encaminados a confirmaría o rechazaría. Hay células de formas y tamaños muy variados.
Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es
igual a una millonésima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas,
corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de
longitud. Se piensa que lo más probable es que las mitocomdrias, que fabrican ribosomas parecidos a los de las
bacterias de pequeño tamaño y por los detalles de su composición química, provengan de bacterias púrpuras
no sulfurosas que eran originariamente fotosintéticas y que perdieron esa capacidad. 
Taxonomía y sistemática: Clasificación de los organismos
Organismo de la vida:  El estudio de la evolución es particularmente útil para dividir los organismos en grupos
porque revelan cómo esos organismos están emparentados cronológicamente y morfológicamente entre sí. La
clasificación de los organismos se denomina taxonomía, (Taxis = orden, rango)  la taxonomía es la rama de la
biología que se ocupa de la clasificación de los seres vivos, y su tendencia actual es realizar clasificaciones
naturales, la sistemática clasifica a los seres vivos en diferentes categorías taxonómicas.  Los taxónomos
utilizan las relaciones evolutivas para crear grupos. Aunque los esquemas de clasificación son por necesidad un
tanto arbitrarios, es probable que representen el “árbol genealógico” de las diversas formas actuales. Cada
organismo pertenece a uno de los cinco reinos. El reino es la categoría taxonómica más general. Esos cinco
reinos son: Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animalia. El reino Monera está formado por organismos
unicelulares que carecen de núcleo y de muchas de las estructuras celulares de núcleo y de muchas de las
estructuras celulares especializadas llamadas organelos. Se dice que tales organismos son procarióticos (pro
= antes; karyon = núcleo) y se trata de las bacterias. Los demás reinos están integrados por seres eucarióticos
(eu = verdadero), cuyas células contienen núcleo y un repertorio más completo de organelos. Los eucariotes
unicelulares pertenecen al reino Protista, el cual abarca los protozoarios y otros protistas vegetaloides y
fungoides. Los organismos pluricelulares que producen su propio alimento están agrupado del reino plantae;
las flores, los musgos y los árboles son ejemplo.  Entonces se puede decir que la Taxonomía es una ciencia la
cual estudia la clasificación de animales y plantas. Es probable que el primer estudio científico sobre plantas
consistiera en el intento de catalogarlas. Las primeras clasificaciones del mundo vegetal eran artificiales, debido
a los escasos conocimientos sobre la estructura de las plantas. La más antigua establecía tres grupos: hierbas,
arbustos y árboles. Estas categorías tan simples y arbitrarias sirvieron, no obstante, como material de partida
para una clasificación basada en las relaciones existentes entre los organismos. En época de Linneo se solía
emplear tres categorías: la especie, el género, grupo de especies de aspecto similar, y unas categorías
superior, el reino. Los naturalistas reconocían tres reinos: vegetal, animal y mineral. El reino todavía es la
categoría más alta en clasificación biológica. Entre le nivel del género y el nivel del reino, empero, Linneo y los
taxónomos ulteriores colocaron varias categorías más. Así, a los géneros se los agrupa en familias, a las
familias en órdenes, a los órdenes en clases, y a las clases en phylum. Estas categorías pueden subdividirse
más o integrarse en una cantidad de categorías que se emplean con menos frecuencia, como subfilo o
superfamilia. Por convención, los nombres genéricos y específicos se escriben en bastardilla. Mientras que los
otros nombres de familias, órdenes, clases y otros taxones cuyas categorías están por encima del nivel de
género no, aunque se escriben en mayúscula.
La sistemática
Como mencionamos antes, la sistemática es el estudio de las relaciones entre los organismos. Para Linneo y
sus sucesores inmediatos el objetivo de la clasificación era revelar el grande e invariable designio de la creación
especial. Después de 1859 se empezaron a contemplar las diferencias y similitudes entre los organismos como
consecuencias de su historia evolutiva (filogenia). Así, a los géneros se los vino a considerar más como grupos
de especies fraternas que divergieron hace poco, a las familias como géneros divergentes no tan recientes y así
sucesivamente. En consecuencia, con la clasificación se procuró cumplir dos funciones distintas: proveer
métodos útiles para catalogar los organismos  y reflejar el curso, a veces errático, de los cambios evolutivos. En
la actualidad se discute si ambas funciones son compatibles o no. El sistema de clasificación permite hacer
generalizaciones. Ya que hay información almacenada en la clasificación de un animal como mamífero, por
ejemplo, o de una planta como Anthophyta. Se puede observar que la progresar hacia abajo desde el reino
hacia la especie, aumentan los detalles, yendo de lo general a lo particular. En suma, la clasificación jerárquica
es muy útil para almacenar información y recuperarla. Como mencionamos antes, a la especie se la puede
considerar una realidad biológica, pero las otras categorías sólo existen en la mente humana. Tomemos por
caso un grupo familiar: algunos taxónomos, los “unicistas”, agruparían todos los gatos, con excepción de uno,
en el género Felis, incluyendo al chita porque no tiene zarpas retráctiles. Otros, los “divisionistas”, reservan la
designación Felis para los gatos más pequeños, como el puma, el ocelote y el gato doméstico, y dividen a los
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