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La Emergencia de la Vida (Ricardo Picén)
Por: Ciencia, Cultura y Biodiversidad
2014

Desde siempre ha resultado como una constante del ser humano realizarse preguntas fundamentales como: ¿Cual es el origen de las cosas? ¿Por qué las cosas caen? ¿Cuál es la unidad fundamental de la vida o del universo? Por su puesto existen planteamientos que responden a estas incógnitas desde varias aéreas del conocimiento, en este caso la Ciencia no es la excepción al abordar el problema del Origen de la Vida. 

Para alcanzar la complejidad de la vida como la conocemos hoy, es necesario considerar que hubo un momento imprescindible en la historia de la tierra: el momento prebiótico, en el cual se generaron las condiciones óptimas para la aparición de vida en la tierra.

El momento prebiótico no solo se identifica con los albores de vida en la tierra sino más allá, hace más de 4500 m.a cuando la radiación emitida por las reacciones termonucleares de la nebulosa solar dieron lugar a la formación de los elementos químicos que fueron y son hasta hoy los que se han combinado para resultar en complejas moléculas y compuestos orgánicos como los carbohidratos e inorgánicos como el agua.

Este proceso tuvo lugar tras varios eventos que involucraron: la radiación solar, el calor generado por la fricción de materia estelar, la exposición de las moléculas y componentes prebióticos a temperaturas oscilantes y a la existencia de un sustrato para facilitar las reacciones de componentes con los que interaccionaba. Nahle Nasif S. de Biocabinet explica que cuando la nebulosa planetaria terrestre se enfrió lo suficiente, ocurrió la síntesis de microesferas con membranas externas de lipoproteínas por efecto de la luz UV y el calor generado por las colisiones entre las partículas de polvo interplanetario. Las microesferas contenían una mayor diversidad de compuestos orgánicos debido a que se encontraban sobre substratos aglomerantes que actuaron como lechos que facilitaron la acumulación e interacción de substancias; por ejemplo, gránulos de Fosfato de Calcio, Carbonato de Calcio, Carburo de Silicio, grafito, fulereno (alótropos del carbono) o Sulfuro de Hierro, los cuales podían o no contener agua congelada, y por la acción de agentes condensadores o substancias que promovieron la síntesis abiótica de biomoléculas simples y complejas. Por ejemplo, el HCN (Cianuro de Hidrógeno) y el C2H2 (Acetileno). La evidencia indica que la biopolimerización (síntesis de moléculas de elevado peso molecular) de las proteínas y de azúcares complejos fue facilitada por estos agentes y por reacciones promovidas principalmente por bosones (tipo de partícula elemental) de alta energía.

Después de millones de años de enfriamiento planetario, el vapor se condensó y cayeron las primeras lluvias precipitando así las microesferas que se encontraban protegidas por partículas de polvo hacia la superficie terrícola, estos compuestos fueron reaccionando químicamente a tal grado que desarrollaron estructuras llamadas Protobiontes (pre-células), además, en la misma tierra continuaba la interacción de elementos orgánicos, el carbono como principal componente de sistemas vivos, este se combino con hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo, para generar una enorme variedad de compuestos químicos. Estos seis elementos -C, H, O, N, S, P- son en la actualidad los principales componentes de todo organismo vivo.

En consecuencia tales protobiontes empezaron a unirse unos con otros por afinidad electroquímica de tal modo que se formasen compartimentos con membrana parecidos a un organelo celular (como en la endosimbiosis de Lynn Margulis), algunos de estos protobiontes al interaccionar con el sustrato que contenía sustancias químicas comenzaron a experimentar cambios químicos estructurales en las membranas que los llevo a una fase biótica capaza de realizar transferencia de energía  a partir de la incorporación de péptidos complejos (moléculas formadas por la unión de varios aminoácidos). Propiciando así la aparición de la primera célula o ser viviente.

Lynn Margulis decía que el medioambiente de la Tierra primitiva favorecía la formación de moléculas complejas, algunas de las cuales se convirtieron en catalizadores de diversas reacciones químicas. Estas se entrecruzaron gradualmente hasta formar complejas redes catalíticas que comprendían bucles de retroalimentación -primero ciclos, luego «hyperciclos»-, con una gran tendencia a la autoorganización e incluso a la autorreplicación. Una vez alcanzado este estado, la dirección para la evolución prebiótica estaba marcada. Los ciclos catalíticos (ciclos de elevada velocidad de reacción química) evolucionaron a estructuras disipativas (estructuras coherentes, autoorganizadas en sistemas alejados del equilibrio energético) y al pasar por sucesivas inestabilidades (puntos de bifurcación) generaron sistemas químicos de creciente riqueza y diversidad.

En palabras de Capra Fritjof «Muchas estructuras disipativas, largas cadenas de distintas reacciones químicas deben haber evolucionado, reaccionado y fracasado, antes de que la elegante doble helicoide de nuestro antepasado definitivo se formase y replicase con gran exactitud.» En aquel instante, hace más de tres mil quinientos millones de años, nacieron las primeras células bacterianas autopoiésicas (construcción de sí mismas) empezando así la evolución de la vida.

odrairp@hotmail.com

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