miércoles, 7 de septiembre de 2016

La teoría de Oparin

Hace 4500 millones de años, el Sol empezó a emitir energía generada por los procesos termonucleares que ocurrían en su interior, empujando hacia las partes externas de la nebulosa el material más ligero.

Los planetas se formaron a partir de la condensación del material del disco que giraba alrededor del Sol; Mercurio, Venus, la Tierra y Marte se formaron en un medio pobre en Hidrógeno y Helio, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón, se formaron lejos a partir de un medio rico en gases como el Hidrógeno, Helio, Metano, Amoníaco y otros que hasta la fecha se conservan.

La atmósfera actual está formada por 21% de Oxígeno ( O2 ), 78% de Nitrógeno (N), y el 1% restante de Dióxido de Carbono (CO2) - 0.03%-, vapor de agua (H2O), y muy pequeñas cantidades de otros gases (argón, helio, metano, neón.)

Probablemente la Tierra Primitiva tuvo una atmósfera formada por Metano (CH4), Amoníaco (NH3), vapor de Agua (H2O), ácido cianhídrico (HCN), ácido sulfhídrico o sulfuro de hidrógeno (H2S) e Hidrógeno (H); carecía de Oxígeno, lo cual le daba un fuerte carácter reductor. Se cree que estas sustancias relativamente sencillas se fueron combinando poco a poco para dar lugar a moléculas cada vez más complejas, las cuales se combinaron entre sí para dar lugar a sistemas o grupos organizados de moléculas que servían de "modelos" para que las sustancias químicas del medio se organizaran a su alrededor dando lugar a otros sistemas moleculares iguales al "modelo".

En 1921, Alexander I. Oparin, bioquímico ruso, propuso que los primeros compuestos orgánicos se formaron abióticamente sobre la superficie del planeta (abiótico = en ausencia de vida o producido sin la intervención de los seres vivos); y que los seres vivos se desarrollaron a partir de dichas sustancias orgánicas que les precedieron. 

Oparin también propuso que la atmósfera primitiva no contenía oxígeno, sino hidrógeno, metano, y amoníaco, los cuales reaccionaron entre sí gracias a la energía de la radiación solar, de la actividad eléctrica de la atmósfera y de fuentes de calor como los volcanes, dando como resultado la formación de compuestos orgánicos de alto peso molecular llamados Coacervados (que constituirían una especie de puente entre los compuestos orgánicos y las células), que disueltos en los océanos primitivos dieron origen a los primeros seres vivos.

En 1952, el químico Stanley L. Miller, bajo la dirección del Dr. Harol C. Urey, construyó un aparato formado por esferas y tubos de vidrio en el cual hacía circular una muestra de una hipotética atmósfera primitiva: una mezcla de vapor de agua, hidrógeno, amoníaco, y metano. Miller sabía que estas sustancias reaccionaban entre sí muy lentamente, a no ser que se dispusiera de algún tipo de energía para estimular la actividad química. La electricidad podía ser una fuente de tal energía, que en los tiempos históricos primitivos, debió ser en forma de rayos. En este aparato utilizó una chispa eléctrica para simular la descarga atmosférica, como se supone que eran las que existieron; los gases circulaban a través de la cámara de la chispa, pasando después por una cámara donde se condensaban simulando así la lluvia que debería haber caído sobre los mares durante una tormenta eléctrica.

Después de una semana se analizó la "primitiva agua de mar", y se encontró una multitud de sustancias orgánicas, todas ellas existentes en la naturaleza como constituyentes de los organismos.
Dentro de estas sustancias importantes, se encontraron aminoácidos, moléculas que son las unidades estructurales de las proteínas (constituyentes de los seres vivos).

Protobionte: (Protos= primero, Bios= vida, Ontos= ser) Es un término propuesto por Oparin para denominar a las estructuras precelulares que se diferenciaban entre sí por su grado de organización interna, por el tipo de sustancias que los conformaban y por su estabilidad, teniendo en común el ser sistemas abiertos, capaces de intercambiar materia y energía con el medio ambiente creciendo y fragmentándose a menudo en otros sistemas similares.

Eubiontes: (eu=bien, Bios=vida, ontos=ser) Son los primeros seres vivos que existieron y que evolucionaron de los protobiontes más complejos. Los eubiontes fueron capaces de transmitir la información sobre su estructura interna y sobre su grado de organización funcional a sus descendientes.

El ser Heterótrofos (heteros=diferente, trofo=alimento), es decir, no fabricaban su propio alimento, sino que lo tomaban ya elaborado de diferentes lugares, ya que existía una gran cantidad de materia orgánica disuelta en los mares primitivos, y que se había formado de manera abiótica.

Esto trajo como consecuencia: 1º: el empobrecimiento del "caldo primitivo" con lo cual ya no pudo darse un nuevo comienzo de vida, puesto que faltaron las moléculas necesarias para el comienzo de ella.

2º: no hubo condiciones para la configuración de moléculas complejas, ya que todas las moléculas medianamente grandes que hubieran podido fomentar una evolución ya habían sido asimiladas.

La vida puso seguir existiendo gracias a la aparición (en el curso de la evolución biológica) de los seres Autótrofos (Auto=por sí mismo, trofos=alimento) , seres que sintetizaban en su interior la molécula llamada "porfirina", (la cual también se puedo haber sintetizado de manera abiótica) y que tiene la propiedad de absorber la luz visible con lo que se desarrolla el proceso de Fotosíntesis en el que se producen compuestos orgánicos de los que se obtiene energía. Los heterótrofos pudieron cubrir sus necesidades de energía y de elementos básicos para su reproducción engullendo a autótrofos y a otros heterótrofos, descomponiéndolos en elementos moleculares para poder conservar la propia vida.

Los primeros organismos fotosintéticos probablemente utilizaban (para reducir el CO2) el Hidrógeno presente en compuestos como el ácido sulfhídrico o sulfuro de hidrógeno (H2S) o bien tomándolo del Hidrógeno molecular presente en la atmósfera reductora.

A partir de los primeros organismos fotosintéticos que habían aparecido, pronto evolucionaron formas más complejas que utilizaban, como donadora de hidrógeno necesario para los procesos de reducción, la molécula de AGUA (H2O), sintetizando materias alimenticias a partir de sustancias inorgánicas, que implica, además, la liberación de Oxígeno. Este proceso requiere igualmente de energía solar.




Como resultado de los procesos fotosintéticos que ocurrían en los organismos que contenían Clorofila (molécula que absorbe y libera la energía luminosa en la fase del rompimiento de la molécula de agua durante la fotosíntesis), hace unos tres mil millones de años, se empezó a acumular muy lentamente el oxígeno libre en la atmósfera, transformándola de reductora a oxidante. Esto, además hizo posible la existencia de organismos vivos que pudieran respirar el oxígeno; además, el oxígeno (O2) y el ozono (O3) impidieron la penetración de los rayos Ultravioleta (UV) del sol, por lo que la vida produjo por si misma un escudo o "pantalla" que permite el paso de la luz solar tan necesaria por ser rica en Energía, y que impide el paso de la parte destructora de esa luz.

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