Si algo sabemos con certeza de cómo comenzó la vida en este planeta, es que fue en el mar.
¿O no?
Imagen de Olearys / Flickr / CC.
Las reacciones químicas de la vida tienen lugar en el agua. Las células son pequeños botijos cerrados que mantienen en su interior un diminuto océano portátil en el que transcurren todos los procesos bioquímicos. Pero antes de que surgiera la primera célula, no había una barrera que confinara el medio acuoso. Por lo tanto, toda la química previa a los primeros sistemas vivos debía desarrollarse directamente sobre mojado. El agua con compuestos precursores disueltos es lo que se conoce como la sopa orgánica primordial, el lugar donde nació la vida.
Algunos científicos piensan que este lugar pudo ser similar a las actuales fumarolas hidrotermales marinas, también llamadas chimeneas negras. Se trata de fisuras en el lecho marino situadas en zonas volcánicas, normalmente a gran profundidad, por las que se filtra agua caliente con abundantes minerales disueltos, sobre todo sales de azufre. La alta temperatura y la riqueza de nutrientes concentran pequeños ecosistemas en las fumarolas, incluyendo bacterias y arqueas primitivas que viven en ausencia de oxígeno, en un entorno muy parecido al de la Tierra prebiótica.
La ventaja de las fumarolas es que crean un ambiente local muy apto para que se dieran las condiciones iniciales de la vida, algo que difícilmente pudo ocurrir en un mar abierto donde los compuestos están demasiado dispersos. Con el paso de los años, los científicos han ido abandonando la idea de que la vida pudo surgir en el agua libre, ya que la baja concentración de las moléculas haría muy improbable que llegaran a producirse las reacciones necesarias; hace falta un ambiente más íntimo, o una fase sólida a la que agarrarse. El propio Darwin ya habló de un «pequeño estanque caliente», y algunos expertos han llegado a proponer incluso que la vida pudo comenzar en el diminuto resto de agua que cabe entre dos laminillas de mica, ese mineral que forma lentejuelas en el granito.
Esto, en lo que se refiere al dónde. Pero ¿cómo? Ayer mencioné el experimento de Miller-Urey. En 1952, Stanley Miller y Harold Urey, entonces en la Universidad de Chicago, construyeron un sistema cerrado en el que introdujeron una fuente simple de carbono, otra de nitrógeno y gas hidrógeno, todo ello en un medio acuoso con una fuente de calor. Al más puro estilo de Victor Frankenstein, aplicaron chispazos a la disolución para simular las tormentas eléctricas de la Tierra primigenia. Gracias a este aporte de energía, el sistema de Miller y Urey generó espontáneamente una gran cantidad de aminoácidos, los bloques que forman las proteínas; tantos que un análisis reciente de las muestras guardadas entonces detectó más de los que en su día habían encontrado los investigadores.
El chispazo de Frankenstein es un elemento problemático. Como expliqué ayer, y en aplicación de la Segunda Ley de la Termodinámica, la física de la naturaleza fluye hacia los estados de mínima energía, no al contrario. En presencia de oxígeno, los compuestos de carbono de los que estamos hechos se queman espontáneamente, desprendiendo calor y produciendo dióxido de carbono (CO2) y agua como residuos finales. Para que la reacción discurra en sentido contrario, por ejemplo para fabricar glucosa a partir de agua y CO2, es necesario aportar energía, que se almacena en los enlaces químicos de la molécula. El chispazo de Miller y Urey lo conseguía; pero por mucho que la Tierra primitiva fuera una especie de Mordor, confiar en los rayos para ejecutar billones de reacciones de ensayo y error es quizá demasiado arriesgado. ¿Sería posible encontrar otra fórmula en la que se aminoraran las barreras energéticas a superar?
De momento, ahí lo dejamos. Pasamos ahora al qué. Para disparar el comienzo de la vida en la Tierra y mucho antes de la primera célula, fue necesario que en primer lugar aparecieran moléculas capaces de copiarse y almacenar información. Lo primero se logra a través de enzimas, que actúan como catalizadores para propiciar reacciones que de otro modo no se producirían, o lo harían muy lentamente. Para lo segundo se necesitan un código y un soporte químico capaz de alojarlo.
Respecto a esto último, hoy todos los organismos almacenamos nuestra información en forma de ADN, a excepción de algunos virus (si es que pueden calificarse como organismos) que emplean como material genético otro derivado llamado ARN. El ARN, que también empleamos todos los organismos para ciertos procesos biológicos, tiene una cualidad especial, y es que además de almacenar información genética puede actuar como enzima, algo que no se ha encontrado en la naturaleza para el ADN. Estos ARN con actividad catalítica se llaman ribozimas.
El descubrimiento de las ribozimas en 1982 indujo a muchos científicos a pensar que quizá la vida en la Tierra comenzó con el ARN, ya que tiene todo lo necesario, capacidad de codificar información y actividad catalítica que podría haber facilitado la autorreplicación. La vida no podría haber comenzado sin la catálisis, y en esta actividad biológica juega un papel imprescindible otro tipo de compuestos, las proteínas, que aportan la mayoría de las funciones enzimáticas y estructurales de los seres vivos. Las proteínas son cadenas de aminoácidos, como los generados por el experimento de Miller-Urey. Pero la unión de los aminoácidos en cadenas requiere un gran aporte de energía para la formación de sus enlaces, denominados peptídicos, y es difícil que esto se produzca de manera espontánea.
Ante todos estos requisitos e incógnitas, un equipo de investigadores del Centro para la Evolución Química y el Instituto Tecnológico de Georgia (EE. UU.) ha creado un modelo que avanza un gran paso en la demostración de la abiogénesis. Los científicos mezclaron dos tipos de moléculas orgánicas, aminoácidos e hidroxiácidos. Estos últimos, que también se presumen presentes en la Tierra primitiva, se diferencian de los aminoácidos en el grupo químico que llevan pegado a su radical ácido, y son muy utilizados en cosmética; muchas cremas llevan alfa-hidroxiácidos, o AHA, por sus (siempre presuntas) propiedades beneficiosas para la piel.
Los investigadores sometieron esta mezcla heterogénea a varios ciclos sucesivos de humedad y secado por calor, con una temperatura máxima que no superaba los 65 ºC. Con este proceso simularon algo que podría haber sucedido en la Tierra primitiva: charcos ricos en materia orgánica que se secaban al sol y se hidrataban de nuevo con la lluvia. Después de solo 20 repeticiones, los científicos observaron que surgían espontáneamente cadenas de hasta 14 unidades de aminoácidos e hidroxiácidos, conocidas con el nombre de depsipéptidos.
Los hidroxiácidos se unen con un tipo de enlace llamado éster, formando lo que se llama un poliéster. Un ejemplo de poliéster es, evidentemente, el poliéster, la conocida fibra textil. Esta es sintética y no biodegradable, pero existen otros poliésteres que se forman y se degradan en la naturaleza. Los científicos ya habían observado antes que estos poliésteres se forman espontáneamente con los ciclos de secado e hidratación. El enlace éster requiere menos energía que el enlace peptídico; basta con un aumento moderado de temperatura para activar su formación. Y una vez logrados los ésteres, la barrera de energía hacia los péptidos, más estables, es mucho menor. «Permitimos la formación de enlaces peptídicos porque los enlaces éster reducen la barrera energética que debe superarse», apunta el codirector del estudio, Nicholas Hud.
Así, una vez que se forman poliésteres, se van rompiendo y reformando, creándose depsipéptidos y finalmente péptidos; todo ello a temperaturas compatibles con la vida y sin necesidad de catalizadores externos. Según el estudio, publicado en la revista Angewandte Chemie International Edition, el proceso podría haber tenido lugar incluso en el desierto, donde el rocío puede formar minúsculas acumulaciones de agua que se secan al sol durante el día y se rehidratan por la noche.
Así, tenemos la demostración de que en la Tierra temprana pudieron formarse péptidos, o pequeñas proteínas. El siguiente paso lo detalla el coautor del estudio Ramanarayanan Krishnamurthy: “Si este proceso se repitiera muchas veces, podrías crecer un péptido que podría adquirir una propiedad catalítica, porque habría alcanzado un cierto tamaño y podría plegarse de una determinada manera. El sistema podría comenzar a desarrollar ciertas características y propiedades emergentes que podrían ayudarle a autopropagarse”.
En resumen, queda superado el obstáculo del que hablaba en el artículo anterior: la aparición de un sistema bioquímico con capacidad de autopropagación es energéticamente posible, y compatible con la Segunda Ley de la Termodinámica. Es evidente que, incluso desde la posible formación espontánea de enzimas y ARN catalítico hasta el nacimiento de la primera célula primitiva, queda aún un largo camino por recorrer. Pero otros investigadores han aportado también grandes avances en estas etapas, como la generación espontánea de membranas protocelulares a partir de ciertos lípidos. Resumiendo aún más: la abiogénesis es posible.
Pero en el fondo siempre nos quedará una pregunta incómoda.
¿Por qué solo una vez?
Mientras confiamos en encontrar vida en algún otro planeta de condiciones habitables, ignoramos a veces el hecho de que, a lo largo de 4.500 millones de años de historia de la Tierra, la abiogénesis solo ha ocurrido aquí UNA vez. O por lo menos, no tenemos absolutamente ningún indicio para sospechar otra cosa.
Concluimos así regresando a una vieja pregunta: ¿es la vida algo extremadamente improbable, como defendía Fred Hoyle? ¿Somos el producto de una casi imposible carambola de fenómenos raros? Por desgracia, no es descabellado pensar que quizá no haya nadie más en el universo.
Brillantes artículos el de ayer y hoy. Desafortunadamente no soy experto en el tema y mi especialidad es otra que la biología. En varias ocasiones me he perdido con el texto. No obstante, tengo un par de preguntas:
– Dado que estos enlaces me ha parecido entender que son biodegradables y se creaban durante los cambios de día/noche en el desierto, ¿no podría ser que se desintegraran en las horas de mucho sol?
– Sabiendo que la vida empezó en el mar, ¿cómo fueron estas cadenas de ARN hacia el mar?
– ¿En qué punto se considera que una cadena de proteínas es autónoma? Una vez creado el ARN, ¿cómo y cuándo éste fabrica la célula?
– Estas cadenas de ARN debían parecer muy primitivas. ¿Cómo se introdució la información para replicarse? ¿Prueba y error?
Espero una tercera entrega que pueda explicar todas estas incertidumbres. Y, si me permites el apunte, hacerlo un poco más explicativo para los que no somos biólogos.
¡Muchas gracias!
31 julio 2015 | 08:50
Lo siento, pero no puedo soslayar el juego de palabras: sí, la vida surgió obligatoriamente en un desierto: puesto que no había vida hasta ese momento, a eso se le llama “desierto”… jeje.
31 julio 2015 | 11:52
Antes de desierto hubo barro, lodo. Y antes de barro hay agua.
Y no hubo mar antes de fuego. Electricidad. Gas. ..
Luego aparecieron los ministros para quitarles a todos todo y vuelve todo a lodo y desierto, efectivamente.
31 julio 2015 | 14:20
Si alguno enseña otra cosa, y no se conforma a las sanas palabras de nuestro Señor Jesucristo, y a la doctrina que es conforme a la piedad,
4 está envanecido, nada sabe, y delira acerca de cuestiones y contiendas de palabras, de las cuales nacen envidias, pleitos, blasfemias, malas sospechas,
5 disputas necias de hombres corruptos de entendimiento y privados de la verdad, que toman la piedad como fuente de ganancia; apártate de los tales.
6 Pero gran ganancia es la piedad acompañada de contentamiento;
7 porque nada hemos traído a este mundo, y sin duda nada podremos sacar.
8 Así que, teniendo sustento y abrigo, estemos contentos con esto.
9 Porque los que quieren enriquecerse caen en tentación y lazo, y en muchas codicias necias y dañosas, que hunden a los hombres en destrucción y perdición;
10 porque raíz de todos los males es el amor al dinero, el cual codiciando algunos, se extraviaron de la fe, y fueron traspasados de muchos dolores.
11 Mas tú, oh hombre de Dios, huye de estas cosas, y sigue la justicia, la piedad, la fe, el amor, la paciencia, la mansedumbre.
12 Pelea la buena batalla de la fe, echa mano de la vida eterna, a la cual asimismo fuiste llamado, habiendo hecho la buena profesión delante de muchos testigos.
13 Te mando delante de Dios, que da vida a todas las cosas, y de Jesucristo, que dio testimonio de la buena profesión delante de Poncio Pilato,
14 que guardes el mandamiento sin mácula ni reprensión, hasta la aparición de nuestro Señor Jesucristo,
15 la cual a su tiempo mostrará el bienaventurado y solo Soberano, Rey de reyes, y Señor de señores,
16 el único que tiene inmortalidad, que habita en luz inaccesible; a quien ninguno de los hombres ha visto ni puede ver, al cual sea la honra y el imperio sempiterno. Amén.
17 A los ricos de este siglo manda que no sean altivos, ni pongan la esperanza en las riquezas, las cuales son inciertas, sino en el Dios vivo, que nos da todas las cosas en abundancia para que las disfrutemos.
18 Que hagan bien, que sean ricos en buenas obras, dadivosos, generosos;
19 atesorando para sí buen fundamento para lo por venir, que echen mano de la vida eterna.
20 Oh Timoteo, guarda lo que se te ha encomendado,
evitando las profanas pláticas sobre cosas vanas, y los argumentos de la falsamente llamada ciencia,
21 la cual profesando algunos, se desviaron de la fe.
La gracia sea contigo. Amén.
Génesis 1
1 EN el principio crió Dios el cielo y la tierra.
2 Y la tierra estaba desordenada y vacía, y las tinieblas estaban sobre la haz del abismo, y el Espíritu de Dios se movía sobre la haz de las aguas.
3 Y dijo Dios: Sea la luz: y fué la luz.
4 Y vió Dios que la luz era buena: y apartó Dios la luz de las tinieblas.
5 Y llamó Dios á la luz Día, y á las tinieblas llamó Noche: y fué la tarde y la mañana un día.
6 Y dijo Dios: Haya expansión en medio de las aguas, y separe las aguas de las aguas.
7 E hizo Dios la expansión, y apartó las aguas que estaban debajo de la expansión, de las aguas que estaban sobre la expansión: y fué así.
8 Y llamó Dios á la expansión Cielos: y fué la tarde y la mañana el día segundo.
9 Y dijo Dios: Júntense las aguas que están debajo de los cielos en un lugar, y descúbrase la seca: y fué así.
10 Y llamó Dios á la seca Tierra, y á la reunión de las aguas llamó Mares: y vió Dios que era bueno.
11 Y dijo Dios: Produzca la tierra hierba verde, hierba que dé simiente; árbol de fruto que dé fruto según su género, que su simiente esté en él, sobre la tierra: y fué así.
12 Y produjo la tierra hierba verde, hierba que da simiente según su naturaleza, y árbol que da fruto, cuya simiente está en él, según su género: y vió Dios que era bueno.
13 Y fué la tarde y la mañana el día tercero.
14 Y dijo Dios: Sean lumbreras en la expansión de los cielos para apartar el día y la noche: y sean por señales, y para las estaciones, y para días y años;
15 Y sean por lumbreras en la expansión de los cielos para alumbrar sobre la tierra: y fue.
16 E hizo Dios las dos grandes lumbreras; la lumbrera mayor para que señorease en el día, y la lumbrera menor para que señorease en la noche: hizo también las estrellas.
17 Y púsolas Dios en la expansión de los cielos, para alumbrar sobre la tierra,
18 Y para señorear en el día y en la noche, y para apartar la luz y las tinieblas: y vió Dios que era bueno.
19 Y fué la tarde y la mañana el día cuarto.
20 Y dijo Dios: Produzcan las aguas reptil de ánima viviente, y aves que vuelen sobre la tierra, en la abierta expansión de los cielos.
21 Y crió Dios las grandes ballenas, y toda cosa viva que anda arrastrando, que las aguas produjeron según su género, y toda ave alada según su especie: y vió Dios que era bueno.
22 Y Dios los bendijo diciendo: Fructificad y multiplicad, y henchid las aguas en los mares, y las aves se multipliquen en la tierra.
23 Y fué la tarde y la mañana el día quinto.
24 Y dijo Dios: Produzca la tierra seres vivientes según su género, bestias y serpientes y animales de la tierra según su especie: y fué así.
25 E hizo Dios animales de la tierra según su género, y ganado según su género, y todo animal que anda arrastrando sobre la tierra según su especie: y vió Dios que era bueno.
26 Y dijo Dios: Hagamos al hombre á nuestra imagen, conforme á nuestra semejanza; y señoree en los peces de la mar, y en las aves de los cielos, y en las bestias, y en toda la tierra, y en todo animal que anda arrastrando sobre la tierra.
27 Y crió Dios al hombre á su imagen, á imagen de Dios lo crió; varón y hembra los crió.
28 Y los bendijo Dios; y díjoles Dios: Fructificad y multiplicad, y henchid la tierra, y sojuzgadla, y señoread en los peces de la mar, y en las aves de los cielos, y en todas las bestias que se mueven sobre la tierra.
29 Y dijo Dios: He aquí que os he dado toda hierba que da simiente, que está sobre la haz de toda la tierra; y todo árbol en que hay fruto de árbol que da simiente, seros ha para comer.
30 Y á toda bestia de la tierra, y á todas las aves de los cielos, y á todo lo que se mueve sobre la tierra, en que hay vida, toda hierba verde les será para comer: y fué así.
31 Y vió Dios todo lo que había hecho, y he aquí que era bueno en gran manera. Y fué la tarde y la mañana el día sexto.
31 julio 2015 | 23:21
EMPERO el Espíritu dice expresamente ,
que en los postreros tiempos algunos apostatarán de la fe,
escuchando a espíritus engañadores, y a doctrinas de demonios;
Que con hipocresía hablarán mentira, teniendo cauterizada su propia conciencia:
habrá entre vosotros falsos maestros, que introducirán encubiertamente herejías de perdición, y aun negando al Señor que los rescato, trayendo sobre sí mismos destruccion repentina
Y muchos seguirán sus perdiciones:
por los cuales el camino de la verdad será blasfemado;
Y por avaricia harán mercadería de vosotros con palabras fingidas:
sobre los cuales la condenación ya de largo tiempo no se tarda, y su perdición no se duerme.
Porque si no perdonó Dios a los ángeles que pecaron,
mas antes habiéndolos despeñado en el infierno con cadenas de oscuridad, los entregó para ser reservados al juicio;
Y no perdonó al mundo viejo, mas antes preservó a Noé, la octava persona, predicador de justicia, y trayendo el diluvio sobre el mundo de malvados;
Y si condenó por destrucción las ciudades de Sodoma, y de Gomorra, tornándolas en ceniza, y poniéndolas por ejemplo a los que habían de vivir impíamente;
Y libró al justo Lot, acosado por la nefanda conversación de aquellos malvados:
(Porque aquel hombre justo morando entre ellos, por lo que veía y oía, afligía su alma justa todos los días con los hechos ilícitos de ellos;)
Sabe el Señor librar de tentación a los piadosos, y reservar a los injustos para ser atormentados en el día del juicio:
Sabe también esto; que en los postreros días vendrán tiempos peligrosos.
Porque habrá hombres amadores de sí mismos, avaros, vanagloriosos, soberbios, blasfemos, desobedientes a sus padres, malagradecidos, sin santidad,
sin afecto natural, desleales, calumniadores, incontinentes, crueles, aborrecedores de los que son buenos,
traidores, impulsivos, vanidosos, amadores de placeres más que amadores de Dios;
teniendo apariencia de piedad, mas negando la eficacia de ella; a éstos evita.
Porque de éstos son los que se entran por las casas, y llevan cautivas las mujercillas cargadas de pecados, llevadas de diversas concupiscencias,
que siempre están aprendiendo, y nunca pueden llegar al conocimiento de la verdad.
Y de la manera que Janes y Jambres resistieron a Moisés, así también éstos resisten a la verdad; hombres corruptos de entendimiento, réprobos en cuanto a la fe.
Mas no llegarán muy lejos; porque su insensatez será manifiesta a todos, como también lo fue la de aquéllos.
Porque vendrá tiempo cuando no sufrirán la sana doctrina,
antes teniendo comezón de oído,
se amontonarán maestros conforme a sus propias concupiscencias.
Y así apartarán de la verdad el oído,
y se volverán a las fábulas.
Mas los malos hombres y los engañadores irán de mal en peor, engañando y siendo engañados.
Porque ciertos hombres han encubiertamente entrado:
los cuales desde mucho antes habían estado ordenados para esta condenación,
hombres impíos, convirtiendo la gracia de nuestro Dios en lascivia,
y negando el único Señor Dios, y a nuestro Señor Jesu Cristo.
Quiero, pues, recordaros, ya que una vez lo habéis sabido, que el Señor, habiendo salvado al pueblo sacándolo de la tierra de Egipto, después destruyó a los que no creyeron.
Y a los ángeles que no guardaron su dignidad, sino que dejaron su propia habitación, los ha reservado bajo oscuridad en cadenas eternas para el juicio del gran día.
Como Sodoma y Gomorra, y las ciudades vecinas, las cuales de la misma manera que ellos, habiéndose dado a la fornicación e ido en pos de carne extraña, fueron puestas por ejemplo; sufriendo el castigo del fuego eterno.
De la misma manera también estos soñadores mancillan la carne, rechazan la autoridad y maldicen a las potestades superiores.
Pero cuando el arcángel Miguel contendía con el diablo, disputando acerca del cuerpo de Moisés, no se atrevió a usar juicio de maldición contra él, sino que dijo: El Señor te reprenda.
Pero éstos maldicen las cosas que no conocen;
OS rogamos, pues, hermanos, por la venida de nuestro Señor Jesu Cristo, y nuestro recogimiento a él,
Que no seáis conmovidos prestamente en vuestra mente, ni seáis conturbados, ni por espíritu, ni por palabra, ni por carta como de nosotros, como que el día de Cristo estuviese ya cerca.
No os engañe nadie en ninguna manera; porque no vendrá, sin que venga antes la apostasía, y sea revelado el hombre de pecado, el hijo de perdición;
El que se opone, y se exalte sobre todo lo que es llamado Dios, o que es adorado; tanto que, como Dios se asiente en el templo de Dios, mostrándose a sí mismo que él es Dios.
¿No os acordáis que, cuando estaba todavía con vosotros, os decía estas cosas?
Y ahora vosotros sabéis lo que impide, para que él sea revelado en su tiempo.
Porque ya está obrando el misterio de iniquidad, solamente hasta que sea quitado de en medio el que ahora impide.
Y entonces será revelado aquel inicuo, al cual el Señor consumirá con el espíritu de su boca, y destruirá con el resplandor de su venida:
A aquel cuya venida es según la operación de Satanás, con todo poder, y señales, y milagros mentirosos,
Y con todo engaño de iniquidad en los que perecen: por cuanto no recibieron el amor de la verdad para ser salvos.
Por tanto, pues, enviará Dios a ellos eficacia de engaño, para que crean a la mentira:
Para que sean condenados todos los que no creyeron a la verdad,
antes se complacieron en la injusticia.
31 julio 2015 | 23:58
SALVATE ANTES DE QUE SEA DEMASIADO TARDE.
EN ENERO SERA REVELADO EL ANTICRISTO.
LOS QUE LO ADOREN O SE PONGAN LA MARCA DE LA BESTIA
( UN TATUAJE EN LA MANO O EN LA FRENTE PARA PODER COMPRAR O VENDER)
SUFRIRAN DE LA IRA DE DIOS,Y SERAN ATORMENTADOS CON FUEGO Y AZUFRE Y MORIRAN SIENDO ECHADOS AL INFIERNO PARA SIEMPRE.
ESTA A PUNTO DE COMENZAR LA GRAN TRIBULACION,
DE ECHO,EN LA ACTUALIDAD, DIOS ESTA JUZGANDO EL MUNDO
CON TODO TIPO DE PLAGAS Y ENFERMEDADES.
ARREPENTIOS Y DAR GLORIA A DIOS.
OBEDECED EL EVANGELIO DE JESUCRISTO
Y ASI OS SALVAREIS Y EVITAREIS LA IRA DE DIOS.
https://www.youtube.com/channel/UCGH5f_Pl6wsGqIpdMHpe7Sw/videos
01 agosto 2015 | 00:07