lunes, 26 de abril de 2010

TRABAJO FINAL

EL Origen de la Vida


Fundamentos de sistemática

Palanca Castán Nicolás, Gonçalves Fernández Carolina y Domínguez García Sara


El ser humano se ha preguntado desde hace siglos el cómo surgió la vida en el planeta Tierra. La idea de que esta pregunta es demasiado filosófica para ser tratada por la ciencia está siendo desbancada por todo lo contrario gracias a los avances científicos de las últimas décadas.

El estudio científico del origen de la vida comienza con la astronomía. Hay miles de millones de estrellas similares a nuestro Sol en composición y energía en el universo y, por ello, parece lógico pensar que haya muchos otros sitios donde la vida haya podido surgir.

La bioquímica es otra ciencia que ayuda a resolver el entuerto del origen de la vida. Existen dos clases de moléculas esenciales para todos los tipos de vida en la Tierra, desde una pequeñísima bacteria hasta una enorme ballena, que son los ácidos nucleicos y las proteínas. De esto sacamos una importante conclusión: toda la vida en la Tierra debe tener un origen químico común.

La teoría darwiniana de la evolución es una tercera base para la búsqueda del origen de la vida, pero antes de la evolución biológica hubo una evolución química y ésta es una parte interesante de la que discutiremos aquí.

Para situarnos un poco haremos una revisión fugaz de los principales sucesos que se han producido a lo largo de la historia del universo y que nos proporcionan un contexto para la cuestión de la evolución química:

- El origen del universo ocurrió hace unos 10.000 - 20.000 millones de años (según la Tª del Big Bang).

- Nuestro sistema solar se formó hace alrededor de 4.600 millones de años.

- La primera evidencia de vida en la Tierra se halló en microfósiles australianos y africanos, lo que indica una abundancia relativa de vida hace 3.500 millones de años. Por lo que la vida en la Tierra debió empezar entre hace unos 4.600 - 3.500 millones de años.

Mientras que la evolución biológica continúa hoy en día, los científicos que estudian la evolución química intentan reconstruir los eventos desde el origen del universo hasta el inicio de la vida en la Tierra. Nosotros aquí sólo trataremos la última parte.

Charles Darwin se encontraba entre uno de los primeros científicos que especularon sobre la noción de evolución química. En 1.861 escribió a su amigo J. D. Hooker:

...si pudiéramos concebir un lago pequeño y caliente en el que estuvieran presentes amoniaco, sales fosfóricas, luz, calor, electricidad, etc..., entonces se formó químicamente un compuesto proteico listo para experimentar cambios aún más complejos...

Darwin sugiere así el concepto de evolución química. La labor de los científicos que estudian este tipo de evolución es la de recrear ese pequeño lago caliente y ver si se pueden reproducir las reacciones necesarias para que la vida se inicie[1].

Creencias sobre el origen de la vida.

De acuerdo con las ideas religiosas, no cabe duda de que todos los seres vivos habrían sido creados originalmente por Dios. De esta forma, los primeros ascendientes de todos los animales y de todas las plantas que existen actualmente en nuestro planeta surgieron gracias a esta mano divina. Así, según la Biblia, Dios habría creado el mundo en seis días y el primer hombre habría sido creado a partir de un material inanimado, es decir, de barro; después lo habría dotado de un alma convirtiéndolo así en un ser vivo.

De igual forma , durante muchos siglos se pensó que la tierra era plana, que se mantenía inmóvil, etc.. Esa misma observación simplista hacía creer muchas veces a los seres humanos que diferentes seres vivos podrían brotar directamente, generarse y nacer de un modo espontáneo a partir del lodo, del estiércol, de la tierra y de otros materiales inanimados.

En efecto, existen antiguas teorías procedentes de Egipto, de la India y Babilonia que nos advierten de esa generación espontánea de gusanos, moscas y escarabajos que surgen del estiércol y de la basura; de piojos que se generan en el sudor humano; de ranas, serpientes, ratones y cocodrilos engendrados por el lodo del río Nilo... Todas estas apariciones repentinas de seres vivos eran interpretadas exclusivamente como manifestaciones parciales de la voluntad creadora de Dios o del demonio [2].

El transcurso de la historia facilitó que en los siglos siguientes se desenvolviera una nueva teoría enemiga del materialismo: la teoría de Platón. Dicho filósofo de la antigua Grecia sostenía que tanto la materia vegetal como la animal, por sí solas, carecen de vida y sólo pueden vivificarse cuando el alma inmortal, la "psique", penetra en ellas. La teoría de Platón se reflejó años más tarde en la doctrina de otro filósofo de la antigua Grecia, Aristóteles, el cual formularía una nueva teoría que se mantendría en el pensamiento de los pueblos por espacio de casi dos mil años.

Aristóteles consideraba que los seres vivos, al igual que todos los demás objetos concretos, se formaban mediante la conjugación de un determinado principio pasivo: la materia; con un principio activo: la forma. Es decir, la materia carece de vida, pero es abarcada por el alma que infiltra la vida a la materia y la mantiene viva. Las ideas aristotélicas tuvieron gran influencia sobre toda la historia posterior sobre el origen de la vida. Todas las escuelas filosóficas apoyaron la teoría de Aristóteles sobre la generación espontánea de los seres vivos.

La Edad Media agregó muy poco a esta teoría anticientífica. Las ideas filosóficas sólo se podían sostener si iban envueltas en una capa teológica y si se cobijaban bajo la doctrina de la Iglesia.

Las obras de Aristóteles alcanzaron los pueblos europeos y al principio se estimaron peligrosas, pero tras el transcurso del tiempo la Iglesia se percató de que podría utilizarlas con gran provecho. Se nombró a Aristóteles como el "precursor de Cristo en los problemas de las Ciencias Naturales" y se extendió la teoría de la generación espontánea de los organismos, cuya esencia consistía, a juicio de los teólogos cristianos, en la vivificación de la materia inanimada por el "eterno espíritu divino".

Hoy en día la religión cristiana, continúa sosteniendo que los seres vivos han surgido por generación espontánea a consecuencia de un hecho creador del ser divino y sin ninguna relación con el desarrollo o evolución de la materia.

Gracias a los estudios científicos que empezaron a realizarse a mediados del siglo XVI, quedo demostrado que la generación espontánea era un suceso inexistente que se basaba en observaciones falsas y en la ignorancia de sus interpretadores. Hay que destacar el trabajo científico llevado a cabo por Francisco Redí. Este científico realizó un experimento que consistía en colocar dos trozos de carne fresca en 2 tarros, uno abierto y otro cerrado, y esperar a que se pudriera la carne. Pasado un tiempo, se observó la aparición de moscas en la carne putrefacta del tarro destapado pero no en el tapado y con esto se dedujo que las moscas procedían de los huevos que habían puesto otras moscas en el tarro destapado.

La teoría quedo totalmente refutada en el siglo XIX tras el experimentó de Louis Pasteur, el cuál esterilizó una muestra de agua y la aisló del medio ambiente para así poder comprobar que no surgían nuevos microorganismos de manera espontánea. Esto demostraba lo que Pasteur ya sospechaba: los microorganismos igual que las moscas surgían de otros organismos de su misma especie y no por generación espontánea.

También en el siglo XIX, C. Darwin junto a muchos otros investigadores demostraron que la Tierra no había estado poblada siempre por los animales y las plantas que nos rodean en la actualidad sino que éstos habían surgido gracias al desarrollo progresivo de otros seres más simples. Esto quedaba demostrado al estudiar los fósiles, los cuales permitían tener una visión clara sobre este hecho. Debido a esto, los investigadores empiezan a plantearse cuál es el punto de origen de las manifestaciones más simples y más primitivas de la naturaleza viva.

Llegados a este punto, se sabe que la aparición de esas primeras formas simples no ocurrió de golpe como sostenían los seguidores de la generación espontánea. Estos seres simples presentan una estructura que de ninguna manera podría haber surgido de repente; pero si pudieron haberse formado mediante mutaciones continuadas de sus componentes. Las mutaciones se llevarían a cabo hace tiempo cuando la Tierra aún se estaba formando. Debido a esto para poder descifrar el origen de la vida se debe conocer primeramente la historia y el desarrollo de nuestro planeta. Hay que mencionar las obras de Lenin, donde afirma que “La Tierra existió en un estado tal que ni el hombre ni ningún otro ser viviente podrían habitar. La materia orgánica es un fenómeno posterior, fruto de un desarrollo muy prolongado”. Por otro lado, también Stalin mencionaba que “La Tierra era una masa ígnea incandescente la cual se fue enfriando poco a poco, más tarde surgieron los vegetales y los animales. Al desarrollo del mundo animal le siguió la aparición de una determinada variedad de simios y luego, a todo ello le sucedió la aparición del hombre”[1].

K.Tirniriázev se refiere al asunto de la vida afirmando que “Nos vemos obligados a admitir que la materia viva ha seguido el mismo camino que los demás procesos materiales, es decir, el camino de la evolución”[2].

En 1924 tuvo lugar la publicación del libro “el origen de la vida” del bioquímico Alexander I. Oparin. En dicho libro se exponía que el planeta Tierra en sus inicios presentaba una atmósfera muy diferente a la actual. Dicha atmósfera era una atmósfera reductora, es decir, que carecía de oxígeno libre, pero presentaba hidrógeno, metano y amoniaco. Éstos reaccionaban entre sí debido a la energía de la radiación solar, la actividad eléctrica de la atmósfera y a la energía geotérmica procedente de la actividad de los volcanes.

En 1928, John B.S. Haldane también propuso una explicación muy semejante a la de Oparín.

A partir de estos conocimientos, se formuló la teoría de la síntesis prebiótica.

Teoría de la Síntesis Prebiótica

Esta teoría afirma que la vida surgió a partir de la unión de moléculas básicas de la vida, que surgieron inicialmente a partir de reacciones químicas entre los componentes que abundaban en la Tierra primitiva.

Debido a que las ideas de Oparín eran solamente teóricas tuvieron que aparecer otros científicos que desarrollaran una demostración práctica. Fue entonces cuando en 1953 Stanley L. Miller y Harold C. Urey realizaron el siguiente experimento: Recrearon de la forma más similar posible la composición química que habitaba por aquel entonces la Tierra primitiva. Posteriormente se mantuvieron a la espera y finalmente se comprobó que debido a la reacción de los componentes entre sí, habían aparecido varias moléculas básicas para la vida: los aminoácidos. Los aminoácidos orgánicos se habían formado de manera espontánea a partir de estos materiales inorgánicos simples. Estas moléculas se unieron en la piscina de agua y formaron coacervados. A partir de esto de desarrollaría el primer sistema físico- químico estable y autorreplicable que se denominó progenota, que es el origen de todas las células.

Hoy en día se sabe que este experimento no era del todo acertado ya que la composición de la atmósfera primitiva no era correcta, pero aun así prevalece la idea central de sus teorías: que la aparición de la vida en la Tierra fue precedida por una secuencia gradual de eventos químicos.

Modelo Genes First

Según este modelo los genes fueron los primeros en surgir, en forma de moléculas de ARN y dichos genes fueron los que comenzaron a generar las primeras proteínas. Estas proteínas se ensamblaron con otras moléculas formando las primeras estructuras celulares que dieron lugar a las primeras protocélulas.

Modelo Metabolism First

Dicho sistema metabólico utilizaba las reacciones REDOX de los sulfuros de hierro y otros metales, los cuales se encontraban en los fondos oceánicos de la Tierra primigenia. Esta teoría defiende que los sistemas químicos surgidos a través las reacciones Redox de estos compuestos dieron lugar a la formación de oligómeros y polímeros gracias a la energía liberada como resultado de estas reacciones químicas. Debido a esto, finalmente se originaron las primeras moléculas orgánicas, que finalmente dieron lugar a las primeras estructuras celulares y posteriormente a las primeras protocélulas.

Teoría de la Panspermia

La Teoría de la Panspermia afirma que la vida aparecida en la Tierra no surgió aquí, sino en otros lugares del Universo, y que llego a nuestro planeta utilizando los meteoritos y los asteroides como forma de desplazarse de un planeta a otro. Esta teoría presenta una serie de errores:

- Son necesarios todos los componentes que reaccionan con el carbono y las condiciones de densidad y temperaturas idóneas para que se produzcan las reacciones químicas con el carbono y se generen las biomoléculas.

- Aunque se conocen bacterias extremófilas es improbable que éstas sobrevivieran a las radiaciones interestelares. Por otro lado aunque dichas bacterias lograran sobrevivir a un viaje a través del espacio, la entrada del asteroide o meteorito con las bacterias en la atmósfera terrestre destruiría por completo dicho “medio de transporte” y dicha bacterias.

- Por último es extremadamente difícil demostrar el origen extraterrestre de la vida ya que los fósiles más antiguos pertenecen a una época muy posterior al propio origen de la vida y todos los fósiles más antiguos han desaparecido debido al movimiento continuo de las placas tectónicas de la Tierra.

Hipótesis actuales.

Lo primero es lo primero, hoy en día ya nadie cree en la generación espontánea, estamos de acuerdo en que las probabilidades de que un grupo de moléculas se juntaran de repente para dar lugar a algún tipo de protocélula son tan ínfimas que en principio no las podemos tener en cuenta. Sí que podemos, sin embargo, plantear la posibilidad de una suerte de "evolución química", en el que moléculas y estructuras más simples hayan ido combinándose en formas más complejas. Podría plantearse que las posibilidades aún son pequeñas, sin embargo son infinitamente mayores que las de una bacteria apareciendo de la nada. Y por otro lado, y esto es sólo mi opinión personal, no creo que conozcamos lo suficientemente bien la dinámica de interacción de las moléculas como para calcular las probabilidades reales, podemos, de hecho suscribirnos a una variante del principio antrópico débil, y decir que puesto que estamos aquí pese a las probabilidades en contra, puede ser que en ciertas condiciones las interacciones entre moléculas orgánicas sean tales que tiendan a dar lugar a ciertas estructuras complejas que desemboquen en lo que llamamos "vida", al fin y al cabo nadie monta tanto revuelo sobre la formación de cristales, que podría ser un proceso análogo, aunque admito que más sencillo.

Siguiendo con las hipótesis sobre el "replicador primigenio" vamos a hablar del ADN, pero en realidad dentro de las hipótesis actuales la de que el ADN pudo haber sido el primer replicador no tiene demasiado peso. Eso se debe a que el ADN es genial. Es un sistema compacto, estable y seguro para transmitir información. Pero esta utilidad trae consigo el precio de la complejidad, para replicarse o para transcribir información a proteínas el ADN necesita de muchas enzimas, cada cual con tareas muy específicas. Esta hipótesis se podría asimilar a un hombre primitivo sentado en una caverna, que contempla intensamente la pared, tiene una inspiración, agarra una piedra....y talla un microchip. No se puede, hay que empezar por algo más sencillo.

Pero, ¿y si todos esos enzimas necesarios ya estuviesen en la disolución?¿ Y si el ADN sólo tuviera que llegar como un actor que se sube al escenario después de horas de trabajo por parte de los técnicos, e interpretar su papel? Bueno, todo puede ser, pero pese a que las posibilidades en contra siguen siendo menores que las de la formación de una "célula instantánea", continúa siendo bastante improbable. Esta hipótesis del "metabolismo previo al replicador" sigue teniendo seguidores y, aunque personalmente pienso que puede que algunas de las proteínas y enzimas que usamos hoy en día pudieron existir sin estar ligadas a un replicador, me es difícil creer que se juntaran para apoyar la replicación del ADN, y más aún imaginar el mecanismo por el que pudieron "autocodificarse"[3].

Seguimos con nuestro problema de encontrar un replicador primitivo plausible, uno cuya existencia en la Tierra recién formada no tenga unas probabilidades astronómicas en contra, y que permitiese poco a poco el paso a otras formas de almacenar y replicar información más parecidas a las que conocemos.

La hipótesis que hoy en día se considera más cercana a la realidad es la del "Mundo de ARN", esta hipótesis se basa en la capacidad de las moléculas de ARN para actuar como catalizadores en reacciones metabólicas. De esta forma, se contempla la posibilidad de que una polimerización espontánea de ribonucleótidos diese como resultado ribozimas (enzimas de ARN) capaces de catalizar su propia autorreplicación. En estos tiempos prácticamente no existirían enzimas formados por moléculas proteicas, sino que todo estaría compuesto de ARN de distintas longitudes, formas y configuraciones. A partir de entonces todo sería cuestión de tiempo y muchas, muchas replicaciones hasta que algo más parecido a la vida que conocemos empezase a tomar forma, por ejemplo mediante la aparición de ARN con la capacidad de coger otro ARN y polimerizar proteínas a partir de él. ¿Improbable? Desde luego, pero mucho menos que otras hipótesis, una vez tenemos el ARN podemos simplemente considerar la aparición de la vida como una cuestión de prueba y error repetida a lo largo de millones y millones de años. Una de las pruebas a favor de esto son los cofactores, moléculas pequeñas que tienen gran importancia en muchas reacciones enzimáticas "apoyando" al enzima principal. Muchos de estos cofactores llevan adheridos nucleótidos de ARN sin función aparente. Los partidarios del Mundo de ARN consideran estos cofactores "fósiles moleculares", remanentes de un pasado en el que todas las reacciones eran catalizadas por ARN; es decir, el equivalente molecular de nuestro coxis [3].

Hoy en día, se sabe que las mutaciones de las moléculas de RNA generadas durante la replicación fueron las responsables en la diversidad en la descendencia. Actualmente, el trabajo de muchos científicos consiste en intentar reconstruir esa molécula de RNA con capacidad autorreplicativa.

Los estudios experimentales con virus han permitido definir los procesos básicos de la evolución: variación genética, competición y selección. Tras estos estudios llevados a cabo con virus se observó que los virus con RNA no cesan de reproducir copias erróneas de sus genomas durante su multiplicación en las células y los organismos infectados, dicha producción continua de errores tiene un valor para la adaptabilidad de los virus. Ésta dinámica llevada a cabo por los virus se denomina dinámica de cuasiespecies, término que se refiere a una teoría del origen de la vida desarrollada por M. Eigen y P. Schuster hace cuatro décadas. Esta teoría propone que los primeros objetos dotados de replicación autónoma pudieron sintetizarse, hace unos 4 mil millones de años, a partir de moléculas pequeñas, iguales o similares al RNA que pudieron evolucionar gracias a la continua producción de copias erróneas, tal como se observa con los virus RNA actuales. Es esta dinámica de cuasiespecies la que permite a los virus sobrevivir en los organismos a los que parasitan y responder a las presiones selectivas que intentan frenar su multiplicación [4].

Sin embargo el ARN también tiene sus desventajas como candidato, siendo la principal su inestabilidad química, acentuada por su sensibilidad a la radiación ultravioleta. Además su polimerización abiótica es muy difícil, a lo que se añade que la cantidad de fostato en disolución que se supone que existía sería demasiado pequeña para la síntesis del esqueleto de gran cantidad de moléculas. Por último, el número de funciones enzimáticas que se han comprobado puede realizar es bastante pequeña[3].

Como solución al problema de la estabilidad y al de la puesta en marcha de este mundo de ARN se ha planteado la existencia de un mundo pre-ARN, caracterizado por la existencia de replicadores más sencillos que pudieran dar los primeros pasos. Uno de estos replicadores pre-ARN sugeridos es el ANP (Ácido Nucleico Peptídico), consistente en un conjunto de bases unidas a un esqueleto que en vez de consistir en un azúcar fosfatado está formado por unidades de glicina unidas por enlaces peptídicos. Esto simplificaría mucho el proceso de formación, ya que el PNA puede polimerizar espontáneamente a 100ºC, y como ácido nucleico es muchísimo más estable que el ARN, el único problema es que el PNA sólo ha sido sintetizado en laboratorios por el ser humano, y por ahora no hay pruebas de que su formación y polimerización se lleve a cabo en condiciones naturales. Aún así permanece como una posibilidad interesante[3].

Ahora hablaremos de los priones como candidatos al puesto de primer replicador. Los priones no son de hecho entidades como tal, la palabra prion se usó para condensar la expresión "proteinaceous infection", así que en realidad serían proteinas infecciosas o proteínas de prion (o prión si se quiere castellanizar). Pero bueno, problemas semánticos aparte, estas proteínas infecciosas son proteínas pertenecientes al propio organismo que presentan una estructura distinta a la habitual, estas proteínas "mal dobladas" son capaces de hacer que otras proteínas similares adquieran su misma estructura, esta estructura es siempre un amiloide, una proteína fibrosa con una gran densidad de láminas beta. Estas estructuras son muy estables y autorreplicativas (de hecho los amiloides se pueden formar sin ser necesaria la intervención de un organismo).

Bien, entonces tenemos un molécula proteica relativamente pequeña y simple, capaz de replicarse y resistente a los rayos UV y a la radiación ionizante. Además, parece ser que si comparamos las secuencias de aminoácidos más comunes encontradas en los priones con las que se forman de forma más fácil en una teóricas condiciones terrestres primitivas la coincidencia es bastante buena, lo cual puede darnos la idea de que el primer replicador fue una secuencia de aminoácidos con capacidad de replicar su estructura, una estructura con la que los nucleótidos de diversos tipos tendrían millones de años para interactuar [5].

A favor de esta hipótesis tenemos pequeños indicios, al principio los priones parecían una forma extraña de proteína infecciosa, pero más tarde se ha ido descubriendo que en Saccharomices cerevisiae y otros hongos se dan fenómenos de herencia epigenética relacionados con los priones. Los partidarios de esta teoría consideran que estas formas son remanentes de un momento hace mucho tiempo en que la herencia estaba más basada en la estructura de determinadas proteínas que en una secuencia de nucleótidos (podemos considerarlo un código genético analógico en vez de digital)[5]. En contra de esta hipótesis está el que más que una hipótesis sólida es un mero planteamiento y aun no hay explicaciones para prácticamente ninguna pregunta que se os pueda ocurrir. Sin embargo parece una dirección interesante en la que investigar.

La hipótesis que vamos a tratar ahora es sin duda la más especulativa e imaginativa que he leído hasta ahora, y a mí personalmente me parece muy muy interesante. Es una idea desarrollada por el profesor Graham Cairns-Smith, y recogida de forma técnica en "Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life" y de forma más divulgativa en "Seven Clues to the Origin of Life".

La idea es básicamente que antes de existir los replicadores biológicos (usando "biológico" tal y como nosotros lo entendemos) podrían haber existido otros sistemas totalmente distintos que almacenasen y replicasen información genética; concretamente Cairns-Smith propone que estos replicadores eran cristales, específicamente microcristales de arcilla. Las arcillas son básicamente estructuras cristalinas de muy pequeño tamaño, con una composición y estructura muy variada (aunque su unidad de construcción básica son los silicatos) y entre cuyas propiedades se incluye una gran reactividad, precisamente en suelos de cultivo se considera que una buena cantidad de arcilla es positiva, ya que favorece reacciones químicas con la materia orgánica que benefician a las plantas y otros seres vivos del suelo. Se pueden considerar, en resumen, una especie de interfaz químico entre los mundos orgánico e inorgánico.

Ahora bien, un cristal es básicamente una entidad mineral con una estructura, composición y propiedades (¡fenotipo!) definidas, que vienen dadas por una microestructura molecular (¿genotipo?). Los cristales crecen, y si se rompen cada una de las partes sigue creciendo por separado. Así que tenemos un cuerpo con genotipo y fenotipo que crece y se divide, y por tanto puede estar sujeto a ciertas leyes de selección natural, aquellos cristales que tiendan a romperse cuando están lo suficientemente "maduros" para que cada parte siga creciendo, y aquellos que crezcan más rápido acabarán siendo más abundantes dentro de un conjunto de cristales[6].

Hasta aquí todo bien, pero esta es la parte del truco de magia en la que perdemos la carta de vista, ¿cómo se puede pasar de eso a la información genética? Bien, Cairns-Smith no lo aclara, postula un "relevo genético" que empieza con nuestras moléculas orgánicas viviendo pegadas a las arcillas, "reproduciéndose" a medida que las arcillas se rompen y usándolas como catalítico de sus reacciones, y acaba por el desarrollo de la capacidad de estas moléculas orgánicas (mediante la formación de ADN, ARN, priones o cualquier otro replicador orgánico) de replicarse y evolucionar por su cuenta [6].

Esto se amplió mediante otra hipótesis, al parecer postulada por un tal Tim Tyler. El problema es que esta información, pese a estar bien pensada y contener numerosas referencias, no es 100% fiable, así que tomadla con espíritu crítico. Esta hipótesis, llamada del "Cristal Dulce", propone que uno de los rasgos para los que los cristales estarían sujetos a la selección natural es el desarrollo de estructuras catalíticas en su superficie que permitiesen la unión de polisacáridos, estos polisacáridos protegerían al cristal del medio ambiente y de defectos en el crecimiento. Las cadenas de polisacárido se romperían con el cristal, y crecerían con el. Mientras siguieran pegados al cristal estos polímeros orgánicos estarían prácticamente libres de selección natural, ya que no recaería en ellos la responsabilidad de contener la información genética y por tanto serían libres de experimentar. En algún punto del camino estas cadenas de polisacáridos (que por aquel entonces ya tendrían bases nucleotídicas unidas) adquirirían la capacidad de autorreplicación, y por tanto podrían separarse de las arcillas sin que eso supusiera su muerte evolutiva[7].

Todo esto es terriblemente especulativo, pero realmente no mucho más que otras teorías (de hecho en mi opinión está bastante mejor pensada que la de los priones), y realmente las bases teóricas propuestas por Cairns-Smith son sólidas y el desarrollo tiene sentido, aunque sea intuitivamente. Aunque no se puede tomar como verdad absoluta, sí es una idea original e interesante (que al fin y al cabo es de lo que se compone la ciencia) que pese a no contar con mucho apoyo hoy en día abre un campo de estudio que en mi opinión merece mucho la pena, aunque sea para abrir nuestras mentes y hacernos pensar que la vida puede ser algo mucho más amplio y variado de lo que pensamos.

La panspermia, como ya se explicó, es la creencia de que la vida proviene de "semillas" que viajan por el espacio y que se desarrollan al llegar a los planetas, uno o varios de estos eventos de "siembra" ocurrieron en la Tierra y de ahí vienen todas las formas de vida actuales. El problema de todo esto es que no soluciona el problema, sólo se lo quita de encima, aun en el caso de que una panspermia natural o dirigida por alienígenas (sí, también hay hipótesis al respecto) haya ocurrido, es necesario que la vida (o los alienígenas) se haya originado en otro lado. Sin embargo esta hipótesis sirve como mínimo para amortiguar las (teóricamente) monstruosas probabilidades en contra del origen de maquinaria compleja a partir de la simplicidad, simplemente tendríamos todo el universo para probar.

Versiones más modernas de esta hipótesis están mejor pensadas y apoyadas por pruebas muy sólidas y pese a que siguen llamándose popularmente “panspermia” son una evolución de esta hipótesis, podríamos denominarla más correctamente como “origen cósmico de la vida”. Desde los años 70 se está encontrando que el espacio interestelar está lejos de ser el abismo vacío que pensábamos que es, ya que se han empezado a encontrar pruebas de la existencia de materia orgánica en partículas de polvo interestelar, tales como glicina, metano, etanol o ácido fórmico. Además también se han encontrado biopolímeros en el polvo cometario e interestelar, más aun, y algo que me ha dejado muy sorprendido, al parecer estos polvos tienen propiedades espectroscópicas consistentes con la existencia de vida microscópica [3].

Y ahora el gran debate, el meteorito de Murchison. Este meteorito se estrelló en 1969 en Murchison, Australia. Un estudio detenido encontró restos de componentes orgánicos como azúcares y aminoacidos con una quiralidad y un ratio de carbono 13/carbono 12 (los seres vivos tenemos significativamente menos carbono 13 que la materia inanimada) que indicaban la posibilidad de haber sido formados por actividad biológica. Investigaciones en meteoritos similares arrojaron resultados parecidos. Ahora bien, sobre el meteorito de Murchison también se dice que contiene microfósiles de formas vivas, pero esto no ha sido totalmente confirmado, a día de hoy continúa el debate sobre si las diminutas formas curvilíneas del meteorito podrían estar generadas por actividad biológica o no [8], y en mi opinión este debate no arrojará resultados más concluyentes que aquel sobre el sexo de los ángeles.

Pero el caso es que existe una probabilidad pequeña aunque razonable de la presencia de microorganismos en el espacio exterior, y es indiscutible que la cantidad y variedad de materia orgánica encontrada en los polvos interestelar y cometario indica que allí está pasando algo. En este sentido la existencia de extremófilos que viven alegremente en los sitios más inhóspitos (¡para nosotros!) de la Tierra nos sugiere la posibilidad de que algunas formas vivas efectivamente puedan sobrevivir en sitios que no nos esperamos, y puede que de hecho estas formas vivas no sean los organismos hiperespecializados que nosotros pensamos que son, puede que de hecho ellos estén más cerca de la vida que predomina en el universo que nosotros, que seríamos los organismos hiperespecializados para sobrevivir en un medio ambiente tan extraño como el de la Tierra.

Demasiada especulación. Pero el caso es que esto abre la posibilidad de que exista vida en muchos otros planetas y lugares del universo, aunque sea vida a nivel microscópico. Como mínimo esto nos ayuda a descartar los milagros y los eventos extraordinarios a la hora de pensar en el origen de la vida. Y hablando del origen, aún en el caso de que efectivamente haya microorganismos viviendo alegremente en la cola de algún cometa, ¿cómo se originaron ellos? Bueno, las hipótesis mencionadas anteriormente siguen siendo válidas, tuvo que aparecer algún tipo de replicador en algún punto del espacio y en el tiempo. Sin embargo, el hecho de que este replicador apareciese en el espacio nos cambia totalmente las condiciones químicas que pudieron darle origen, quizá haciendo fácil lo que en la Tierra parece difícil y viceversa. Parece ser que la bioquímica cósmica va a ser otra disciplina que nos conviene desarrollar si queremos profundizar más en la naturaleza exacta de nuestros orígenes.

Referencias

1-Margulis, L., Olendzenski L. (eds.); Evolución ambiental; ed. Alianza Universidad


2-http://biologiageneral.blogcindario.com/2009/03/00008-el-origen-de-la-vida alexander-oparin.html



3-Origin of Life Ashwini Kumar Lal Astrophys Space Sci (2008) 317: 267–278


4- Los virus como modelos para la evolución darwiniana Esteban domingo Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM), Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), y Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Hepáticas y Digestivas (CIBERehd)


5-Are prions related to the emergence of early life? Omar Lupi, Paula Dadalti, Eduardo Cruz, Paul R. Sanberg, The Cryopraxis’ Task Force for Prion Research

Medical Hypotheses (2006) 67, 1027–1033


6-Cairns-Smith, A. G. (1982) Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life, Cambridge University Press, New York, ISBN 0-521-23312-7 (1985 reprint).


7-www.originoflife.net

8-http://science.jrank.org/pages/4501/Murchison-Meteorite.html