TEORÍAS DE LA EVOLUCIÓN CELULAR

TEORÍA DE LA SÍNTESIS ABIÓTICA O EVOLUCIÓN QUÍMICA

Consistía en señalar que en la Tierra primitiva recién formada, ya se habían producido los primeros compuestos químicos y que al combinarse habían dado lugar a un nivel de organización más alto, hasta llegar a la formación de las primeras células vivas, esta teoría hacía referencia a un proceso llamado evolución molecular, que se había iniciado con moléculas simples y luego había dado lugar a estructuras cada vez más y más complejas.

Oparin se basaba en el hecho de que existían evidencias que indicaban que la atmósfera primitiva era muy diferente de la actual, ya que carecía de oxigeno libre y en ella abundaba:

-Hidrógeno (H)

-Metano (CH4)

-Amoniaco (NH3)

-Ácido cianhídrico (HCN)

-Vapor de agua (H2O)

-Y otros más

Entonces el ambiente era reductor, en el que esos compuestos reaccionaron entre si gracias a fuentes de energía como los rayos ultravioleta provenientes del Sol, que en ese tiempo entraban en grandes cantidades por que no se había formado la capa de ozono (O3), de igual manera, también había:

-Descargas eléctricas producidas en las tormentas

-Calor provocado por las erupciones volcánicas

-Gran cantidad de elementos que producían radioactividad

-Rayos cósmicos.

Todas estas fuentes de energía contribuían a la formación de nuevos compuestos orgánicos y, así, poco a poco los mares primitivos se fueron inundando de materia orgánica, que a su vez dio lugar, poco tiempo después, a los primeros seres vivos.

Experimento de Miller-Urey

La teoría que estableció Oparin era interesante, pero desde el punto de vista científico, no era suficiente, era necesario demostrarla de alguna manera para que tuviera validez, para esto un joven químico estadounidense, Stanley L. Miller tuvo la respuesta, Miller era un estudiante que trabajaba bajo la dirección de Harold C. Urey, científico muy reconocido que ya había ganado el premio Nobel de Química en 1934 y que analizaba la composición de la atmósfera de la Tierra primitiva.

Miller ideó un experimento para reconstruir en un matraz las condiciones de la atmósfera de la Tierra de hace millones de años, su experimento consistió en lo siguiente:

El resultado que obtuvo fue una mezcla de aminoácidos, que son los componentes de las proteínas de los seres vivos, también encontró ácidos grasos, urea y otros compuestos orgánicos de alto peso molecular, de esta manera, Miller demostró que los componentes de los seres vivos sí podrían haberse formado de la manera en que lo proponía Oparin.

Después del experimento de Miller, hubo otros investigadores que repitieron la experiencia, utilizando fuentes de energía como los rayos UV, radiaciones y calor, con esto se obtuvieron los componentes de lípidos carbohidratos y de ácidos nucleicos.

Representación del experimento de Miller

Reacciones de condensación

Se habla demostrado que los monómeros que forman los compuestos biológicos se podrían haber formado bajo las condiciones de la atmósfera primitiva, sin embargo surgía la pregunta de cómo se podrían haber unido esos monómeros para dar lugar a polímeros, es decir, a moléculas grandes como las proteínas, los polisacáridos y los ácidos nucleicos.

Por ejemplo, los aminoácidos para formar una proteína, implica la eliminación de una molécula de agua por cada enlace que se forma, es evidente que este tipo de reacciones difícilmente podrían realizarse en el agua, así que se propuso que éstas se llevaran a cabo en las orillas de los mares, en los charcos, donde había arcilla y el agua se evaporaba.

Otra hipótesis, sustentada inicialmente por el bioquímico estadounidense Sidney W. Fox y sus colaboradores, propusieron que bajo condiciones de altas temperaturas se produce la polimerización espontánea de aminoácidos en compuestos protenoides, por esta razón, las zonas volcánicas también pudieron haber sido favorables para la formación de biomoléculas complejas.

Sistemas precelulares

Se debe considerar que en los mares primitivos el oleaje arrastraba biomoléculas formadas, con lo que se acumulaba materia orgánica:

-Lípidos

-Proteínas

-Ácidos nucleicos

-Carbohidratos

Hay que considerar que esas moléculas interactúan entre si y formaban pequeñas gotas en las que el medio interno quedaba aislado del externo, de modo que algunos componentes de Ia sopa primitiva quedaban atrapados dentro de esos sistemas precelulares.

Estas gotitas tenían periodos de duración variables y algunas pudieron durar lo suficiente para permitir que los componentes de su interior reaccionaran y comenzaran a tener procesos de metabolismo y reproducción muy sencillos.

Para demostrar la formación de estos sistemas precelulares, Oparin mezcló soluciones de proteínas y carbohidratos de alto peso molecular y obtuvo coacervados, estructuras parecidas a pequeñas células.

Por otro lado, Sidney, calentó mezclas de aminoácidos en una solución salina, y obtuvo el modelo de las microesférulas proteicas, las cuales se ven romo esferas limitadas por una membrana simple o doble.

Se debe considerar que todas estas estructuras o sistemas precelulares se pueden obtener fácilmente en el laboratorio, pero no se puede decir que al hacerlo se está generando o creando la vida

Durante uno o dos millones de años se fue perfeccionando este proceso de evolución química, hasta que se forraron estructuras capaces de auto conservarse, autorregularse y autorreproducirse, a estas estructuras se les llaman eubiontes o células primitivas, con esto la vida se había formado tras un largo proceso de evolución molecular.


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