apunts orígen de la vida

CCMC Unitat 1: L’origen de la vida

1

Alguns dels grans personatges de la història de la humanitat han intentat

donar respostes als dubtes sobre el nostre origen i el de totes les espècies,

basant-se en experiments científics. Tanmateix, la biologia és una ciència

limitada ja que som incapaços de saber amb exactitud l’origen de les

espècies. Per aquest motiu, la teoria de l’origen de la vida és, en alguns

aspectes, només això, una teoria .

Unitat 1. L’ORIGEN DE LA VIDA

El primer en parlar de l’origen de la vida va ser

Aristòtil fa aproximadament 2000 anys. En primer

lloc, va fer una diferenciació segons el tipus d’ésser

viu: va proposar el fet que els animals superiors

tenien l’origen per aparellament , els animals

inferiors tenien l’origen en la descomposició de la

terra , i que algunes plantes es desenvolupaven a

partir de llavors i d’altres ho feien per generació

espontània .

La teoria de la generació espontània feia

referència al fet que la vida neix a partir de matèria

inerta , és a dir, del no res. L’Església va donar i ha

donat sempre molt suport a aquesta teoria ja que

concorda amb les seves pròpies creences basades

en l’existència de Déu.

A mitjans del segle XVII, Francesco Redi va fer una

sèrie d’experiments sobre la generació espontània

posant restes de carn en diferents pots, un de tancat

i l’altre d’obert. Passats uns dies, en el pot obert es

podia observar cucs i larves mentre que en el que

havia estat tancat no s’hi apreciava la presència de

cap organisme . A partir d’això, Redi va deduir que

Bust d’Aristòtil

Introducció

Francesco Redi


2

no hi havia generació espontània i per tant va aportar

el concepte de biogènesi . La biogènesi fa referència

al fet que la vida només es pot originar a partir de

vida ja existent.

L’any 1745, John Needham va donar suport a la

generació espontània a partir d’una sèrie

d’experiments amb líquids que contenien restes

biològiques . Va arribar a la conclusió que la vida

s’originava en els líquids els quals contenien un

principi actiu que, després d’escalfar i deixar

refredar , permetia la formació de nous organismes

encara que aquests recipients estiguessin tancats.

Cap el 1770, Làzaro Spallanzani va criticar els

experiments de Needham i els va voler millorar. El

que va fer va ser escalfar a altes temperatures els

líquids durant una hora. Dies després no hi havia

signes visibles de vida. Segons Spallanzani, el que

Needham va fer malament va ser el fet de no

escalfar suficientment els líquids, de manera que

algunes formes de vida que ja hi existien seguien

vives.

L’any 1862, Louis Pasteur va demostrar

experimentalment que existia un transport aeri de

gèrmens i microorganismes . Ho va fer a partir d’un

aparell el qual estava format per un tub atapeït de

cotó pólvora per on hi feia passar aire. Observant el

cotó que havia servit com a filtre, va poder demostrar

que els organismes que hi havia eren semblants als

que apareixien en un procés de descomposició. Un

altre experiment que va fer va ser deixar reposar

Làzaro Spallanzani

John Needham

Louis Pasteur


3

líquids en pots amb aire prèviament esterilitzats, en

els quals no hi va aparèixer cap tipus de

microorganisme. Va concloure, per tant, que les

infusions de descomposició són fetes pels

mateixos microorganismes que hi apareixen, no

creixen per generació espontània. Des de llavors la

teoria de la generació espontània ha quedat

descartada .

Posteriorment, un naturalista francès va formular una

de les primeres teories de l’evolució biològica i va

assignar el mot biologia per designar la ciència dels

éssers vius. Aquest era Jean-Baptiste-Pierre-

Antoine de Monet , Cavaller de Lamarck, que va

néixer a Bazentin, Picardia, l’1 d’ agost del 1744 i va

morir a Paris el 18 de desembre de 1829. Destaca

també per ser el fundador de la paleontologia dels

invertebrats .

Un dels personatges més importants que va proposar

una teoria de l’origen de les espècies va ser

Charles Robert Darwin (12 de febrer de 1809 – 19

d'abril de 1882). Aquest naturalista anglès era el

cinquè de sis fills d’una família adinerada. El seu pare

era, el doctor i financer, Robert Darwin i la seva mare

era Susannah Darwin. Va ser estudiant de les

universitats d’Edimburg i Cambridge a Anglaterra.

Va acabar els estudis de teologia a l’edat de 22 anys.

Tanmateix, el que realment l’interessava era el món

natural i d’aquí que el 1831 s’embarqués en un

vaixell de la marina anglesa, el “HMS Beagle " que va

realitzar una expedició al voltant del món durant 5

anys. Aquest viatge va ser important ja que, gràcies

Jean-Baptiste Lamarck

Charles Darwin


4

al mateix, Charles Darwin va començar a especular

sobre la teoria de l’evolució . Posteriorment, va

explicar que totes les espècies havien evolucionat al

llarg del temps a partir d'ancestres comuns

mitjançant la selecció natural . Aquesta teoria va ser

recollida en la seva gran obra anomenada “L’origen

de les espècies ” publicada l’any 1859. Aquest llibre

va tenir un gran impacte en la societat de la segona

meitat del segle XIX ja que invalidava la Teoria

Creacionista que l’Església defensava.

Charles Darwin va escriure dues altres obres

anomenades “ Variacions en plantes i animals

domesticats” (1868) i “La descendència del home i la

selecció en relació al sexe” (1871). Les seves obres

són la base de la biologia evolutiva moderna .

Uns anys després, un bioquímic soviètic es va fer

notar pels seus estudis sobre l'origen de la vida , que

va explicar mitjançant el pas de les proteïnes

simples als agregats orgànics per afinitat funcional.

Aquest científic era Alexandre Ivanovich Oparin .

Oparin va subratllar el fet que en els primers

moments de la història de la Terra, l'atmosfera era

absent d’oxigen (que va ser generat després,

gràcies a la fotosíntesi vegetal). Abans de l'aparició

de la vida podien haver existit substàncies

orgàniques simples en una espècie de brou primitiu.

Va afegir que els primers organismes van ser,

probablement, heteròtrofs , els quals utilitzaven com

aliment substàncies orgàniques i no posseïen la

capacitat, com els autòtrofs actuals, de nudrir-se de

substàncies inorgàniques . Per aquest científic, les

característiques clau de la vida són l’organització i

Original i reedició de L’origen de les especies de

Charles Darwin

Alexandre Ivanovich Oparin


5

integració , i els processos que condueixen a tal vida

haurien de ser susceptibles d'especulació raonable

i d'experimentació .

Les seves teories es van enfrontar inicialment a una

forta oposició, però amb el pas del temps han estat

demostrades experimentalment i han estat

acceptades com hipòtesis legítimes per la comunitat

científica .

Així, les teories d’Oparin van ser demostrades al

laboratori gràcies a les experiències de Miller i Urey .

Com havia dit anteriorment Oparin, durant els primers

temps, després de l’aparició dels planetes , les

condicions de temperatura i pressió a la Terra eren

incompatibles amb qualsevol forma de vida . Va

existir, doncs, un primer període anomenat evolució

atòmica durant el qual els àtoms es van anar

organitzant per formar les primeres molècules .

Aquest primer període va tenir probablement una

durada aproximada de 500 milions d’anys .

Ara fa uns 400 milions danys va començar un

període d’evolució química , que es va prolongar fins

fa uns 1500 milions d’anys durant el qual es va anar

conformant les actuals característiques del planeta .

Aquest procés inclou l’evolució de l’atmosfera fins a

arribar a la composició que té en l’actualitat, factor

d’importància vital per l’evolució dels éssers vius .

Així doncs, l’aparició de la vida es pot situar fa

aproximadament 3500 milions d’anys, moment a

partir del qual s’inicia el període d’evolució biològica

que discorre paral·lel al d’evolució química i que

arriba fins a l’actualitat.

Stanley Miller

Harold C. Urey


6

L'experiment de Miller i Urey (1953) va significar una

prova substancial de la hipòtesi sobre l'evolució

química i l'origen de la vida formulada per Oparin i

Haldane, els quals havien proposat que les

condicions de la Terra primitiva (atmosfera

reductora i energia dels llamps, dels volcans i de les

radiacions) eren les desencadenants de la síntesi de

compostos orgànics , unitats bàsiques de les

macromolècules biològiques , a partir de precursors

inorgànics.

Stanley Miller i Harold Urey utilitzaren un aparell

semblant al de la foto per simular les condicions

existents en l'atmosfera primitiva de la Terra. Un

recipient d'aigua calenta simularia el mar primitiu ,

mentre que l'atmosfera estaria constituïda per H2O,

H2, CH4, i NH3.

Un corrent elèctric representaria les abundants

descàrregues elèctriques existents aleshores a causa

de les fortes tempestes . Per últim, un condensador

refredaria l'atmosfera i crearia pluges . Després d'uns

dies de funcionament, l'aigua del recipient passava

de ser transparent a adoptar un color marró on es

podien detectar una varietat de molècules

orgàniques entre les quals es trobaven els

aminoàcids que formen les proteïnes . Aleshores, va

quedar demostrat que les molècules orgàniques

que formen part dels éssers vius poden ser

sintetitzades abiòticament d'una manera prou

senzilla.

L'experiment va demostrar que en les condicions

abiòtiques previstes per Oparin i Haldane es podien

sintetitzar les unitats constituents de les proteïnes i,

alhora, va establir la metodologia per a que altres

Experiment de simulació del mar i l’atmosfera primitius

R. S. B. Haldane


7

investigadors, variant les condicions, obtinguessin

uns altres tipus de biomolècules essencials per a

l'organització de les formes vives .

Posteriorment hi va haver la teoria de la panspèrmia

o cosmozoica que defensa que l’essència de la vida

està disseminada per l’univers i que la vida va

començar a la terra quan meteorits amb matèria

orgànica van arribar al nostre planeta. El major

inconvenient d’aquesta teoria és que no ens explica

com va iniciar-se la vida i es limita a dir que té l’origen

a l’exterior.

Durant anys es va creure que l’evolució del planeta i

l’evolució de la vida no tenien una relació directa.

Però el químic anglès James Lovelock , recolzat per

l’americana Lynn Margulis , va formular la hipòtesi

Gaia, que defensava tot el contrari: l’atmosfera, la

temperatura i la concentració de sals als oceans

s’havien fet adequades per permetre la vida La idea

principal d’aquesta hipòtesi es basa en que hi ha una

interacció entre la Terra i els éssers vius que

l’habiten. És a dir, van ser els primers éssers vius

els que van modificar l’atmosfera (que anteriorment

no tenia oxigen) i la van fer òptima pel

desenvolupament de la vida a la Terra . Per altra

banda, la vida a la Terra és possible degut a les

característiques de l’atmosfera actual.

En els últims anys del segle XX també es va iniciar el

projecte SETI que és l’acrònim del anglès “Search

for ExtraTerrestrial Intelligence”, o Búsqueda

d’Intel·ligència Extraterrestre. Els primers projectes

SETI va sorgir sota el patrocini de la NASA durant

els anys 70. Per tant, el que busca el projecte SETI

James Lovelock

Lynn Margulis


8

Al llarg de tota la història s'han dut a terme moltes investigacions i han sorgit

diferents teories sobre l'origen de la vida en el nostre planeta. Tot i això,

encara queden moltes qüestions sense resposta les quals són la base dels

treballs de molts científics de l'actualitat i encara que la recerca estigui molt

avançada queda molt camí per endavant.

és alguna evidència que demostri l’existència de vida

intel·ligent en altres planetes. Aquest projecte, té un

modus operandi molt determinat, degut a les

limitacions físiques que impossibiliten un viatge o

qualsevol mena de contacte físic amb vida

intel·ligent fora del sistema solar, el contacte és a

través d’ones radiofòniques . Considerant que les

ones de radio viatgen a la velocitat de la llum, i que ja

fa 40 anys que estem analitzant si alguna senyal

radiofònica arriba al nostre planeta, no pot haver-hi

vida intel·ligent a menys de 40 anys llum del planeta

Terra.

Un dels principals defensors del projecte SETI va ser

Carl Edward Sagan que va néixer a Nova York el 9

de novembre de 1934, i va morir a Seattle, el 20 de

desembre de 1996. Conegut pel públic a través de la

sèrie Cosmos , en la qual presentava documentals,

va ser un gran astrònom i científic.

Carl Sagan

apunts orígen de la vida

Education