Introducción

Desde que el hombre tuvo la capacidad de pensar y de razonar, se empezó

a preguntar cómo surgió la vida, surgiendo así uno de los problemas más

complejos y difíciles que se ha planteado el ser humano, en su afán de encontrar

una respuesta, intentando dar contestación mediante explicaciones religiosas,

mitológicas y científicas, a partir de estas últimas han surgido varias teorías y otras

han sido descartadas.

El presente trabajo trata sobre la evolución de dicho pensamiento a través

de los años, teniendo como punto céntrico las teorías del biólogo y bioquímico

Alexander Oparin, para conocer y comprender lo que podría ser la verdad sobre el

origen de la vida.

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Marco Teórico

Abiogénesis: La abiogénesis, también llamada generación espontánea es un proceso mediante el cual la vida de un organismo se origina a partir de la combinación de los elementos esenciales de la vida, que son agua, aire, tierra y fuego, sin la necesidad de partir de una vida preexistente. También puede concebirse la idea de la abiogénesis como aquel proceso mediante el cual la evolución de los sistemas moleculares simples en sistemas más complejos permite la aparición de los primeros seres protobiontes.

Protobionte: es un agregado de polímeros orgánicos ensamblados espontáneamente de forma abiótica, rodeado por una estructura membranosa. Los protobiontes exhiben algunas de las propiedades que se asocian con la vida, como la reproducción simple, el metabolismo y la excitabilidad, así como el mantenimiento de un medio químico interno diferente del exterior. Se dice que son las moléculas precursoras de la vida.

Micela: es una proteína o molécula orgánica compleja rodeada de una capa de solvatación (H2O)

Coacervado: es un conjunto de micelas rodeado de una capa de solvatación y que se mantienen unidas mediante un sistema de fuerzas de tensión superficial, donde se organizan los lípidos y otras sustancias orgánicas alrededor de las proteínas, formando una membrana fosfolipídica.

Quimiosíntesis: proceso mediante el cual se explica la aparición de los primeros seres vivientes mediante la evolución progresiva de los sistemas moleculares y la formación de complejos orgánicos cada vez más complejos.

Caldo primitivo: El caldo (o sopa) primitivo (también llamado primario, de la vida o primordial) es el supuesto de las condiciones que debieron existir en la Tierra durante los procesos que originaron la vida, es decir, los elementos en las proporciones en las que se encontraban entonces. El líquido, rico en compuestos orgánicos, se compone de carbono, nitrógeno e hidrógeno mayoritariamente, expuesto a rayos ultravioletas y energía eléctrica.

Antecedentes históricos de las teorías del origen de la vida

Desde la Antigüedad, la teoría de la abiogénesis ha tenido una gran aceptación por parte de la comunidad intelectual y científica, siendo Aristóteles (uno de los más grandes intelectuales de la época) el formulador original de la teoría y quien expuso que, insectos y peces provenían de sustancias como el

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sudor o el rocío, como resultado de la interacción de la materia "no viva" con "fuerzas capaces de dar vida".

Más adelante, el científico y médico Paracelso (Siglo XVI) describió una serie de observaciones donde afirmaba confirmar la generación espontánea de ratones, ranas, anguilas y tortugas a partir de agua, aire, paja y madera en descomposición. Un siglo más tarde, el médico belga Jean Baptiste Van Helmont realizó experimentos donde afirmaba que se podían producir ratones en 21 días, partiendo de una camisa sucia puesta en contacto con granos de trigo. En dicha receta, se suponía que el principio activo estaba en el sudor humano y por esta razón se usaba la camisa sucia.

En el siglo XVII, el médico y biólogo italiano Francesco Redi, realizó experimentos referentes a la generación espontánea. Redi planteó su discrepancia a la teoría de la generación espontánea en un libro llamado “Experimentos en la Generación de los Insectos”, donde afirmó que la vida se genera de vida preexistente. Tras realizar el experimento de la generación de las larvas de mosca, se creyó una “victoria” para Redi y se empezó a considerar la teoría biogenista.

En 1795, John Needham, en Londres, presentó nuevos argumentos en apoyo a la generación espontánea con una serie de ingeniosos experimentos, en los que usó líquidos que contenían pequeñas partículas de alimentos, tales como caldo de pollo o jugos vegetales. Calentó el líquido y lo colocó en un tubo de ensayo, luego selló el tubo de manera que apenas entrara el aire, y lo calentó nuevamente. Después de unos días, en el líquido pululaban pequeños organismos. Needham trató de la misma manera una variedad de líquidos y encontró que obtenía los mismos resultados. Interpretó esos resultados como un apoyo a su hipótesis básica de que, en efecto, la generación espontánea ocurría.

Veinticinco años después de realizados los experimentos de Needham, un clérigo italiano llamado Lazzaro Spallanzani, realizó una fuerte crítica al trabajo de Needham.

Spallanzani repitió los experimentos de Needham colocando las infusiones en los envases, sellándolos herméticamente e hirviéndolos durante una hora. Entonces los dejó en observación y ninguno de ellos presentó signos de vida al examinarlos, varios días después. Spallanzani sugirió que Needham no había calentado suficientemente los tubos de ensayo para matar a todos los seres vivos existentes en ellos, de modo que aún después de que el fluido había sido calentado, todavía contenía algunos organismos vivientes que pudieron reproducirse una vez el tubo estuviese frío.

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Los abiogenistas afirmaban que el aire era necesario para la generación espontánea y los biogenistas que era la fuente de contaminación. Los abiogenistas necesitaban el aire para probar la teoría de la generación espontánea y los biogenistas necesitaban excluir el aire para probar que la generación espontánea no existía. Es por esto que se consideró una victoria para Needham y permaneció sin una resolución definitiva.

En la segunda mitad del siglo XIX, el bacteriólogo Louis Pasteur fue capaz de demostrar definitivamente que la vida no se originaba espontáneamente mediante experimentos donde, usando matraces de cuello de cisne, logra aislar una muestra de caldo nutritivo de los microbios sin aislarla del aire.

En 1938, el bioquímico ruso Alexander Oparin propuso lo que él llamó la teoría de la coacervación. Esta sostiene que las sustancias proteicas formaban agregados en el caldo primitivo, que tendían a formar simples membranas alrededor de ellas debido a las fuerzas de tensión superficial existentes dentro de la membrana.

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Objetivos

Objetivo General:

Demostrar la validez de la teoría sobre el origen de la vida de Alexander Oparin.

Objetivos Específicos:

1. Plantear y comprender los fundamentos teóricos de la teoría de Oparin.2. Someter a prueba la teoría de Oparin a través de experimentación

quimiosintética con el fin de comprobar sus enunciados.

Problema

El estudio científico del origen de la vida se relaciona con el concepto filosófico de abiogénesis que, en su sentido general, es la generación de vida a partir de materia inerte y, en una definición más moderna, aborda la aparición de las primeras formas de vida a partir de compuestos químicos primordiales. La generación de las formas de vida más complejas a partir de las más simples es dominio de la teoría de la evolución. Estas teorías no pretenden discernir sobre aspectos religiosos que adjudican una voluntad divina en el origen de la vida (creacionismo), ni sobre aspectos metafísicos que ilustren sobre las causas primigenias.

El origen de la vida es un problema difícil de afrontar. A pesar de ello, el estado actual de la ciencia permite sugerir una hipótesis válida sobre cómo surgió la vida en la Tierra.

Y la gran duda es: ¿entonces cómo se originó la vida?

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Marco Metodológico

Hipótesis

Si los seres vivos se forman a partir de otro predecesor, ¿entonces pudo el primer ser viviente originarse a partir de una evolución de los compuestos químicos existentes en la atmósfera primitiva?

Materiales

Solución de gelatina en agua destilada (1%).

Solución de goma arábiga (1%).

Ácido clorhídrico (0,1 M).

Goteros.

Tubos de ensayo.

Vaso de precipitado.

Trípode.

Mechero.

Portaobjetos.

Microscopio.

Cubreobjetos.

Procedimiento Experimental

Se mezclaron 5 ml de gelatina con 3 ml de goma arábiga en un vaso de precipitado. Se calentó dicha solución hasta que se disolvieron todos los grumos. Se agregó una gota de ácido clorhídrico (HCl) a la mezcla y se vertió en un tubo de ensayo, agitándola hasta que se volvió turbia.

Se extrajo una gota de la mezcla y se colocó sobre el portaobjetos. Se selló con el cubreobjetos y se observó bajo el microscopio.

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Observación

Se formaron cuerpos esféricos rodeados de una especie de membrana. Dichos cuerpos son micelas, proteínas rodeadas de una capa de solvatación por fuerzas de tensión superficial, formadas por la interacción de la goma arábiga y la gelatina bajo la acción del ácido clorhídrico como catalizador inorgánico. No se formaron coacervados.

Análisis de Resultados

Variable Dependiente: Una variable dependiente es aquella cuyos valores dependen de los que tomen otra variable. El objeto, proceso o característica a estudiar y que modifica su estado con la modificación de la variable independiente.

Dentro de la experimentación, la variable dependiente es la aparición de micelas o coacervados dentro de la solución de goma arábiga y gelatina.

Variables Independientes: Una variable independiente es aquella cuyo valor no depende del de otra variable. La variable que manipula el experimentador.

Dentro de la experimentación, las variables que se controlaron fueron:

1. La cantidad de goma arábiga.2. El tiempo de calentamiento.3. El tamaño del vaso de precipitado.4. La cantidad de gelatina.5. El tamaño del tubo de ensayo.6. La cantidad de ácido clorhídrico.

Variables Intervinientes: Son aquellas características o propiedades que de una manera u otra afectan el resultado que se espera y están vinculadas con las variables independientes y dependientes.

Dentro de la experimentación, las variables intervinientes que consideramos son el medio ambiente donde se desarrolló el experimento y los factores climatológicos existentes a la hora de desarrollarlo.

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Conclusión

La experimentación demostró que en un ambiente de laboratorio controlado, y a partir de compuestos químicos orgánicos, se pueden originar protobiontes (coacervados y micelas) carentes de vida que, con el paso del tiempo y las condiciones adecuadas en la atmósfera primitiva, pudieron ser los predecesores y causantes de las primeras formas de vida en la Tierra.

Bibliografía

“Ciencias Biológicas. De las Moléculas al Hombre” – Adaptación de la versión Azul del BSCS realizada por el CECSA.

“Biología” – Levine Miller. Prentice Hall.

“Biología e Investigación Científica” – Jeffrey Barker y Garland Allen.

“Biología” – Helena Curtis. Editorial Médica Panamericana.

“Biología” – Claude Villee. Mc Graw Hill.

“Biología. La vida en la Tierra” – Teresa Audesirk y Gerald Audesirk. Prentice Hall.

“Bioquímica” – Thomas Devlin. Editorial Reverté

“El Origen de la Vida” – Alexander Oparin