Origen de la vida

La abiogénesis (del griego a -bio-génesis , "orígenes no biológicos"), o de manera informal el origen de la vida , [1] [2] [3] es el proceso natural por el cual la vida se origina a partir de materia no viva, como como compuestos orgánicos simples. [1] [4] [5]

La transición de un sistema no vivo a un organismo vivo no fue un evento único sino más bien un proceso gradual de aumento de la complejidad del sistema. [6] [7] [8] [9] La abiogénesis se estudia combinando conocimientos de biología molecular , paleontología , astrobiología y bioquímica para determinar cómo la creciente organización de reacciones químicas abióticas en sistemas no vivos ha llevado al origen de la vida tanto en la Tierra y en otros lugares del universo, después de algún tiempo desde su nacimiento (que se remonta a un evento colosal conocido como el Big Bang , que se estima que ocurrió hace unos 13.800 millones de años) hasta la actualidad. [10]

Comienzo

El origen de la vida en la Tierra se puede fechar en un período comprendido entre hace 4400 millones de años, cuando apareció agua líquida en la superficie de la Tierra [11] y hace 2700 millones de años, cuando los isótopos estables verificaron la primera evidencia incontrovertible de vida [12] [ 13] y biomarcadores moleculares que muestran la actividad de la fotosíntesis . [14] [15] . Sin embargo, se cree que la vida se originó hace unos 3.900 millones de años, cuando la Tierra comenzó a enfriarse hasta una temperatura a la que el agua podía ser en gran parte líquida; esto lo confirman los descubrimientos de estructuras microbianas que datan de hace 3.700 millones de años en las rocas verdes de Isua , en Groenlandia [16] . Además, varias campañas de investigación han atestiguado la presencia de cianobacterias fósiles encerradas en rocas estromatolíticas de Australia Occidental de unos 3.500 millones de años [17] . Un estudio reciente analizó posibles microfósiles , identificados como filamentos de hematites presentes en muestras tomadas del cinturón supracrustal de Nuvvuagittuq, datando de hace entre 3.750 millones de años y 4.280 millones de años. Si el estudio se confirmara, sería una prueba de que la formación de vida en la Tierra se produjo muy rápidamente después de su formación. [18]

El concepto del origen de la vida ha sido tratado desde la antigüedad en el contexto de diferentes religiones y en la filosofía: con el desarrollo de modelos científicos a menudo en contraste con lo que se afirma literalmente en los textos sagrados de las religiones, el origen de la vida se ha convertido en un tema de debate entre la ciencia y la fe. [19] Esto ha llevado a una lectura menos literal y más metafórica de algunos textos sagrados, cuyo objetivo, sin embargo, no era dar explicaciones científicas sobre cómo nació la vida, sino más bien dar sentido y propósito al nacimiento de la vida. [20] Desde el punto de vista científico, la explicación del origen de la vida parte del supuesto fundamental de que las primeras formas vivas se originaron a partir de materia inerte.

Explicaciones

La cuestión de cómo se originó la vida en la Tierra surgió sobre todo a raíz del desarrollo de la teoría de la evolución por selección natural, desarrollada de forma independiente por AR Wallace y CR Darwin en 1858 , que sugería que todas las formas de vida están unidas por relaciones de descendencia común a través de ramas ramificadas. árboles filogenéticos que conducen a un solo progenitor, extremadamente simple desde el punto de vista biológico. El problema era entender cómo se originó esta forma primordial simple, presumiblemente una célula muy similar a las procariotas modernas y que contenía la información genética , almacenada en ácidos nucleicos , así como proteínas y otras biomoléculas indispensables para su supervivencia y reproducción . El proceso evolutivo que condujo a la formación de un sistema complejo y organizado (es decir, el primer ser vivo) a partir del mundo prebiótico duró cientos de millones de años y se desarrolló a través de sucesivas etapas de eventos, que luego de un gran número de intentos han conducido a sistemas cada vez más complejos.

El primer paso fundamental fue la producción de moléculas orgánicas simples , como aminoácidos y nucleótidos , que constituyen los componentes básicos de la vida. Los experimentos de Stanley Miller y otros han demostrado que este evento fue factible en las condiciones físico-químicas de la Tierra primordial , caracterizada por una atmósfera reductora. Además, el descubrimiento de moléculas orgánicas en el espacio, en el interior de nebulosas y meteoritos ha demostrado que estas reacciones también ocurrían en otros lugares del universo, tanto que algunos científicos creen que las primeras biomoléculas fueron transportadas a la Tierra por medio de meteoritos.

Últimas preguntas

La cuestión más difícil es explicar cómo a partir de estos simples compuestos orgánicos, concentrados en los mares en un caldo primordial , se podrían formar células con los requisitos mínimos indispensables para ser consideradas vivas, es decir, la capacidad de utilizar materiales presentes en el medio ambiente para mantenerse. su propia estructura, organización y capacidad de reproducción. Muchos científicos han tratado de esclarecer a través de hipótesis y experimentos los pasos fundamentales que condujeron a la vida, incluido el origen de los primeros polímeros biológicos y entre estos el de una molécula capaz de producir copias de sí misma, el replicador, a partir del cual se originan nuestros genes y la formación de las primeras membranas biológicas , que crearon compartimentos aislados del medio exterior, en los que evolucionaron los primeros sistemas de reacción y las primeras vías metabólicas catalizadas por enzimas . A pesar de esto, la reconstrucción de la historia de vida todavía presenta muchas preguntas, especialmente en lo que respecta a la sucesión de eventos. El progreso en este campo de investigación se ve obstaculizado por la falta de registros fósiles y la dificultad de reproducir estos procesos en el laboratorio .

Historia del concepto en la ciencia

La teoría de la generación espontánea

Por generación espontánea (o abiogénesis) entendemos la creencia, muy extendida desde la antigüedad hasta el siglo XVII , según la cual la vida puede nacer de forma "espontánea" a partir de materia inerte o inanimada, por efecto de "flujos vitales".

Se creía que Dios había creado directamente solo seres vivos "superiores" (como los humanos y los animales grandes), mientras que los "inferiores" (como los gusanos y los insectos ) podían surgir espontáneamente del barro o de los cadáveres en descomposición .

Al respecto, el químico Jean Baptiste van Helmont llegó a aportar la siguiente receta para “hacer ratones”:

Deje una camisa o trapos sucios en un recipiente abierto, como una olla o un barril, que contenga algunos granos de trigo o alimento y en 21 días aparecerán las ratas. Habrá machos y hembras adultos capaces de aparearse y reproducirse con otros ratones . [21]

Esta teoría fue refutada en el siglo XVII , gracias a algunos experimentos de Francesco Redi y Lazzaro Spallanzani .

Francesco Redi en 1668 , [22] para determinar si se producía o no el proceso de generación espontánea , llevó a cabo un riguroso experimento al respecto, que representa un ejemplo clásico de aplicación del método experimental a la biología.

Redi tomó ocho tarros, en cada uno de los cuales introdujo trozos de diferentes animales: una serpiente, un poco de pescado, unas anguilas y un trozo de carne de buey , y los dividió en dos grupos de cuatro:

En los frascos del grupo control se observaron moscas , que entraron en contacto directo con la carne y, al poco tiempo, se desarrollaron varias larvas . No se encontraron larvas ni moscas en los frascos taponados.

A partir de estos resultados, Redi dedujo que las moscas solo podían ser generadas por otras moscas: en el frasco abierto, las moscas habían entrado y puesto sus huevos sobre la carne; en el frasco cerrado, sin embargo, las moscas, al no poder entrar, no pudieron depositar sus huevos sobre la carne.

Estos resultados aún no eran concluyentes, ya que Redi, para eliminar cualquier duda sobre la posibilidad de que la falta de circulación de aire , en los recipientes cerrados, pudiera haber interferido de alguna manera en el desarrollo de las larvas, realizó otro experimento en el que los frascos de las Los grupos experimentales se cerraron con gasas , que permitieron la circulación del aire, impidiendo la entrada de moscas. Nuevamente no se desarrollaron larvas, lo que confirma los resultados experimentales previos.

Con los años, la teoría de la generación espontánea fue abandonada gradualmente. Sin embargo, el advenimiento, el desarrollo y la mejora del microscopio llevaron a un renacimiento general de la teoría, ya que se descubrieron otras formas de vida, antes desconocidas, como hongos , bacterias y varios protozoos : de hecho, se notó que era suficiente. poner sustancias orgánicas en descomposición en un lugar cálido por un corto tiempo y extrañas "bestias vivientes" aparecieron en la superficie.

En 1745 - 1750 , John Turberville Needham , [23] un clérigo y naturalista inglés , partiendo de la observación de que los microorganismos prosperaban en diversas sopas, obtenidas de la infusión de carne o vegetales, cuando estos eran expuestos al aire, concluyó que dentro de todos En la materia, incluidos el aire y el oxígeno , había una "fuerza vital" responsable de la generación espontánea. [24] Para corroborar esta tesis, hirvió algunas de sus sopas durante unos minutos, con el fin de eliminar cualquier microbio contaminante, y las vertió en frascos "limpios" , cerrados con corchos; incluso en este caso, sin embargo , observó el crecimiento de microorganismos.

Unos años más tarde ( 1765 ), Lazzaro Spallanzani , [25] un abad y biólogo italiano , no convencido por las conclusiones de Needham, realizó experimentos similares con diferentes variaciones, aplicando un método más riguroso: primero, sometió ahora las sopas, luego sellaron los frascos de vidrio que contenían el caldo derritiendo las aberturas. El caldo obtenido era estéril y no se detectó crecimiento de microorganismos incluso después de varios días. En un grupo de control, hirvió el caldo durante solo unos minutos y observó que los microorganismos crecían en estos matraces. En un tercer grupo hirvió el caldo durante una hora, pero cerró los frascos con corchos (que eran lo suficientemente anchos para el paso del aire) y también observó el desarrollo de microorganismos en este. Spallanzani concluyó que, si bien una hora de ebullición esterilizaba la sopa, unos pocos minutos no eran suficientes para matar todas las formas vivas inicialmente presentes y, además, que los microorganismos también podían ser transportados por vía aérea, como había sucedido en los frascos del tercer grupo.

Estos resultados provocaron una acalorada discusión entre Spallanzani y Needham sobre la esterilización como método para refutar la generación espontánea. Needham afirmó que el exceso de ebullición del caldo utilizado para esterilizar los recipientes había matado la "fuerza vital", mientras que la breve ebullición no fue lo suficientemente onerosa como para destruirla, por lo que los microbios aún podían desarrollarse. También argumentó que el uso de contenedores sellados impedía la entrada de fuerza vital . Por el contrario, en los contenedores abiertos podría entrar aire fresco, comenzando así la generación espontánea . [26]

Cuando la controversia se volvió demasiado viva, la Academia de Ciencias de París ofreció un premio a cualquiera que pudiera arrojar algo de luz sobre el tema. El premio lo ganó en 1864 Louis Pasteur , quien a través de un sencillo experimento pudo refutar la teoría de la generación espontánea. Para sus experimentos utilizó matraces cuello de cisne , que permitían la entrada de oxígeno , elemento esencial para el desarrollo de la vida, pero evitaban que el líquido de su interior entrara en contacto con contaminantes como esporas y bacterias . Hirvió el contenido de los frascos, matando así cualquier vida en el interior, y demostró que los microorganismos reaparecían solo si se rompían los cuellos de los frascos, lo que permitía la entrada de contaminantes.

A través de este simple pero ingenioso experimento, Louis Pasteur pudo refutar definitivamente la teoría de la generación espontánea y, como él mismo dijo en una velada científica en la Sorbona de París :

La teoría de la generación espontánea nunca podrá recuperarse del golpe fatal que le infligió este simple experimento .

Hacia teorías modernas

En una carta a Joseph Dalton Hooker fechada el 1 de febrero de 1871 , Charles Darwin sugirió que la chispa inicial de la vida pudo haber ocurrido en un " pequeño estanque tibio, que contenía sales de amoníaco y fósforo , luz , calor , electricidad , etc., de modo que se producía químicamente una proteína lista para sufrir cambios nuevos y más complejos ”. Continuó explicando que " hoy tal materia sería instantáneamente devorada o absorbida, lo que no habría ocurrido antes de la formación de los seres vivos ". En otras palabras, la presencia de la vida misma impide que la generación espontánea de compuestos orgánicos simples ocurra hoy en la Tierra; circunstancia que hace depender la búsqueda del origen de la vida de las condiciones estériles del laboratorio.

Un enfoque experimental de la cuestión estaba más allá de las capacidades de la ciencia de laboratorio en la época de Darwin, y no se hizo ningún progreso real hasta 1924 , cuando Aleksandr Ivanovich Oparin sintió que era la falta de oxígeno atmosférico lo que precedía a la cadena de eventos, lo que habría conducido a la evolución de la vida . De hecho, según Oparin, el catalizador de las primeras reacciones estaba constituido por la radiación ultravioleta que, en presencia de oxígeno, se habría protegido rápidamente de la formación de ozono . Este mecanismo se explica en la publicación del científico titulada El origen de la vida en la Tierra , en la que Oparin planteó la hipótesis de que, en una atmósfera pobre en oxígeno y por la acción de la luz solar, se producirían moléculas orgánicas que, acumuladas en los mares primitivos, han formado una " sopa primordial ". Estas primeras sustancias orgánicas se habrían combinado para formar moléculas cada vez más complejas, hasta llegar a los coacervados . Estas gotitas, de aspecto similar a las células actuales , habrían crecido por fusión con otras gotas y reproducido por división en gotas hijas, obteniendo así un metabolismo primordial en el que se mantuvieron aquellos factores que favorecían la integridad celular, a diferencia de los demás que se extinguieron. Muchas teorías modernas sobre el origen de la vida mantienen la idea de Oparin como punto de partida.

Modelos actuales

En verdad, no existe un modelo estándar del origen de la vida. Sin embargo, los modelos actualmente aceptados se basan en algunos hallazgos sobre el origen de los componentes moleculares y celulares de la vida, que se enumeran a continuación:

  1. Las condiciones prebióticas han permitido el desarrollo de ciertas moléculas pequeñas ( monómeros ) que son básicas para la vida, como los aminoácidos . Esto fue demostrado en el curso del experimento Miller-Urey por Stanley Miller y Harold Urey en 1953 .
  2. Los fosfolípidos ( si tienen la longitud adecuada) pueden formar espontáneamente una bicapa, el componente básico de la membrana celular .
  3. La polimerización de nucleótidos en moléculas aleatorias de ARN puede haber dado lugar a ribozimas autorreplicantes ( hipótesis del mundo del ARN ).
  4. Una selección natural dirigida hacia una mayor eficiencia y diversidad catalítica ha producido ribozimas con actividad peptidil-transferasa (de ahí la síntesis de pequeñas proteínas), a partir de la formación de complejos entre oligopéptidos y moléculas de ARN. Así nació el primer ribosoma y la síntesis de proteínas se hizo más frecuente.
  5. Las proteínas han superado a las ribozimas en capacidad catalítica, convirtiéndose así en los biopolímeros dominantes. Los ácidos nucleicos se han limitado a una función puramente genómica .

Existen dudas sobre el orden cronológico exacto de los pasos 2 y 3, ya que la aparición del ARN autorreplicante puede haber precedido a la formación de las primeras membranas biológicas. El origen de las biomoléculas fundamentales , aunque no está establecido, es menos controvertido. Las sustancias fundamentales a partir de las cuales se cree que se formó la vida son:

El oxígeno molecular (O 2 ) y el ozono (O 3 ) eran escasos o estaban ausentes.

Se sintetizó una " protocélula " utilizando componentes básicos, que tenían las propiedades necesarias para la vida a través del llamado enfoque " de abajo hacia arriba " [28] . Algunos investigadores están trabajando en este campo, sobre todo Steen Rasmussen en el Laboratorio Nacional de Los Álamos y Jack Szostak en la Universidad de Harvard . Otros investigadores encuentran más viable un enfoque "de arriba hacia abajo". Tal enfoque, intentado por Craig Venter y otros en el Instituto de Investigación Genómica , implica modificar las células procariotas existentes para obtener células con cada vez menos genes, intentando discernir dónde se alcanzan los requisitos mínimos de vida. El biólogo John Desmond Bernal acuñó el término biopoiesis para este proceso y sugirió que había algunas "etapas" claramente definidas que podrían reconocerse para explicar el origen de la vida:

Bernal sugirió que la evolución darwiniana debe haber comenzado temprano, en algún lugar entre las etapas 1 y 2.

El biólogo evolutivo Eugene Koonin ha propuesto cálculos [29] que sugieren que las probabilidades involucradas se vuelven admisibles para justificar la posibilidad de llegar al sistema de traducción/replicación a través de la selección darwiniana solo si se acepta la teoría del multiverso .

Origen de las moléculas orgánicas

Experimentos de Miller

En 1953, un recién graduado, Stanley Miller , y su profesor, Harold Urey , llevaron a cabo un experimento que demostró que las moléculas orgánicas podrían haberse formado espontáneamente en la Tierra primitiva a partir de precursores inorgánicos. En lo que ha pasado a la historia como el "experimento de Miller", se utilizó una solución gaseosa altamente reductora , que contenía metano , amoníaco , hidrógeno y vapor de agua , para formar, bajo la exposición de una descarga eléctrica continua, algunos monómeros orgánicos de base, como los aminoácidos . Sigue siendo controvertido si la solución de gas utilizada en el experimento realmente reflejaba la composición de la atmósfera de la Tierra primordial. Otros gases menos reductores producen menos cantidad y variedad de productos.
Alguna vez se pensó que cantidades apreciables de oxígeno molecular estaban presentes en la atmósfera prebiótica, lo que esencialmente evitaría la formación de moléculas orgánicas; sin embargo, la comunidad científica actual cree que esta hipótesis es engañosa.

En 1961 Joan Oró , de la Universidad de Houston , preparó una solución acuosa que contenía amoníaco y ácido cianhídrico , compuesto que se formaba en la atmósfera reductora propuesta por Miller, y obtuvo, junto con los aminoácidos, grandes cantidades de adenina , un compuesto nitrogenado . base presente tanto en los ácidos nucleicos como en el ATP . Las demás bases nitrogenadas también se obtuvieron en experimentos similares, a partir de reacciones entre el cianuro de hidrógeno y otros compuestos que podrían haberse originado en la atmósfera primordial, como el cianógeno y el cianoacetileno . [30]

En 2006, otro experimento mostró que una densa neblina orgánica envolvía la Tierra primitiva. [31] Tal neblina orgánica podría dar lugar a las grandes concentraciones de metano y dióxido de carbono que se creía que estaban presentes en la atmósfera de la Tierra en ese momento. Una vez formadas, estas moléculas orgánicas volverían a caer sobre la superficie de la tierra, lo que permitiría que la vida floreciera en todo el mundo. [32]

Las moléculas orgánicas de este tipo están obviamente muy lejos de una forma de vida completamente completa y autorreplicante , pero en un entorno desprovisto de formas de vida preexistentes, estas moléculas se habrían acumulado y proporcionado un entorno rico para la evolución química (" caldo primordial "). ). Por otro lado, la formación espontánea de polímeros complejos a partir de monómeros generados abióticamente bajo tales condiciones no es un proceso directo. Además, algunos isómeros de los monómeros orgánicos básicos, que habrían evitado la formación de polímeros, se formaron en altas concentraciones en el experimento.

Se han formulado hipótesis sobre otras fuentes de moléculas complejas, incluidas las de origen extraterrestre o interestelar . Por ejemplo, a partir de análisis espectrales, se sabe que tales moléculas orgánicas están presentes en cometas y meteoritos . En 2004 , un equipo encontró rastros de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) en una nebulosa , actualmente el tipo de molécula más complejo jamás encontrado en el universo. Los PAH también se han propuesto como precursores del ARN en la llamada " hipótesis del mundo de los PAH ".

Se puede argumentar que la pregunta crucial a la que esta teoría no proporciona una respuesta exhaustiva es cómo se polimerizaron moléculas orgánicas relativamente simples para formar estructuras más complejas, hasta la protocélula . Por ejemplo, en un entorno acuoso, la hidrólisis de los oligómeros/polímeros en sus monómeros constituyentes se ve favorecida con respecto a la condensación de los monómeros individuales en polímeros. Además, el experimento de Miller produce diversas sustancias que podrían dar lugar a reacciones de doble intercambio con aminoácidos o bloquear el crecimiento de la cadena peptídica.

Experimentos recientes basados ​​en los experimentos de Miller

En las décadas de 1950 y 1960 , Sidney W. Fox estudió la formación espontánea de estructuras peptídicas en condiciones que pueden haber ocurrido en la Tierra primitiva. Demostró que los aminoácidos podían formar espontáneamente pequeños péptidos. Estos aminoácidos y pequeños péptidos podrían inducirse a formar membranas esféricas cerradas, llamadas "microesferas". [33] Experimentos más recientes realizados por el químico Jeffrey Bada en la Institución Scripps de Oceanografía ( La Jolla , California ) son similares a los realizados por Miller. Sin embargo, Bada señaló que en los modelos actuales de las primeras condiciones de la Tierra, el dióxido de carbono y el nitrógeno forman nitritos , que destruyen los aminoácidos a medida que se forman. Sin embargo, en la Tierra primitiva debió haber cantidades importantes de hierro y carbonatos capaces de neutralizar los efectos de los nitritos. Cuando Bada realizó un experimento similar al de Miller con la adición de minerales de hierro y carbonato, los productos eran ricos en aminoácidos. Esto sugiere que el origen de cantidades significativas de aminoácidos pudo haber ocurrido en la Tierra primitiva a pesar de que el dióxido de carbono y el nitrógeno estaban presentes en la atmósfera . [34]

Hipótesis de Eigen

A principios de los años setenta , un equipo de científicos reunidos en torno a Manfred Eigen del Instituto Max Planck intentó resolver definitivamente el misterio del origen de la vida. Intentaron examinar los pasos de transición entre el caos molecular en la sopa primordial y un sistema autorreplicante de macromoléculas simples.

En un "hiperciclo", el sistema de almacenamiento de información (quizás el ARN ) produce una enzima , que cataliza la formación de otro sistema de información, y así sucesivamente, hasta que el producto de este último ayuda a la formación del primer sistema de información. Tratados matemáticamente, los hiperciclos pueden dar lugar a cuasiespecies , que a través de la selección natural entraron en una forma de evolución darwiniana. Un impulso a la teoría del hiperciclo fue el descubrimiento de que el ARN bajo ciertas circunstancias se transforma en ribozimas , una forma de enzimas .

Hipótesis de Wächtershäuser

Otra posible respuesta al enigma de la polimerización fue proporcionada en la década de 1980 por Günter Wächtershäuser en su teoría del mundo de hierro y azufre . En esta teoría, postuló la evolución submarina de las vías bioquímicas como fundamento de la evolución de la vida. [35] Además, presentó un sistema coherente para trazar un camino retrospectivo desde la bioquímica moderna hasta las reacciones ancestrales, que proporcionaba caminos alternativos para la síntesis de componentes básicos orgánicos a partir de compuestos gaseosos simples.

A diferencia del experimento clásico de Miller, que depende de fuentes de energía externas (como la simulación de un rayo o la radiación ultravioleta ), los "sistemas Wächtershäuser" funcionan con un recurso energético endógeno, sulfuros de hierro y otros minerales como la pirita . La reacción redox de estos sulfuros metálicos.

libera energía que no solo está disponible para la síntesis de moléculas orgánicas, sino también para la formación de oligómeros y polímeros . Por lo tanto, se plantea la hipótesis de que tales sistemas podrían evolucionar hacia conjuntos autocatalíticos de entidades metabólicamente activas y autorreplicantes, que habrían precedido a las formas de vida conocidas en la actualidad.

El experimento así realizado produjo una cantidad relativamente baja de dipéptidos (del 0,4 % al 12,4 %) y una cantidad aún menor de tripéptidos (0,10 %) y los científicos notaron que en esas mismas condiciones los dipéptidos se hidrolizan rápidamente. Otra crítica que se puede hacer es que el experimento no incluyó ninguna de las organomoléculas que probablemente habrían reaccionado o roto la cadena. [36]

La última modificación a la hipótesis del hierro y el azufre fue realizada por William Martin y Michael Russell en 2002 . En el escenario que plantearon, las primeras formas de vida celular habrían evolucionado dentro de volcanes submarinos en el fondo de mares muy profundos.

Estas estructuras consisten en pequeñas cavernas, cubiertas por paredes membranosas ligeras formadas por sulfuros metálicos. Por lo tanto, tales estructuras resolverían muchos puntos críticos de los sistemas Wächtershäuser puros:

  1. las microcavernas proporcionan una forma de concentrar moléculas recién sintetizadas, lo que aumenta la posibilidad de formar oligómeros;
  2. los gradientes de temperatura en el volcán permiten alcanzar las condiciones óptimas para las reacciones parciales en diferentes regiones del volcán (síntesis de monómeros en las más calientes, oligomerización en las partes más frías);
  3. el flujo de agua hidrotermal de las estructuras proporciona una fuente constante de energía y moléculas simples ( sulfuros metálicos recién precipitados );
  4. el modelo permite una sucesión de diferentes pasos de la evolución celular (química prebiótica, síntesis de monómeros y oligómeros, síntesis de péptidos y proteínas, mundo del ARN , ensamblaje de proteínas ribonucleares y mundo del ADN ) en una única estructura, facilitando el intercambio entre todos fases de desarrollo;
  5. La síntesis de lípidos como medio para proteger las células contra el medio ambiente no es necesaria hasta que se desarrollen todas las funciones celulares básicas.

Este modelo ubica a LUCA ("Último Ancestro Común Universal") en el volcán submarino, en lugar de asumir su existencia como una forma de vida libre. El último paso evolutivo habría sido la síntesis de una membrana lipídica que eventualmente permitiría a los organismos abandonar el sistema de microcavernas de los volcanes submarinos y comenzar una vida independiente. Esta adquisición tardía de lípidos es consistente con la presencia de membranas lipídicas completamente diferentes en arqueobacterias y eubacterias y con la notable similitud de muchos aspectos de la fisiología celular de todas las formas de vida.

Hipótesis sobre el origen de la homoquiralidad

Otra cuestión no resuelta en la evolución química es el origen de la homoquiralidad , es decir, la presencia en los organismos vivos de moléculas orgánicas con la misma configuración (por ejemplo, los aminoácidos están todos en configuración L, mientras que la ribosa y la desoxirribosa de los ácidos nucleicos tienen configuración D). La homoquiralidad, que puede explicarse simplemente por una asimetría inicial, es esencial para la formación de ribozimas y proteínas funcionales. Un trabajo realizado entre 2001 y 2003 por científicos de Purdue identificó al aminoácido serina como la causa principal probable de la homocilaridad de las moléculas orgánicas. [37] [38] La serina, de hecho, forma enlaces particularmente fuertes con aminoácidos de la misma quiralidad, dando como resultado un oligopéptido de unas ocho moléculas, en el que los aminoácidos tienen la misma configuración , D o L. Esta propiedad no la comparten los demás aminoácidos, que pueden formar enlaces débiles incluso con aminoácidos de quiralidad opuesta. Aunque aún no se ha resuelto el misterio de por qué la serina L se volvió dominante, este resultado sugiere una respuesta a la cuestión de la transmisión quiral, ya que una vez que se establece la asimetría, las moléculas orgánicas de una quiralidad se vuelven dominantes.

Un estudio sobre algunos aminoácidos, encontrados en el meteorito de Murchison , mostró que había un mayor porcentaje de L-alanina y ácido L-glutámico que los correspondientes enantiómeros D. [39] A partir de estos resultados, la hipótesis de un origen probable en el espacio de homoquiralidad. Según esta teoría, la luz polarizada en el interior del disco protoplanetario podría haber provocado una fotodescomposición selectiva de uno de los dos enantiómeros , dando lugar a un exceso del otro. [40]

Otros estudios han demostrado que la descomposición beta puede resultar en una degradación preferencial del isómero D-leucina en una mezcla racémica . Esta observación, asociada a la posible presencia de 14 C en moléculas prebióticas, identifica la desintegración radiactiva como causa probable en el origen de la homoquiralidad. [41]

Otra teoría se basa en la característica de los cristales quirales de concentrar uno de los dos enantiómeros en su superficie. Esta observación condujo a la hipótesis de un posible escenario prebiótico, en el que los cristales quirales naturales actuaran como catalizadores para el ensamblaje de macromoléculas formadas por unidades monoméricas quirales. [42] .

Recientemente se ha formulado la hipótesis, respaldada por simulaciones por computadora, de que una serie de eventos de extinción selectiva pueden haber seleccionado un cierto tipo de quiralidad en una fase muy primordial de la vida [43]

La pregunta " ¿Cómo pueden las moléculas orgánicas simples formar una protocélula ? " aún no tiene respuesta, pero hay muchas hipótesis. Algunos de ellos postulan la aparición de los ácidos nucleicos como etapa inicial, mientras que otros consideran como antecedente la evolución de reacciones y vías bioquímicas . Recientemente están surgiendo modelos híbridos que combinan aspectos de las dos hipótesis.

Modelo "Genes first": el mundo del ARN

La hipótesis del mundo del ARN sugiere que moléculas de ARN relativamente cortas , capaces de catalizar su propia replicación, pueden haberse formado espontáneamente. Es difícil evaluar la probabilidad de tal evento, pero se han propuesto varias teorías sobre las posibles formas de formar estas moléculas.

Las primeras membranas celulares se habrían formado espontáneamente a partir de proteinoides, moléculas similares a proteínas que se producen al calentar soluciones de aminoácidos y, si están presentes en la concentración correcta en un ambiente acuoso, forman microesferas que se comportan de manera similar a los compartimentos encerrados en la membrana . Otras posibilidades incluyen sistemas de reacción química dentro de sustratos de arcilla o en la superficie de rocas de pirita . Los factores que respaldan el importante papel del ARN en las primeras etapas de la vida en la Tierra son:

  • su capacidad de replicación;
  • su capacidad tanto para almacenar información como para catalizar reacciones químicas (como en las ribozimas );
  • sus múltiples funciones como intermediario en la expresión y mantenimiento de la información genética (en forma de ADN ) en organismos superiores;
  • El papel central asumido por el ARNr dentro de los ribosomas al catalizar la formación del enlace peptídico de la cadena de proteína naciente;
  • la posibilidad de obtener las síntesis químicas de sus componentes en condiciones que se aproximen a las de la Tierra primordial.

Los problemas que plantean dudas en contra de esta hipótesis están relacionados, en particular:

  • inestabilidad del ARN, especialmente cuando se expone a la radiación ultravioleta ;
  • la dificultad de obtener los nucleótidos presentes en la molécula de ARN en experimentos de laboratorio, a partir de sus componentes;
  • la escasez en solución de los fosfatos disponibles , necesarios para formar la columna vertebral;
  • la dificultad de obtener las bases de citosina y uracilo en experimentos in vitro;
  • inestabilidad de la base de citosina, que se hidroliza fácilmente ;
  • al problema relacionado con la ribosa , que se produce in vitro como una mezcla de los dos enantiómeros D y L.

Experimentos recientes encontraron que las primeras estimaciones del tamaño de una molécula de ARN autorreplicante probablemente se subestimaron enormemente. Las formas actuales de la teoría del mundo del ARN proponen que moléculas más simples y autorreplicantes precedieron al ARN (que otro "Mundo" habría evolucionado y posteriormente producido el Mundo del ARN).

Según algunos estudiosos, los ácidos nucleicos alternativos pueden haberse formado en tiempos prebióticos, antes del mundo del ARN. Uno de los posibles candidatos es el piranosil-ARN (p-ARN), muy similar a la molécula de ARN pero que, en lugar de la ribosa, tiene una versión modificada de la misma, con un anillo de seis átomos. Este polímero, producido por Eschenmoser, puede formar estructuras de doble cadena y ha demostrado ser más adecuado que el propio ARN para la autorreplicación en ausencia de un sistema enzimático. [44] Otros ácidos nucleicos posibles precursores del ARN son el PNA , que en cambio posee un esqueleto proteico, el TNA (ácido nucleico de Threose) y el GNA (ácido nucleico de glicerol).

Actualmente, sin embargo, las diversas hipótesis tienen una configuración experimental incompleta: muchas de ellas pueden simularse y probarse en el laboratorio, pero la escasez de rocas sedimentarias que datan de ese período primitivo de la Tierra brinda pocas oportunidades para verificar esta hipótesis con certeza.

Modelos "Primero el metabolismo": el mundo del hierro y el azufre y otros

Muchos modelos rechazan la idea de la autorreplicación de un " gen desnudo " y plantean la hipótesis de la aparición de un metabolismo primitivo que habría proporcionado el entorno para la posterior aparición de la replicación del ARN.

Una de las primeras formalizaciones de esta idea fue propuesta en 1924 por Alexander Oparin , quien postuló la presencia de vesículas autorreplicantes primitivas , antecedente de la evolución de la estructura del ADN. Las variantes más modernas, que datan de las décadas de 1980 y 1990 , incluyen la teoría del mundo de hierro y azufre de Günter Wächtershäuser y los modelos introducidos por Christian de Duve basados ​​en la química del tioéster . Entre los argumentos más abstractos y teóricos que respaldan la aparición del metabolismo en ausencia de genes se incluye un modelo matemático introducido por Freeman Dyson a principios de la década de 1980 y la idea de conjuntos autocatalíticos de Stuart Kauffman , discutida más adelante en esa década.

Sin embargo, la idea de que un ciclo metabólico cerrado, como el ciclo del ácido cítrico , puede formarse espontáneamente (como lo propone Günter Wächtershäuser) sigue sin apoyo. Según Leslie Orgel , líder en estudios sobre el origen de la vida en las últimas décadas, las cosas no cambiarán en el futuro. En un artículo titulado Ciclos bioquímicos autoorganizados , [45] Orgel resume su análisis sobre el tema afirmando: "Actualmente no hay razón para creer que los ciclos de varios pasos, como el ciclo reductor del ácido cítrico, son autosuficientes. -organizado en una superficie compuesta de FeS o FeS 2 o algún otro mineral ". Es posible que otro tipo de vía metabólica evolucionara al comienzo de la vida. Por ejemplo, en lugar del ciclo reductivo del ácido cítrico, la vía "abierta" de la acetil-CoA (una de las cuatro vías reconocidas hoy en día para la fijación del dióxido de carbono en la naturaleza) es más compatible con la hipótesis de la autoorganización en el superficie de un sulfuro de metal. La enzima clave de esta vía, la monóxido de carbono deshidrogenasa/acetil-CoA sintetasa, alberga grupos mixtos de níquel , hierro y azufre en sus centros de reacción y cataliza la formación de acetil-CoA en un solo paso.

Teoría de la burbuja

Las olas rompiendo en la orilla crean una delicada espuma compuesta de burbujas . Los vientos que soplan sobre los océanos tienden a traer objetos flotantes a la orilla, como la madera que se acumula en la costa. Es posible que, en los mares primitivos, las moléculas orgánicas se concentraran en las costas de la misma manera. Además, las aguas costeras poco profundas también tienden a ser más cálidas, lo que concentra aún más las moléculas con la evaporación . Mientras que las burbujas compuestas mayoritariamente por agua se disuelven rápidamente, las aceitosas tienen mayor estabilidad.

Los fosfolípidos son un buen ejemplo de un compuesto aceitoso que se cree que abunda en los mares prebióticos. Dado que los fosfolípidos contienen una cabeza hidrofílica en un lado y una cola hidrofóbica en el otro, tienen una tendencia espontánea a formar membranas lipídicas en el agua. Una burbuja de una sola capa solo puede contener aceite y, por lo tanto, no es propicia para albergar moléculas orgánicas solubles en agua. Por otro lado, una burbuja lipídica bicapa puede contener agua y, en el momento de su formación en los mares primitivos, puede haber atrapado y concentrado numerosas moléculas orgánicas solubles en agua, incluidos azúcares, proteínas e incluso polímeros de ácidos nucleicos, y por esto La razón representa el precursor más probable de las membranas celulares modernas . [46] Dentro de esta burbuja recién formada, las moléculas orgánicas capturadas pueden haber reaccionado para formar compuestos orgánicos más complejos. Además, la adquisición de una proteína dentro de la bicapa, aumentando la estabilidad de la membrana, puede haber ofrecido una ventaja selectiva a algunas burbujas, ya que las macromoléculas que contienen interactúan durante un período de tiempo más largo, sintetizando nuevas proteínas y ácidos nucleicos. Cuando estas burbujas se disolvieron, debido a las tensiones mecánicas y al movimiento de las olas, liberaron su contenido de moléculas orgánicas en el medio circundante, que, a su vez, pudo haber sido capturado dentro de nuevas burbujas en formación, creando una forma primitiva de transmisión genética. Una secuencia de estos procesos que tuvo lugar en los mares primordiales, gracias a la selección natural, pudo haber transformado las burbujas primitivas en las primeras células, de las que evolucionaron los primeros procariotas , eucariotas y, finalmente, los organismos pluricelulares. [47]

De manera similar, las burbujas formadas completamente por moléculas similares a proteínas, llamadas microesferas , se formarán espontáneamente en las condiciones adecuadas. Pero no son un precursor probable de las membranas celulares modernas, ya que las membranas celulares están compuestas predominantemente de lípidos en lugar de compuestos de aminoácidos .

Otros modelos

El etólogo británico Richard Dawkins , en su libro The Ancestor 's Tale. La gran historia de la evolución publicada en 2004 apoyó la hipótesis de un posible papel de la autocatálisis en las primeras etapas del origen de la vida. Los autocatalíticos son sustancias que catalizan su propia producción, y por lo tanto son simples replicadores moleculares. En este libro, Dawkins cita experimentos realizados por Julius Rebek y sus colegas en el Instituto de Investigación Scripps en California en los que combinaron amino adenosina y éster de pentafluorofenilo con el éster de triácido de amino adenosina autocatalítico (AATE). Se demostró que las variantes de AATE, contenidas en un sistema experimental similar, tienen la propiedad de catalizar su propia síntesis. Este experimento demostró la posibilidad de que la autocatálisis pudiera manifestar competencia dentro de una población de entidades con características de herencia, lo que podría interpretarse como una forma rudimentaria de selección natural .

Teoría de la arcilla

Una teoría basada en la arcilla fue presentada por A. Graham Cairns-Smith de la Universidad de Glasgow en 1985 y adoptada como hipótesis plausible por otros científicos (incluido Richard Dawkins ). La teoría de Graham Cairns-Smith postula la formación gradual de moléculas orgánicas complejas sobre una plataforma inorgánica preexistente, presumiblemente cristales de silicato en solución. En la práctica, se propone un modelo de "vida desde la roca".

Cairns-Smith es un crítico acérrimo de otros modelos de evolución química. [48] ​​Sin embargo, admite que, como muchos otros modelos sobre el origen de la vida, el suyo también contiene implicaciones problemáticas (Horgan 1991).

Peggy Rigou del Institut national de la recherche agronomique ( INRA ), en Jouy-en-Josas , Francia, informa en la edición del 11 de febrero de 2006 de la revista Science News [49] que los priones son capaces de unirse a partículas de arcilla y migran cuando la arcilla se carga negativamente. Si bien no hay ninguna referencia en este informe sobre las posibles implicaciones para las teorías sobre el origen de la vida, esta investigación sugiere que los priones pueden representar una vía probable para las primeras moléculas replicantes.

Modelo de oro de "biosfera muy caliente"

El descubrimiento de nanobios (estructuras filiformes que contienen ADN y más pequeñas que una bacteria) en rocas profundas, llevó en la década de 1990 a la formulación, por parte de Thomas Gold , de una controvertida teoría según la cual las primeras formas de vida no se desarrollaron en la superficie. terrestre, pero varios kilómetros por debajo de la corteza. Se sabe que la vida microbiana abunda hasta cinco kilómetros por debajo de la superficie terrestre en forma de arqueas , que generalmente se consideran anteriores o al menos contemporáneas a las eubacterias , muchas de las cuales viven en la superficie, incluidos los océanos. Se cree que el descubrimiento de vida microbiana debajo de la superficie de otros cuerpos celestes en nuestro Sistema Solar le daría una credibilidad relevante a esta teoría. Según Gold, una fuente profunda de materia orgánica, seca y de difícil acceso, promueve la supervivencia, porque la vida que se forma en un charco de materia orgánica tiende a consumir todos los alimentos y eventualmente se extingue.

El mundo de los lípidos

Según esta teoría, las primeras entidades autorreplicantes fueron compuestos orgánicos similares a los lípidos. Se sabe que los fosfolípidos forman espontáneamente capas dobles en el agua, la misma estructura que las membranas celulares actuales. Otras moléculas anfifílicas , con una larga cadena hidrofóbica y una cabeza polar, también son capaces de formar espontáneamente estructuras similares a vesículas encerradas en una membrana. Estas cadenas de carbono estaban presentes en la Tierra primitiva, donde su capacidad para autoorganizarse en estructuras supermoleculares puede haber sido fundamental en el surgimiento de la vida. De hecho, los cuerpos lipídicos formados por los anfífilos poseen, en la zona apolar central, moléculas capaces de absorber la luz visible y utilizarla para numerosas reacciones, incluida la síntesis de otras moléculas anfífilas a partir de precursores presentes en el medio ambiente. Las moléculas recién sintetizadas, al entrar en la bicapa, provocan la expansión de las vesículas, que, tras una expansión excesiva, experimentan una escisión espontánea, conservando la misma composición de los lípidos en la progenie.

Este proceso puede haber representado una forma temprana de replicación y transferencia de información. Según este modelo, de hecho, en la Tierra primordial existían diferentes tipos de estos cuerpos lipídicos, algunos de los cuales, gracias a su particular composición, poseían capacidades catalíticas superiores, y por tanto crecían y se replicaban más rápidamente que los demás, transfiriendo su información composicional. a la progenie. ; de esta forma se habría realizado una forma de selección natural y sólo más tarde, la evolución condujo a la aparición de entidades poliméricas como el ARN o el ADN más adecuadas para la conservación de la información. [50]

El modelo de polifosfato

El problema con la mayoría de los escenarios abiogénicos es que el equilibrio termodinámico de los aminoácidos con los péptidos se desplaza en la dirección de los aminoácidos libres; de hecho, los mecanismos que indujeron la polimerización a menudo se han descuidado . La resolución de este problema se puede encontrar en las propiedades de los polifosfatos, [51] [52] generados por la polimerización de iones monofosfato ordinarios PO 4 −3 por radiación ultravioleta . Los polifosfatos inducen la polimerización de aminoácidos en péptidos, impulsando el proceso en contra de la dirección del equilibrio. Es probable que grandes cantidades de ultravioleta estuvieran presentes en los océanos primitivos. Sin embargo, el problema fundamental parece ser que el calcio reacciona con el fosfato soluble para formar fosfato de calcio insoluble , por lo que se debe encontrar un mecanismo plausible para mantener los iones de calcio libres en solución. Quizás, la respuesta puede estar en algunos complejos estables y no reactivos como el citrato de calcio .

El modelo de ecopoiesis

El modelo de ecopoiesis propone que los ciclos biogeoquímicos de los elementos biogénicos, catalizados por una atmósfera primordial rica en oxígeno, generada por la fotólisis del vapor de agua , fueron la base de un metabolismo planetario que precedió y condicionó la evolución gradual de la vida. [53]

Vida extraterrestre "primitiva"

Una alternativa a la abiogénesis terrestre es la hipótesis de que la vida primitiva se formó originalmente en un ambiente extraterrestre, ya sea en el cosmos o en un planeta cercano ( Marte ). (Nótese que la exogénesis está relacionada pero no coincide con la noción de panspermia ).

La presencia de agua

Por ello, las observaciones de planetas fuera de la Tierra o incluso fuera del Sistema Solar cobran especial importancia últimamente . Para buscar la presencia de vida en estos planetas, el foco está principalmente en la búsqueda de agua líquida , considerada esencial para la formación de entidades vivientes. En estos casos, la situación es muy diferente: el calor necesario para la presencia de agua líquida ya no está ligado principalmente a la energía recibida del Sol , sino a la producida dentro de los planetas individuales por efecto de la fuerza gravitatoria y la desintegración radiactiva. . Por ejemplo, se hipotetiza la posible presencia de agua líquida en el interior de los llamados satélites de hielo , donde las fuerzas de marea inducidas por el planeta estiran y distorsionan la corteza provocando que la temperatura se eleve por encima del punto de fusión. [54]

Agua en Marte

Varias misiones espaciales se han llevado a cabo en el planeta rojo con el fin de comprobar la presencia de agua. Se han encontrado rastros de hematita , un mineral que se forma solo en presencia de agua, en el suelo marciano, y se han observado zonas sedimentarias que se supone que se formaron debido a la acción erosiva de un líquido; El rover Opportunity también obtuvo evidencia de que en el pasado antiguo existía agua en estado fluido en la superficie de Marte.

En diciembre de 2006 , Mars Global Surveyor proporcionó evidencia fotográfica de que hasta el día de hoy el agua se filtra por las grietas y deja depósitos en el suelo. Otras fotografías han mostrado cauces de ríos antiguos, islas que se elevaban en su interior, evidencia irrefutable de que una vez el líquido fluyó formando las formaciones características que ahora son visibles. Pero a medida que el campo magnético disminuía, el viento solar barría la atmósfera primitiva, disminuyendo drásticamente la presión y eliminando casi por completo el agua de la superficie.

En marzo de 2004 , la sonda Mars Express detectó la presencia de metano en la atmósfera de Marte, y dado que este gas solo puede persistir durante unos pocos cientos de años, solo se explica por un proceso geológicoovolcánico Según otros expertos, el mineral llamado olivino en presencia de agua podría haberse convertido en serpentina , y este fenómeno podría haber ocurrido en algún lugar del subsuelo de Marte y haber liberado suficiente metano para ser detectado por las sondas. Nuevamente el Mars Express en febrero de 2005 reportó la presencia de formaldehído , otra indicación de la presencia de vida microbiana .

En noviembre de 2005, los investigadores de la ESA informaron que la sonda que utiliza el radar MARSIS identificó lo que probablemente sea un lago congelado de hasta 250 kilómetros de ancho bajo tierra a una profundidad de unos 2 kilómetros. La cuenca del lago sería el resultado del impacto de un meteorito que luego se llenaría de material rico en hielo. A través de MARSIS fue posible contar los cráteres ocultos por sedimentos y flujos de lava en la región norte de Marte. El número de estos cráteres es comparable con el número de los presentes en la región sur, por lo que ambas regiones se habrían formado en el mismo período de tiempo. [55] El instrumento MARSIS también permitió hacer una estimación aproximada de la cantidad de agua almacenada en forma de hielo en la región del Polo Sur. [56]

En mayo de 2008 la sonda Phoenix aterrizó en una región polar con la tarea de analizar el medio ambiente para verificar si allí pueden vivir microorganismos; el módulo de aterrizaje con un brazo mecánico excavado en el suelo y analizó el material obtenido. Se cree que los suelos, analizados por Phoenix, tienen entre 50.000 y posiblemente un millón de años, y pueden tener rastros de un antiguo clima marciano más templado . El 1 de agosto de 2008 , en una conferencia de prensa, la NASA anunció que la sonda Phoenix estaba detectando hielo 5 centímetros debajo del suelo marciano. [57]

Llegada a la Tierra

Los compuestos orgánicos son relativamente comunes en el espacio, especialmente fuera del sistema solar , donde los compuestos volátiles no se evaporan bajo el efecto del calor solar. Los cometas están recubiertos con capas externas de material oscuro, que se cree que es similar al alquitrán compuesto de material orgánico complejo formado por compuestos de carbono simples que experimentan reacciones principalmente debido a la radiación ultravioleta. Se puede suponer que una lluvia de material de los cometas pudo haber traído cantidades significativas de estos complejos orgánicos a la Tierra.

Una hipótesis alternativa pero ligada a esta última, propuesta para explicar la presencia de vida en la Tierra tan temprano en un planeta recién enfriado, con un tiempo evidentemente muy corto para la evolución prebiótica, es que la vida se formó inicialmente en Marte . . Debido a su tamaño más pequeño, Marte se habría enfriado antes que la Tierra (una diferencia de cientos de millones de años), permitiendo procesos prebióticos mientras la Tierra todavía estaba demasiado caliente. La vida sería transportada más tarde a la Tierra cuando el material de la corteza sufrió explosiones debido a los impactos con cometas y asteroides . Marte habría continuado enfriándose muy rápidamente volviéndose hostil a la continuación de la evolución y también a la existencia misma de la vida (perdió su atmósfera debido a un leve vulcanismo). La Tierra se encuentra con el mismo destino, pero a una velocidad más lenta.

Esta hipótesis en realidad no responde a la pregunta de cómo se originó la vida, sino que simplemente traslada la pregunta a otro planeta o a un cometa. Sin embargo, la ventaja de un origen extraterrestre de la vida primitiva es que la vida no necesariamente tiene que haber evolucionado en cada planeta para estar presente allí, sino más bien desde un único lugar desde el cual se propagaría en la galaxia a otros sistemas estelares a través de cometas y meteoritos La evidencia que respalda la plausibilidad del concepto es escasa, pero se demuestra en el estudio reciente de meteoritos marcianos encontrados en la Antártida y en estudios sobre microbios extremófilos [58] y en los resultados de experimentos sobre la resistencia a la exposición en el espacio de algunas formas de vida terrestres . . Más apoyo a la hipótesis proviene del reciente descubrimiento de un ecosistema bacteriano cuya fuente de energía es la radiactividad . [59]

El origen de la vida en la cultura

La pregunta de cómo se originó la vida involucró mucho a la cultura humana y antes de que la ciencia elaborara las teorías que conocemos hoy, es a través de la mitología , la religión y la filosofía que el hombre ha tratado de dar respuestas a esta pregunta. .

Religión y mitología

El concepto de creación impregna todas las culturas, y en algunas es común la falta de un proceso evolutivo. Las doctrinas o conjunto de mitos que se refieren a la creación pueden sin embargo ser muy diferentes entre sí, moviéndose de una cultura a otra. De hecho, algunos mitos dan a luz al mundo a partir de luchas internas entre divinidades , otros confían la creación a una sola divinidad que da a luz la creación de la nada mientras que, para otros, la Tierra y todo lo que nos rodea habría escapado de un huevo cósmico primordial. . En cada uno de estos mitos, las diversas sociedades y culturas han insertado los elementos y metáforas que consideraban más representativos de su concepción del mundo. Algunos creen que el mito de la creación influye en la actitud de los hombres que viven en la sociedad que le dio vida, aunque no lo crean.

Aborígenes australianos

En la cultura de los aborígenes australianos , la creación del mundo juega un papel fundamental. La creación se remonta a la época de los sueños , en la que gigantescas criaturas totémicas cruzaban la Tierra cantando sobre lo que encontraban (rocas, charcos de agua, animales, plantas) y al hacerlo traían estos elementos a la creación real.

Babilonia

El mito babilónico de la creación fue descrito en el Enûma Elish , del que existen diversas versiones y copias, la más antigua de las cuales data del 1700 a. C.
Según esta descripción, el dios Marduk se armó para luchar contra el monstruo Tiamat . Marduk destruyó a Tiamat, cortándola en dos partes que se convirtieron en la tierra y el cielo. Más tarde, también destruyó al esposo de Tiamat, Kingu , usando su sangre para crear humanidad.

bantú

Según los bantúes, la Tierra originalmente no era más que agua y oscuridad. Mbombo , el gigante blanco, gobernó este caos. Un día sintió un tremendo dolor en el estómago y vomitó el sol, la luna y las estrellas. El sol brillaba perversamente y el agua se evaporó en las nubes. Gradualmente, aparecieron colinas secas. Mbombo volvió a vomitar y esta vez salieron los árboles, los animales, la gente y muchas cosas más: la primera mujer, el leopardo, el águila, el yunque, el mono Fumu, el primer hombre, el firmamento, la medicina y la luz. Nchienge , la mujer de las aguas, vivía en el este y tenía un hijo, Woto, y una hija, Labama. Woto fue el primer rey de los Bakuba.

Budismo

El budismo normalmente ignora las cuestiones relativas al origen de la vida . El Buda dijo a este respecto que sería posible reflexionar sobre estas preguntas a lo largo de la vida sin acercarse a la meta real, la cesación del sufrimiento.

Cherokee

Al principio, sólo había agua. Todos los animales vivían encima y el cielo estaba sumergido. Todos tenían curiosidad por lo que había debajo del agua y un día Dayuni'si , el escarabajo de agua, se ofreció como voluntario para explorar. Exploró la superficie, pero no pudo encontrar ningún suelo sólido. Exploró debajo de la superficie hasta el fondo y todo lo que encontró fue barro que trajo a la superficie. Después de tomar el lodo, comenzó a crecer y esparcirse por todos lados, hasta convertirse en la Tierra tal como la conocemos.

Después de que todo esto sucedió, uno de los animales ató esta nueva tierra al cielo con cuatro hilos. La tierra aún estaba demasiado húmeda, así que enviaron al gran halcón a Galun'lati para que se la preparara. El halcón voló hacia abajo y cuando llegó a la tierra Cherokee estaba tan cansado que sus alas comenzaron a golpear el suelo. Cada vez que golpeaban el suelo, se formaba un valle o una montaña. Entonces, los animales decidieron que estaba demasiado oscuro, así que crearon el sol y lo pusieron donde está hoy.

China

Hay cinco puntos de vista principales sobre la creación en China.

  • Según el primero no hay evidencia necesaria para explicar la creación y sus orígenes.
  • El segundo se basa en la idea de que el cielo y la tierra eran una sola entidad que luego se dividió en dos partes.
  • El tercero, que apareció relativamente tarde en la historia de la cultura china, es el del taoísmo . Según esto, el Tao es la fuerza en la base de la creación gracias a la cual todo fue creado de la nada, es decir, del vacío se generó la materia ( yin y yang respectivamente ) y de ésta nació todo a través de los diversos procesos naturales.
  • El cuarto, también relativamente joven, es el mito de Pangu . Según esta explicación, ofrecida por monjes taoístas siglos después de Lao Zi , el universo nació de un huevo cósmico . Una deidad, Pangu, nacida de ese huevo lo partió en dos partes: la superior se convirtió en el cielo y la inferior en la tierra. A medida que la deidad creció, las dos partes del huevo se separaron cada vez más y, cuando Pangu murió, las partes de su cuerpo se convirtieron en varias zonas terrestres.
  • El quinto está compuesto por relatos tribales no vinculados en un sistema unificador.
Biblia

En la Biblia se dice que Dios creó el mundo, es decir, el universo en él , en seis días, descansando el séptimo. Algunas doctrinas cristianas enseñan que estos son días literales , mientras que otros creen que el término "día" debe entenderse como edades creativas , que duran miles, si no millones, de años, ya que la traducción del hebreo deja espacio para más interpretaciones. En cualquier caso, la Iglesia Católica hoy sugiere una lectura metafórica y no literal del texto. [60] En el Génesis , el primer libro del texto sagrado para judíos y cristianos, pero también reconocido como tal por los musulmanes, la narración de la Creación ocupa los capítulos 1: 1--2,4a [61] . Génesis comienza con las siguientes frases: “En el principio creó Dios los cielos y la tierra. La tierra estaba desordenada y desierta y las tinieblas cubrían el abismo y el espíritu de Dios se cernía sobre las aguas”.

Filosofía

Desde los orígenes de la filosofía occidental, particularmente en la filosofía griega , el problema del origen de la vida se ha situado en el centro de la reflexión; las diversas corrientes de pensamiento se distinguen entre aquellas que atribuían el origen del cosmos a un principio estático (agua, número, logos , ser), o a una pluralidad de factores (amor y odio, átomos, etc.) que, por un equilibrio dinámico, asegurar el futuro de la vida. En el Poema sobre la naturaleza , Parménides argumenta que la multiplicidad y los cambios del mundo físico son ilusorios y afirma, contrariamente al sentido común, que la única realidad es el Ser : inmutable, no generado, finito, inmortal, único, homogéneo, inmóvil, eterno. Esta concepción es diametralmente opuesta a la tesis formulada por Heráclito , según la cual el mundo entero no es más que un fluir en constante evolución, en el que nada es nunca igual ya que todo se transforma y está en continua evolución. Si bien la filosofía de Heráclito nos ha llegado de manera fragmentaria, parece por tanto anclar la realidad al tiempo ya las continuas transformaciones que ello conlleva; en este sentido sostiene que sólo el cambio y el movimiento son reales y que la identidad de las cosas es ilusoria: para Heráclito todo fluye ( panta rei ). Incluso los atomistas demócritas se opusieron al concepto de inmovilidad de los Ellies . La teoría atomista, en efecto, predijo la coexistencia del Ser y el No Ser. La realidad se originaría a partir de choques aleatorios de átomos que se unen para formar entidades sensibles. Anaxágoras elabora una teoría diferente según la cual la vida en la Tierra se habría desarrollado siguiendo el desarrollo de "semillas" presentes en todo el Universo, armonizadas por un Nous, una especie de inteligencia divina. Esta hipótesis fue revivida en el siglo XIX y toma el nombre de panspermia . Según Platón , el mundo visible sería obra del Demiurgo , una especie de divinidad que habría traducido el mundo perfecto de las ideas en el imperfecto mundo terrenal. En cambio, la concepción aristotélica es diferente: según Aristóteles , en efecto, siendo Dios puro pensamiento e inmutable, no puede crear el mundo, que también es eterno. Como informa Cicerón ( Tuscolane , 15, 42): “el mundo nunca tuvo su origen, ya que no hubo principio, para la ocurrencia de una nueva decisión, de tan excelente obra”

Arte

Diversas obras artísticas (literarias, pictóricas, etc.) también han tratado el tema del origen de la vida. El tema de la Creación , tomado del Génesis , se encuentra en innumerables ciclos de pintores y mosaicos de relatos del Antiguo Testamento .

Miguel Ángel pintó unos frescos en el techo de la Capilla Sixtina en los que representaba escenas de los primeros capítulos del Génesis : uno de estos representaba la creación del primer hombre, Adán , en el que se representa a Dios como un anciano caballero flotando en el aire con su manto y quien da vida a Adán tocándolo con su mano.

Tintoretto realizó su Creación de los animales en Venecia en 1550 , hoy conservada en las Galerías de la Academia . Allí se puede ver al Creador en medio de una luz brillante en la Tierra que aún está oscura después de la creación de la Tierra misma en el segundo día; y se puede admirar el escenario del cuarto día: peces, pájaros e incluso mamíferos. Raffaello Sanzio en 1519 en Roma ya había pintado un hermoso cuadro sobre la creación de animales con el mismo título que Tintoretto; se puede visitar en la Loggia di Raffaello en el Vaticano . En él los animales están todos alrededor del Creador, incluso los animales míticos, como el unicornio.

Notas

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