Nueva investigación rechaza la teoría de la “Sopa Primordial” como origen de la vida

Exoplaneta con vida

Durante 80 años se ha aceptado que la vida comenzó en una ‘sopa primordial’ de moléculas orgánicas antes de evolucionar fuera de los océanos millones de años más tarde. Hoy, la teoría de la ‘sopa’ ha sido puesta patas arriba por un artículo pionero publicado en BioEssays que afirma que fue la energía química de la Tierra, procedente de las fumarolas hidrotermales del océano, lo que dio el primer impulso a la vida.

“Los libros de texto dicen que la vida surgió a partir de una sopa orgánica y que las primeras células crecieron fermentando estos compuestos orgánicos para generar energía en forma de ATP. Nosotros proporcionamos una nueva perspectiva sobre por qué esa vieja y familiar visión no funciona en absoluto”, dijo el líder el equipo el Dr. Nick lane del University College de Londres. “Presentamos la alternativa de que la vida surgió a partir de los gases (H2, CO2, N2, y H2S) y que la energía para la primera vida procedía del aprovechamiento de los gradientes geoquímicos creados por la madre Tierra en un tipo especial de fumarola hidrotermal del océano profundo – una que está plagada de diminutos compartimentos, o poros, interconectados”.

La teoría de la sopa se propuso por primera vez en 1929 cuando J.B.S Haldane publicó su influyente ensayo sobre el origen de la vida en el cual defendía que la radiación UV proporcionó la energía para convertir el metano, amoniaco y agua en los primeros compuestos orgánicos en los océanos de la joven Tierra. No obstante, los críticos de la teoría de la sopa señalan que no hay una fuerza directora sostenida para hacer que reaccionen; y sin una fuente de energía, la vida como la conocemos no podría existir.

“A pesar de los fallos bioenergéticos y termodinámicos de la idea de hace 80 años, la sopa primordial sigue como pensamiento central general sobre el origen de la vida”, dice el autor senior William Martin, biólogo evolutivo del Instituto de Botánica III en Düsseldorf. “Pero la sopa no tiene capacidad de producir la energía vital”.

Al rechazar la teoría de la sopa, el equipo se volvió hacia la química de la Tierra para identificar la fuente de energía que podría alimentar a los primeros predecesores primitivos de los organismos vivos: los gradientes geoquímicos a lo largo de una colmena de microscópicas cavernas naturales en fumarolas hidrotermales. Estas células catalíticas generaron lípidos, proteínas y nucleótidos, dando origen a las primeras células auténticas.

El equipo se centró en las ideas desarrolladas por el geoquímico Michael J. Russell, sobre las fumarolas alcalinas de las profundidades marinas, las cuales producen gradientes químicos muy similares a los usados por casi todos los organismos vivos actuales – un gradiente de protones sobre una membrana. Los primeros organismos probablemente aprovecharon esos gradientes a través de un proceso conocido como quimio-ósmosis, en el cual el gradiente de protones se usa para dirigir la síntesis de la moneda universal de energía, el ATP, o equivalentes más simples. Más tarde las células evolucionaron para generar su propio gradiente de protones por medio de la transferencia de electrones de un donante a un receptor. El equipo defiende que el primer donante fue el hidrógeno y el primer receptor el CO2.

“Las células vivas modernas han heredado el mismo tamaño de gradiente de protones, y, crucialmente, la misma orientación – positiva hacia fuera y negativa dentro – que las vesículas inorgánicas a partir de las cuales surgieron” dijo el co-autor John Allen, bioquímico de la Universidad Queen Mary de Londres.

“Las restricciones termodinámicas indican que la quimio-osmosis es estrictamente necesaria para el metabolismo de carbono y energía en todos los organismos que crecen hoy a partir de ingredientes químicos simples [autótrofos], y presumiblemente en las primeras células vivas libres”, dijo Lane. “Aquí consideramos cómo las primeras células pudieron haber aprovechado una fuerza creada geoquímicamente y aprendieron a hacerla suya”.

Ésta fue una transición vital, dado que la quimio-ósmosis es el único mecanismo por el cual los organismos podían escapar de las fumarolas. “La razón de que todos los organismos sean hoy quimio-osmóticos es simplemente que han heredado eso de la época y lugar en la que evolucionaron las primeras células – y no podrían haber evolucionado sin eso”, dijo Martin.

“Lejos de ser demasiado complejo para haber alimentado la vida inicial, es casi imposible ver cómo la vida podría haber iniciado sin quimio-ósmosis”, concluye Lane. “Es hora de sacarse de encima la fermentación en alguna sopa primordial como ‘vida sin oxígeno’ – una idea que data de una época en la que nadie en la biología tenía ninguna comprensión de cómoestá hecho el ATP”.


Mi agradecimiento a Jesús de Entomoblog por proporcionar el enlace.

Fecha Original: 2 de febrero de 2010
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Comments (32)

  1. Hoy, se toca un tema fascinante y, el artículo que lo comenta termina diciendo:

    “Las células vivas modernas han heredado el mismo tamaño de gradiente de protones, y, crucialmente, la misma orientación – positiva hacia fuera y negativa dentro – que las vesículas inorgánicas a partir de las cuales surgieron” dijo el co-autor John Allen, bioquímico de la Universidad Queen Mary de Londres.

    “Las restricciones termodinámicas indican que la quimio-osmosis es estrictamente necesaria para el metabolismo de carbono y energía en todos los organismos que crecen hoy a partir de ingredientes químicos simples [autótrofos], y presumiblemente en las primeras células vivas libres”, dijo Lane. “Aquí consideramos cómo las primeras células pudieron haber aprovechado una fuerza creada geoquímicamente y aprendieron a hacerla suya”.

    Ésta fue una transición vital, dado que la quimio-ósmosis es el único mecanismo por el cual los organismos podían escapar de las fumarolas. “La razón de que todos los organismos sean hoy quimio-osmóticos es simplemente que han heredado eso de la época y lugar en la que evolucionaron las primeras células – y no podrían haber evolucionado sin eso”, dijo Martin.

    “Lejos de ser demasiado complejo para haber alimentado la vida inicial, es casi imposible ver cómo la vida podría haber iniciado sin quimio-ósmosis”, concluye Lane. “Es hora de sacarse de encima la fermentación en alguna sopa primordial como ‘vida sin oxígeno’ – una idea que data de una época en la que nadie en la biología tenía ninguna comprensión de cómoestá hecho el ATP”.

    Puede que en parte lleven razón pero, no toda, no se puede hablar de forma tan categórica de un tema de tanta complegidad que lo es el surgir de la vida en la Tierra que, de seguro, lo hizo por varios caminos que no tienen porque ser antágonicos entre sí. Está bien el de la “sopa primordial” )acordaos del experimento de Miller) y tambén, el de las fumarolas. Nada impide que, por medios distintos sirguera la vida que, al fin y al cabo, tiene sus orígines en el CHON que, pudo evolucionmar en los distintos medios terrestres para terminar en esa célula que fue capaz de replicarse así misma para que la aventura empezara.

    En el árbol de la vida, construido a partir de comparaciones entre secuencias de nucleótidos de genes de diversos organismos, las plantasa y los animales quedan reducidos a brotes en la punta de una sóla rama. La mayor diversidad de la vida y, por extensión, la mayor parte de su historia, es microbiana. Antes de explorar las rocas precambricas en busca de rastros de las formas primeras de vida, conviene conocer algunas cosas acerca de las bacterias y las arqueas, los diminutos arquitectos de los ecosistemas terrestres.

    Se nos hablña de quimio-ósmosis y se nos mencionan a los heterótrofos. de las chimeneas marinas a grandes profundidades pero, la vida, es mucho, muchísimos más que todo eso.

    Puesto que somos grandes animales, se nos puede perdonar que tengamos una visión del mundo que tiende a celebrar lo nuestro, pero en realidad es que nuestra perspectiva es errónea. Somos nosotrtos los que hemos evolucionados para encajar en el mundo microbiano, y no al revés. Que esto sea así se debe, en parte, a una cuestión histórica, pero también tiene una explicación en términos de diversidad y funcionamiento del ecosistema. Si los animales son la guinda de la evolución, las bacterias son el pastel.

    Las plantas, los animalñes, los hongos, las algas y los portozoos son todos organismos eucariotas, genealogocamente vinculados por un modo de organización celular en el que el material genético aparece encerrado en el interior de una estructura membranosa llamada núcleo. Las bacterias y otros procariotas son distintos: sis células carecen de núcleos. Por lo que respecta a su importancia biológica, los eucariotas parecen jugar con una clara ventaja; los organismos eucariotas se presentan en una clara variedad de tamaños y formas que van desde los escorpiones, los elefantes y las setas hasta los geranios o la amebas.

    Los procariotas, en cambio, son en su mayoría diminutas esferas, cilindros o espirales. Algunas bacterias forman filamentos sencillos de células unidas por sus extremos, pero son muy pocas las que llegan a construir estructuras multicelulares más complejas.

    El tamaño y la forma sin duda dan ventaja a los aucariotas, pero la morfología es sólo uno de los criterios posible para medir la importancia ecológica. El metabolismo -el modo como los organismos obtienen materia y energía- es otro criterio, y de acuerdo con este son los procariotas los que destacan poor su diversidad. Los organismos eucariotas básicamente viven de algunos de los tres modos siguientes: Algunos organismos, incluidos nosotros mismos, somos heterótrofos, es decir, obtenemos tanto el carbono como la energía que necesitamos para el crecimiento de ingerir moléculas orgánicas producidas por otros organismos.

    Para obtener energía, nuestras células utilizan oxígeno para descomponer azúcares en dióxido de carbono y agua mediante el proceso denominado respiración aeróbica (es decir, que utiliza oxígeno). En caso de necesidad, podemos conseguir un pocoi de energía por medio de un segundo tipo de metabolismo llamado fermentación, un proceso anaeróbico (sin oxígeno) por lo que una molécula orgánica se descompone en dos (sólo las levaduras y unos pocos eucariotas más viven fundamentalmente con este metabolismo),

    El tercer tipo principal de metaboilismo energético que se encuentra en los eucariotas es la fotosíntesis que realizan las plantas y las algas: la clorofila y otros pigmentos asociados captan la luz del Sol, y esta permite a las plantas fijar dióxido de carbono en forma de materiaorgánica. Para convertir luz en energía bioquímica las plantas necesitan un electrón, que proporciona el agua, y en el proceso se libera oxígeno como producto secundario.

    Está claro que la diversidad metabólica de los microorganismos procariotas es un aspecto clave para explorar la historia de la vida primigenia y, conviene familiarizarse con las diversas formas de metabolismos que utilizan los procariotas para vivir y que averiguemkos donde encajan estos minúsculos organismos en el árbol de la vida ante de que, como hacen los autores del artículo de arriba, nos calcemos las botas para salir al campo como paleontólogos de prestigio que todo lo saben.

    Tenemos que saber más de los eucariotas y de las bacterias para saber más de nosotros mismos. Estos animalillos que respiran oxígeno lo mismo que nitratos disueltos y otras iones de sulfato u oxídos metálicos de hierro o manganeso. Incluso algunas utilizan CO2 que hace reaccionar con ácido acético en un proceso que genera gas natural, que es el gran metano CH4 (por cierto detectado en Marte). Los organismos procariotas han desarrollado además toda suerte de reacciones de fermentación.

    En una ocasión tuve la suerte de hablar con Lyn Margulis (la que fue esposa del inolvidable Sagan) y, desde luego, nunca olvidaré aquella amena conversación mientras almorzábamos en el Convento de la Rábida, donde vino a dar una conferencia. Aquel día aprendí muchísimo y, desde luego, aunque el artículo está bien, por mi parte descarto esa parte en la que induce a pensar que la vida surgió de esa fumarolas. Cosa que de ninguna manera niego pero, si niego que fuese la única forma en que surgió la vida,

    El tema me apasiona y si más tarde tengo un rato, os hablaré de las fumarolas y, de algunas ocsas más que, relacionadas con el tema, son del máximo interés para poder comprender, en parte, todo este misterio del surgir de la vida.

    De todas las maneras, ¡la respuesta nadie la tiene!

  2. Sagutxo

    Este artículo me parece super interesante. Leyendo el artículo, parece bastante revolucionario, aunque es más convincente que la que hemos estudiado todos hasta ahora. Habrá que ver si hay más evidencias que apoyen la propuesta y podemos hablar de una Teoría en toda regla.

    Me viene a la memoria las investigaciones que han hecho sobre microorganismos extremófilos que viven en las fumarolas submarinas de las crestas oceánicas. Si todo esto fuera cierto, que paradoja que la vida se halla originado en un sitio con unas condiciones tremendas de temperatura y presión, el último sitio donde se nos ocurriría pensar como origen de todo. Esto tiene muchas implicaciones, no solo para la Biología de la Tierra, sino para la Exobiología.

    El autor principal tiene una página bastante curiosa en http://www.nick-lane.net/

    SalU2

  3. Sagutxo

    Emilio: dices “El tercer tipo principal de metaboilismo energético que se encuentra en los eucariotas es la fotosíntesis “…

    Quisiera recordar que hay organismos procariotas, más primitivos, que también son fotosintéticos. La fotosíntesis no es exclusiva de los eucariotas.

    “por mi parte descarto esa parte en la que induce a pensar que la vida surgió de esas fumarolas. Cosa que de ninguna manera niego pero, si niego que fuese la única forma en que surgió la vida”

    Se que es chocante, pero en principio no hay razones para rechazar que la vida halla surgido en semejante escenario, ¿o no?. Eso sin descartar otras teorías, claro. Y hay unas cuantas…

    Sobre lo de “única forma en que surgió la vida”, al menos que yo sepa, en la Tierra la vida tiene un solo origen, o eso sostienen muchos biólogos. Los organismos procariotas y eucariotas no son formas de vida surgidas independientemente una de otra. Los biólogos actuales sostienen que, aparte de algunas formas pre-biológicas previas e hipotéticas, los organismos procariotas surgirían en primer lugar y a partir de ellos, evolucionarían más tarde los primeros eucariotas. Y lo dicen, entre otros, la propia Margulis. El diseño de ambos es distinto, pero existen también semejanzas fundamentales que apuntan a que los procariotas y los eucariotas no son dos formas de vida surgidas de forma paralela, sino que unos (los eucariotas) proceden evolutivamente de las otras (los procariotas).

    Por ello, independientemente de CÓMO se originó la vida (en la sopa primigenia cocinada por Oparin :D , en las fumarolas oceánicas, en un meteorito extraterrestre o en el horno de Carlos Arguiñano), pienso que está bastante establecido que la vida actual de la Tierra tuvo un solo origen, a partir del cual se diversificó durante 3000 millones de años; todos somos hijos de aquel organismo primitivo, fuera cual fuera su génesis.

    Por cierto, Lynn Margulis no está pasando ahora mismo por el mejor momento de lucidez científica, habida cuenta de lio monumental que se formó con la publicación de cierto artículo… pero eso es otro tema.

    Quedo impaciente por leer tu comentario (prometido) sobre las fumarolas.

    SalU2

  4. Hola

    Que interesante. Es curioso, pero el pasado 4 de enero se publicó un artículo en la revista PNAS un artículo que iba por el lado contrario. Que la hipótesis del “metabolismo primero” no podía ser porque dichos sistemas no pueden evolucionar, y la capacidad de evolución es una propiedad esencial de la vida tal y como la entendemos:

    Aquí dejo los links:

    http://www.microbeworld.org/index.php?option=com_jlibrary&view=article&id=2429

    http://www.pnas.org/content/early/2009/12/22/0912628107.abstract

    Aún así, los autores de este último trabajo no son tan tajantes. En el resumen del artículo reconocen que “los antiguos sistemas metabólicos podrían haber proporcionado un hábitat estable en el cuales los polímeros replicadores podrían haber evolucionado”

    De todas formas el artículo de Bioessays no me ha parecido tan novedoso. Desde hace bastante tiempo se sospecha que la vida tuvo que surgir en un lugar caliente. La razón es que todos los microorganismos más cercanos a la base del árbol filogenético son termófilos (la bacteria Aquifex es un quimiolitotrofo y es el ser vivo actual más cercano a LUCA). También se sabe lo de la ruta de la AcCoa, de que el primer metabolismo debía de estar basado en el gradiente de protones y de la importancia de las metaloproteínas con núcleos FeS (la hipótesis de la energía por UV lleva mucho tiempo abandonada). De hecho, los libros de texto de Microbiología como el Brock lo recogen en las ediciones del año 2000. Lo que si me ha parecido novedoso es lo de la “serpentinización”, porque podría explicar el origen de la compartimentalización.

    Un saludo

  5. Sagutxo

    Manuel: lo de serpentinización, ¿qué es?. ¿Es lo de la estructura porosa que hay en las rocas de las fumarolas?

    SalU2

    • Hola Sagutxo

      Según lo que pone el artículo de Bioessays, es el proceso por el cual se produce la roca metamórfica conocida como serpentinita. Según pone el artículo se produce al reaccionar el agua de mar con la olivina. No es un proceso volcánico. En dicha reacción la olivina se hidroxila y fracciona, lo que provoca que se formen unos microcanales que permiten mayor superficie de reacción por lo que la reacción se perpetua.

      Aqui te dejo el link a la wikipedia en inglés (no existe artículo en español)

      Saludos

  6. Sagutxo

    Gracias Manuel. Es decir, sería un proceso puramente geológico, ¿no?. Veo que la serpentinita se forma cuando el olivino del manto aflora en las dorsales como magma reaccionando con el mar y se hidrata. Pero entonces, ¿qué relación guarda con el artículo?. Estoy perdido. Tengo un problema; no he podido acceder al ensayo original publicado en BioEssays, al cual se refiere el artículo. Y como el artículo no habla nada de la serpentinita, se me escapa el asunto. Abusando de tu amabilidad, ¿podrías decirnos dónde podemos leer el artículo original de BioEssays?. Muchísimas gracias Manuel !!! :D

    SalU2

  7. Hola

    En el enlace original que se da arriba aparece un link al abstract:

    http://www3.interscience.wiley.com/journal/123264090/abstract

    Desde ahí puedes acceder al artículo en HTML o en pdf.

    http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/123264090/PDFSTART

    http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/123264090/HTMLSTART

    El problema es que no se si te dejará acceder. Yo lo puedo hacer porque mi universidad tiene suscripción a algunas revistas del grupo Wiley y entre ellas esta Bioessay.

    Bueno, supongo que a la SGAE no le molestará que copie un par de párrafos del artículo en cuestión:

    These hydrothermal systems are not volcanic, but the result of a geochemical process known as serpentinisation, in which olivine is hydroxylated to serpentine. The
    hydroxylated rocks expand and fracture, allowing the entry of even more seawater into the crust, perpetuating the reaction.
    ….
    These systems support towers up to 60m tall, formed from calcium carbonate and riddled with tiny interconnected pores on the micrometer scale, with feathery
    aragonite walls through which hydrothermal fluids circulate via thermal currents. The hydrothermal fluids are rich in hydrogen, with a smattering of light hydrocarbons, including methane, formate and acetate, some of which appears to be formed abiotically

    life began as a ‘side effect’ of the direct hydrogenation of carbon dioxide, to form
    methane or acetate. All autotrophs today fix carbon dioxide using hydrogen, either directly or indirectly

    El artículo completo son 10 páginas.

    Aquí te dejo un link a una página con una serie de esquemas que explican bastante gráficamente el proceso:

    http://cas.bellarmine.edu/tietjen/RootWeb/Easy%20Archaean.htm

    Espero que sirva

    • Sagutxo

      Muchas gracias por la información, esperemos que tus citas no enfaden a Ramoncín. Por cierto, muy interesante tu blog también.

      SalU2

  8. La vida fue el resultado de los mismos procesos químicos y físicos que formaron los océanos y la corteza continental de nuestro planeta. Sin embargo, la vida es distinta porque puede experimental evolución darwiniana. La sellección natural ha desempeñado un papel fundamental en la evolución de plantas y animales durante los primeros tiempos de la historia de nuestro planeta. Pero, como bien dicen en el artículo de arriba, también dirigió la evolución química que hizo posible la propia vida.

    A grandes rasgos entendemos como pueden haber evolucionado las moléculas biológicas a partir de precursores simples presentes en la Tierra joven. Sin embargo, sigue siendo un misterio cómo las proteínas, los ácidos nucléicos y las membranas llegaron a interaccionar de forma tan compleja.

    Esta mañana ya me referí a aquel famoso experimento. En 1861 se había conseguido sintetizar azúcares utilizando formaldehído como precursor, pero la investigación experimental sobre el origen de la vida no alzó el vuelo hasta 1953, año en que Stanley Miller realizó un ingenioso experimento. Mientras trabajaba en el Laboratorio del Premio Nobel Harold Urey, en la Universidad de Chivago, Miller preguntó si los rayos podían haber sintetizado la materia prima de la vida al descargar su energía en la atmósfera primordial.

    Otros habían concebido la pregunta antes que él -el químico ruso Alexandre Operin y el biólogo británico J.B.S. Haldane habían escrito penetrantes ensayos sobre el origen de la vida en la década de 1920- pero Miller hizo algo más que barruntar: llenó un recipiente de vidrio con una mezcla de metano, amoníaco, gas hidrógeno y vapor de agua (los componentes de la atmósfera primitiva, a juicio de Urey) y luego produjo repetidamente descargas eléctricas en el interior del recipiente.

    A los pocos días, el frasco había cambiado de color, teñido por el pardo rojizo de una fina película que recubría su interior. Cuando Miller analizó el fluido del que había precipitado ese pegote, halló varios compuestos orgánicos, entre ellos aminoácidos, los elementos que componen las proteínas.

    Aquello abrió los ojos de todos y dio un buen empujón al posible origen de la vida que, impulsada por la energía de la Naturaleza, bajo ciertas condiciones químicas y orgánicas, había hecho posible el surgir de aquellas primeras moléculas complejas a partir de la mezcla de simples gases que, mediante el proceso adecuado procuraba los elementos adecuados para la presencia de la biología.

    No quiero incidir más en esa historia que todos conocemos y, me referiré al hecho cierto de que, aun los organismos vivos más simples son máquinas moleculares extraordinariamente sofisticadas. Las primeras formas de vida tenían que ser muchísimo más sencillas. Necesitamos encontrar una familia de moléculas lo bastante simples como para formarse por procesos químicos y lo bastante complejas como para servir de cimiento a la evolución de las células vivas.

    Unas moléculas capaces de contener información y estructuras suficientes como para replicarse a sí mismas, y, al cabo, para dirigir la síntesis de otros componentes que puedan catalizar la replicación con una eficiencia cada vez mayor. Unas moléculas, en fin, capaces xde iniciar la trayectoria evolutiva que permitió a la vida emanciparse de los procesos físicos que le dieron nacimiento, sintetizando las moléculas necesarias para el crecimiento en lugar de incorporarlas de su entorno y captando energía química o solar para alimentar el funcionamiento de la célula.

    En toda esta linea de pensamiento el ARN ocupa un lugar de preferencia. Conocido desde hace tiempo por sus funciones de traducción del ADN en proteínas, el ARN parecía ser la mano de obra de la biología, un simple peón de mensajería en una gran empresa molecular gestionada por el ADN y las proyteínas. Sin embargo, en 1968 el Premio Nobel Francis Crick vislumbró un papel más importante para el ARN en la historia temprana de la vida.

    “Posiblemente”, pensó, “la primera “enzima” fuese una molécula de ARN con propiedasdes de replicarla”. En el momento en que Crick escribió esas ideas a más de uno le debieron parecer una bobada, pero a mediados de la década de los 80 se descubrió que en realidad habían sido proféticas.

  9. Es verdad que, desde que tenemos algo de raciocinio, siempre hemos querido saber, y, nos hemos preguntado lo mismo: ¿Cómo surgió la vida? ¿Qué ingredientes estaban presentes?

    ¿Es posible que la vida comenzara en forma de una película sobre el oro de los necios? Lo desconocemos, aunque algunos experimentos recientes apoyan al menos parte de la hipótesis de Wächtershäuser. Entre otras cosas, este señor y sus colegas han generado ácido acético mediante la fijación química de monóxido de carbono en un fango de hierro y sulfuros de níquel.

    Además, estos fangos catalizan la fortmación de cadenas de péptidos a partir de aminoácidos activados. Muchos aspectos sder la hipótesis del “metabolismo primero” aún están por encontrarse experimentalmente, y todavía queda por resolver el dormidable problema de la integración del metabolismo con ácidos grasos y proteínas. En cuqlquier caso, los experimentos sugieren la conveniencia de abrir la mente a otras hipótesis que, no convencionales nos lleven a la verdadera evolución prebiótica.

    Seguramente Mao Zedonng no se refería a esto cuando exhortaba a sus camaradas revolucionarios a “dejar que nazcan mil flores”, pero en la investigación sobre el origen de la vida, necesitamos todas las ideas que podamos reunir.

    Una vez integrados genes, proteínas y membranas, la vida probablemente trepó rápidamente por el tronco del gran árbol de la vida de Darwin impulsada por la selección natural, la duplicación de los genes y la transferencia lateral de genes. La expansión biológica requería de la vida que ésta tomara el control de muchas funciones y, dado el tema a tratar, no es este el momento de meternos en tales profundidades.

    Hacer un seguimiento de todo este proceso y del largo camino de la vida hasta llegar a nosotros, no es que sea fascinante, es que es un auténtico “milagro” del Universo que, a partir de la materia “inerte” y aprovechando el material fabricado durante miles de millones de años en las estrellas, sea capaz de dabricar planetas que, al evolucionar, puedan generar sujetos vivos que lleguen a tener consciencia de SER para poder estar hablando aquí ahora de todas esas cuestiones.

    ¡Qué maravilla!

    Claro que, como dijo aquel, como formamos parte del Universo, cuando lo estudiamos, nos encontramos con nosotros mismos y, ahí, encontramos la mayor dificultad de poder comprenderlo.

  10. No nos hallamos cerca de resolverel enigma del origen de la vida. La investigación sobre este tema se asemeja a un laberinto con infinidad de puertas o entradas, y sencillamente todavía no hemos explorado a fondo todas las rutas para saber cuáles acaban en un callejón sin salida.

    Con todo, cada vez más químicos y biólogos abandonan la antigua concepción del origen de la vida por mediación de reacciones químicas improbables que acabaron produciéndose sólo porque se disponía de muy dilatados intervalos de tiempo. La mayoría creen en la actualidad que el origen (o los orígenes, porque puede haber ocurrido más de una vez) de la vida se produjo por medio de una química probable y eficiente. Hay una ruta directa que atraviesa el laberinto, sólo nos queda encontrarla.

    Aunque todavía no hemos logrado acotar con precisión la línea de tiempo de la evolución prebiótica, todo parece indicar que hace tres mil ochocientos millones de años la vida ya se había establecido firmemente en nuestro planeta.

    Podemos afirmar casi con toda certeza que hace tres mil quinientos millones de años ya había dado comienzo la diversificación metabólica que habría de garantizar la perpetuación de la vida. Vivían ya entonces complejas comunidades de microorganismos que reciclaban carbono y otros elementos en la Biosfera, y es posible que incluso se hubiera desarrollado la fotosíntesis.

    Así pués, las rocas más antiguas que conocemos de la Tierra se encuentran justamente en el punto en el que la raigançmbre de la evolución primordial comienza la diversificación de genes y organismos que inferimos del árbol de la vida.

    Una vez la vida se puso en marcha, ¿adonde se dirigió? ¿Porque camino evolucionó la naciente biología de Warrawoona durante los siguientes tres milo millones de años hasta llegar a producir los aniumales preservados en las calizas de Kotuikan? Para averiguarlo, debemos mirar hacia atrás y fijarnos con atención en nuestras huellas históricas que, desde luego, quedaron marcadas a lo largo y lo ancho del mundo sobre la faz del planeta.

  11. El artículo nos habla bien poco de la importancia que tuvo la atmósfera para el surgir de la vida y su posterior evolución tras la aparición del oxígeno. ¿Cómo respondió la vida a la revolución del oxígeno? Podemos imaginar provocadoramente, un “holocausto del oxígeno” que habría llevado la muerte y la extinción a innumerables linajes de microorganismos anaeróbicos.

    Petro hace mil doscientos millones de años los ambientes anóxicos no desaparecieron, simplemente, quedaron relegados bajo una capa oxigenada de agua y sidimentos superficiales. De hecho, en lugar de considerar los comienzos del Proterozoico como una época de transición ambiental, quizá sea más adecuado pensar en aquel tiempo como un intervalo de expansión ambiental que permitió a la Tierra dar cobijo a una diversidad biológica sin precedente.

    Los microorganismos anaeróbicos mantuvieron su papel esencial en el funcionamiento de los ecosistemas, igual que en la actualidad. De otro lado, los organismos que utilizan o al menos toleran el oxígeno se expandieron enormemente. La respiración aeróbica se convirtió en una de las formas principales de metabolismo en las bacterias, y las bacterias quimiosintéticas que obtienen energía de la reacción entre oxígeno y nitrógenoo iones metálicos se diversificaron a lo largo de la frontera entre ambientes ricos en oxígeno y ambientes pobres en oxígeno.

    Hubo un momento en la historia de la Tierra que, aquellos organismos que usaban o producían oxígeno dominarían la biología. De hecho, en la superficie de la Tierra solamente el oxígeno y el dióxido de carbono serían en lo sucesivo lo bastante abundantes como para satisfacer las necesidades de células de un tamaño de más de unos pocos micrones, y en su momento el oxígeno alcanzaría una concentración suficiente como para satisfacer las necesidades de grandses organismos multicelulares. A partir de este momento, la Tierra comenzó a convertirse en nuestro mundo.

  12. ama10-3

    Gracias Kanijo, gracias emilio silvera, gracias a todos los colaboradores:

    Aunque sólo fuera por la ‘magistral’ exposición con que habéis desarrollado el tema presente ya tendría sentido INTERNET.

    Este viejo curioso os anima a seguir por este camino.

  13. [...] Nueva investigación rechaza la teoría de la “Sopa Primordial” como origen de la vida http://www.cienciakanija.com/2010/02/04/nueva-investigacion-rechaza…  por Milhaud hace 3 segundos [...]

  14. Leviatán

    De los párrafos del artículo de Bioessay, que amablemente ha puesto Manuel Sánchez, me quedo con la frase que dice que “la vida empezó como un «efecto colateral»”.
    Me vino a la cabeza otro artículo publicado aquí hace tiempo, que decía que los microbios producían un efecto colateral en su entorno, permitiendo así que otras formas de vida pudieran habitar en él.
    http://www.cienciakanija.com/2008/05/25/la-vida-aparece-donde-menos-la-esperas/

  15. O sea, que en vez de sopa primordial, ahora pasamos al yakuzzi primigenio.

  16. LOKI

    Lo dicho, suposiciones, pero nada concreto. Lo que no entiendo es como se puede dar por buena una teoría como la de la sopa dudando de si es la correcta.

  17. En todo este enigma yo no perdería de vista ni un sólo segunda a las cianobacterias, heroínas microbianas de la vida. Si el oxígeno trajo consigo un cambio revolucionario, las heroínas de la revolución fueron las cianobacterias. Fósiles extraordinariamente bien conservados en silex de Siberia de mil quinientos millones de años de edad muestran que las bacterias verdeazuladas se diversificaron tempranamente y se han mantenido hasta la actualidad sin alterar de manera sustancial su forma. La capacidad de cambiar con rapidez, pero persistir indefinidamente, compendia la evolución bacteriana.

    De toda esa historia podrían dar un repaso a la historia las colecciones inestimables de secciones finas de estromatolitos siberianos preparadas por el malogrado V.A. Koomar, uno de los hábiles geólogos que completaron el mosaico de la historia proterozoica de Siberia. Junto a Misha Semikhatov pusieron en nuestras manos las pruebas de lo que allí, en aquella lejana época paso.

    Es verdad que las fuentes termales (muchas de las encontradas en las diferentes partes del mundo) tienen en su entorno ecosistemas microbianos como los encontrados en Nueva Zelanda. Las largas hebras de color verde-azulado constituyen cianobacterias. Pobladas por bacterias y arqueas metabólicamente diversas, las fuentes termales actuales sugieren el aspecto que debería ofrecer la vida en la joven Tierra en aquellas abundantes fumarolas negras del fondo de los océanos.

    Si bien las bacterias han evolucionado intercambiando genes, los eucariotas fueron un poco más allá. Los cloroplastos y las mitocondrias, las sedes del metabolismo energético de las células eucariotas, surgieron por transferenmcia lateral de células completas. La microscopia electrónica y la biología molecular iluminan muchos aspectos de la evolución de las células eucariotas, aunque seguimos sin comprender el origen de nuestro propio dominio..

    Más allá de nuestra antorcha de hechos más remota se extiende una tentadora oscuridad. Los científicos se sienten atraídos por ella porque saben que esconden otras antorchas todavía apagadas y que, el que antes llegue la puede encender, y, mientras tanto (como ocurre con el artículo de arriba que ha dado pie a nuestros comentarios) todos quieren encender cerillas de hipótesis con la esperanza de que su fuego logre prender.

    Las hipótesis intentan explicar lo que sabemos pero, sobre todo, intentan hacer predicciones sobre lo que aún nos resulta desconocido y se halla en esa zona oscura que nos ha dado en llamar ignorancia, lo desconocido, los experimentos aún no reralizados o los fósiles aún no descubiertos. Las hipoótesis llevan consigo los criterios para evaluarlas: ¿Nos ayudaran a encender la siguiente antorcha o no?

    De acuerdo con la idea de Darwin, la evolución es fundamentalmente un proceso de ramificación, de divergencia: las formas y fisiologías nuevas surgen a medida que los descendientes de un antepasado común se hacen cada vez más diferentes entre sí.

    Lyn Margulis, en cambio, defendía la aparición de nuevas formas por fusión de ramas. Desde este punto de vista, cada célula de nuestro cuerpo refleja la unión de dos linajes genéticos; el rosal que puedo ver desde mi ventana, dotado de cloroplastos además de mitocondrias, es el resultado de la combinación de tres líneas de descendencia distintas. La verdad es que, cuando tuve el honor de oir y dialogar con la Doctara Margulis, sus ideas calaron muy hondo en mí. Ella me abrió los ojos sobre la vida primigenia y la impoertancias que esos infinitesimales bichitos tienen para nuestras vidas, sin la simbiosis que entre ambos tenemos, no podríamos vivir.

    Lyn reinventó la hipótesis del origen endosimbiótico de la célula eucariota (ella no era consciente de que estaba resucitando las teorias de Merezhkovsky; en 1967 no había oido hablar nunca de él) Pero lo que Lyn proponía no era sólo que los cloroplastos se habían originado como cianobacterias simbióticas, sino también que las mitocondrias, los centros compartimentados donde se realiza la respiración en las células eucariotas, descendían de basterias respiradoras de vida libre.

    En la actualidad los biólogos aceptan como un hecho el origen endosimbiótico de cloroplastos y mitocondrias y la Doctora, recibió su recompensa con la Medalla Nacional de Ciencias. Pero quizá lo más sorprendente sea el descubrimiento de que los cloroplastos contienen ADN, ARN y robosomas, la maquinaria molecular básica para el crecimiento y la replicación de la célula.

    ¿Y las mitocondrias? Eso, amigos, necesitaría un largo capítulo aparte.

  18. Las mitocondrias: monstruos interiores.

    Nuestros cuerpos contienen aproximadamente diez mil billones de unos bichos llamados mitocondrias, que invadieron a los antepasados de nuestras células hace alrededor de mil millones de años. Las mitocondrias están acostumbradas a vivir dentro de nosotros, y nosotros nos hemos acostumbrado de tal manera a tenerlas por todas partes, que ahora no podemos vivir separados. Ellas forman parte de nosotros y nosotros formamos parte de ellas.

    Producen casi toda nuestra energía y nosotros nos encargamos de alimentarlas y cobijarlas. Nuestras mitocondrias tienen todavía su propio ADN, heredado sólo de nuestras madres, por lo que este ADN podría proceder de una única mujer que estaría en el origen de los seres humanos actuales: una Eva mitocondrial.

    Pero estos huéspedes celulares que parecen vivir pacíficamente en simbiosis con el resto de las células, puede ser también ser un enemigo que mata silenciosamente desde dentro. Siempre que una célula muere, hay una serie de pistas que conducen a las mitocondrias y que muestran como están implicadas en enfermedades devastadoras e incapacidades físicas o mentales, así como en el propio proceso de envejecimiento. El invitado indispensable se convierte en asesino en serie de proporciones monstruosas.

    Casi todas las células de nuestro cuerpo contienen mitocondrias -alrededor de mil cada célula-El “mitocondrión” es una bestia incansable que no cesa de adoptar formas distintas. Si se captara su aspecto en una única foto instantánea poco favorecedora, se vería algo parecido a un gusano, pero un gusano que se retuerce, se divide en dos y se fusiona con otros gusanos. Así pues, en ocasiones podemos captar un mitocondrión que parece un zepelín, y otras veces algo parecido a un animal con múltiples cabezas o colas, o bien podríamos ver una red de tubos y láminas que se entrecruzan. El mitocondrión es un monstruo antiguo y maternal – un dragón con un apetito monstruoso, que se come a su vez todo lo que nosotros hemos comido y lo respira a continuación en forma de fuego.

    Las mitocondrias consumen prácticamente todo el alimento y el oxígeno que se introduce en el cuerpo, y producen la mayor parte del calor que éste genera. Sin embargo, este monstruo es diminuto -su tamaño es de una micra, es decir, una milésima de milímetro: mil millones de mitocondrias cabrían en el interior de un grano de arena.

    Las mitocondrias tienen su propio ADN y su propia identidad, pero esto no significa ningún litigio entre ellas y nosotros. En parte somos mitocondrias; ellas constituyen aproximadamente un décimo del volumen de todas nuestras células juntas, una décima parte de cada uno de nosotros.

    Dado que son prácticamente la única parte de la célula que tiene color, las mitocondrias constituyen el color de nuestras células y nuestros tejidos. Si no fuera por la melanina de nuestra piel, la mioglobina de nuestros músculos y la hemoglobina de nuestra sangre, seríamos del color de las mitocondrias, es decir, de un rojo amarronado. Además, si esto fuera así, cambiaríamos de color cuando hiciéramos ejercicio o corriéramos hasta perder el aliento, de tal forma que podría decir si alguien está usando mucha o poca energía…

    Las mitocondrias son las centrales eléctricas de nuestras células y producen casi toda nuestra energía. No obstante, son unas centrales eléctricas con bastantes fugas de energía, lo cual tiene unas consecuencias terribles.

    “Llegué a creer (dice Guy Brown, autor de todas estas ideas e investigaciones) que los productos del diseño biológico (evolutivo) -la vida y todas sus manifestaciones- eran mucho más eficientes y eficaces que algunos productos de la creatividad humana, tales como las máquinas y la cultura. Nos han enseñado que mil millones de años de evolución han perfeccionado el diseño de la célula hasta tal punto que ningún diseñador humano podría mejorarlo, ningún avaro podría economizar más en el uso de energía, ningún técnico de gestión podría mejorar la adjudicación de recursos, ningún ingeniero podría lograr que hubiera menos fallos en el funcionamiento. Está ampliamente difundida la creencia de que la cultura humana no debería interferir con la naturaleza, porque la naturaleza está mejor diseñada que la cultura, y esta creencia causa el temor de que los científicos se entrometan en la naturaleza, como sucede en la medicina, la ingeniería genética, la clonación o los pesticidas.”

    Sean cuales sean los méritos de esas creencias, lo cierto es que, nuestras células ciertamente no son tan eficientes como creíamos que eran. Un ejemplo sería lo que parece un defecto espectacular en el diseño de nuestras mitocondrias: tienen fugas. La electricidad de electrones se escapan de las mitocondrias para producir radicales libres no tóxicos, y la electricidad de protones se escapan produciendo calor: no se trata de fugas pequeñas o insignificantes, sino que son grandes y constituyen una amenaza para la vida.

    Los electrones se escapan de la cadena de transporte ubicadas en las mitocondrias para producir “radicales libres”. Esta expresión hace pensar en un grupo inocuo de intelectuales políticos, pero en realidad se trata de un grupo subversivo por sustancias químicas tóxicas. El primer componente de este grupo es el “superóxido”, que se produce cuando hay una fuga de electrones de la cadena de transporte de otras máquinas moleculares, y estos electrones van a parar al oxígeno. El superóxido no es ni un superhéroe, ni una marca de detergente para lavadoras, sino el oxígeno con un electrón demás. Pero es este electrón suplementario el que causa problemas.

    La mayoría de las moléculas tienen sus electrones agrupados en pares, porque esta disposición requiere menos energía. Las moléculas que tienen un electrón desemparejado se llaman radicales libres y son muy reactivas, porque el electrón desemparejado desea emparejarse con electrones de otras moléculas. Esto parece ser lo acertado para el pobre electrón solitario, pero si le arrebata un electrón a alguna otra molécula próxima a él, entonces esta molécula se queda a su vez con un electrón desemparejado, con lo que se produce un nuevo radical libre con un electrón que sufre el agravio de haberse quedado sin pareja.

    Esto constituye lo que se denomina “reacción en cadena”, que solo termina cuando dos radicales libres se encuentran y reaccionan entre sí, dejando satisfechos a sus electrones solitarios. Para estos se trata de un final feliz, pero su peregrinaje a través de cientos de moléculas ha dejado tras de sí toda una estela de estragos. Algunas moléculas se han roto en pedazos, algunas membranas se han quedado hechos jirones y algunas máquinas moleculares se han averiado sin reparación posible. Los radicales libres son una causa importante de la muerte y la destrucción de las células del cuerpo.

    El superóxido es el primer componente de este grupo subversivo, pero a continuación se produce otro más: el peróxido de hidrógeno. Este es solamente un miembro honorario dentro del club de los radicales libres, ya que, en realidad, no posee ningún radical libre, ningún electrón solitario. Sin embargo, se relaciona con los otros porque es igualmente hábil arrebatando electrones a otras moléculas.

    Fuera del cuerpo, solemos utilizar el peróxido de hidrógeno para aclarar el cabello y para matar gérmenes. Dentro del cuerpo puede reaccionar con los superóxidos para producir un agente aún más molesto y peligroso: el radical hidroxilo u oxhidrilo. El radical hidroxilo puede arrancar un electrón prácticamente a cualquier sustancia y se trata y se trata de un radical libre que es probablemente responsable de una parte considerable de la destrucción celular, incluida la mutación o ruptura del ADN.

    Cada vez es mayor la sospecha de que los radicales libres son criminales o cómplices en una amplia gama de enfermedades: enfermedades coronarias, cancerosas, inflamatorias y neurodegenerativas. Sería un record impresionante de muerte y destrucción, pero aún falta la prueba definitiva de su implicación. Una línea de pruebas que relacionan a los radicales libres con las enfermedades viene dada por el efecto protector de los anti-oxidantes y de las sustancias que limpian el cuerpo de radicales libres.

    Los radicales libres son oxidantes, que pueden arrebatar electrones a otras moléculas. Los anti-oxidantes son moléculas que evitan los efectos tóxicos de los radicales libres cediéndoles electrones sin convertirse ellas mismas en radicales tóxicos, cortando así la reacción en cadena que provocan los radicales dentro de las células. Las vitaminas C, E y los B carótenos son anti-oxidantes importantes, que están presentes normalmente en el cuerpo con el fin de parar el daño que ocasionan los radicales libres.

    En ensayos a gran escala, en los que se suministran dosis elevadas de estos anti-oxidantes de manera regular, se ha demostrado que reducen la incidencia de la enfermedad coronaria y del cáncer, las dos causas principales de muerte en el mundo occidental.

    La segunda fuga que se produce es la de la electricidad de protones a través de la membrana de las mitocondrias y, con algo de imaginación, se le ha dado el nombre de “fuga de protones” Hay unas bombas de protones que los bombardean hacia el exterior del las mitocondrias, generando un campo eléctrico y un gradiente de protones enorme. Éste conduce a los protones de vuelta al interior de las mitocondrias, mediante el motor de ATP que se encuentra en las membranas de las mitocondrias. Si la electricidad de protones sirve para activar el motor de producción de ATP, no puede existir un flujo de vuelta a través de la membrana sin pasar a través del motor de ATP. Pero existe.

    Martin Brand y Guy Brown han demostrado que este flujo se produce en las mitocondrias y en las células, y que hasta una cuarta parte de la energía que generamos puede consumirse aparentemente de esta manera. No está claro como ni porque se produce esta fuga. Puede que sea la consecuencia inevitable de tener un enorme campo eléctrico que atraviesa una membrana muy delgada; o quizás que este gasto de energía tenga en sí mismo alguna función, ya sea producir calor o realizar la combustión de exceso de alimento.

    Esto es en realidad lo que sucede en la llamada “grasa parda”. La grasa que hay debajo de nuestra piel se presenta en dos variedades: blanca (también llamada amarilla) y parda. La grasa blanca almacena grasa como reserva de energía, pero no la quema. La grasa parda almacena y quema grasa produciendo calor. La grasa parda tiene este calor porque contiene muchas mitocondrias de color marronaceo. Estas mitocondrias realizan la combustión de la grasa arrebatando electrones y pasándolos, por la cadena de transporte de electrones, al oxígeno. Después, esta electricidad de electrones acciona las bombas de bombardear protones hacia el exterior de las mitocondrias, lo cual genera un campo eléctrico y un gradiente de protones enormes a través de la membrana de cada mitocondria.

    Las mitocondrias son antiquísimas. Las células modernas, como las que se encuentran por todo nuestro cuerpo, surgieron hace mil millones de años de la fusión de dos tipos diferentes de células: una célula grande y muchas pequeñas. La grande se tragó a las pequeñas o fue invadida por ellas, pero el caso es que las pequeñas acabaron viviendo dentro de la grande. Con el paso del tiempo, las células pequeñas perdieron su independencia, cediendo la mayor parte de su ADN y de su maquinaria molecular, pero ganando un lugar seguro dentro de una célula mucho más grande. Las células pequeñas se convirtieron finalmente en mitocondrias y la grande en la célula moderna. De todos los organismos vivos, las mitocondrias son las que más se parecen a las antiguas bacterias. Las mitocondrias son del mismo tamaño que las bacterias, están envueltas en dos delgadas paredes similares a las membranas de las bacterias, y tanto la maquinaria como el ADN son parecidos en ambas. Estas similitudes no son meras coincidencias, ya que casi con toda certeza se puede afirmar que las mitocondrias evolucionaron a partir de bacterias que fueron tragadas por células de mayor tamaño.

    La vida en sí misma empezó mucho antes de que existieran las mitocondrias, quizás hace tres mil quinientos millones de años, cuando los flujos de energía, las moléculas y la información se combinaron para formar la célula viva. No sabemos en qué consistió la primera fuente de energía, pero hace unos quinientos millones de años las células habían desarrollado ya una maquinaria que podía recoger la luz de la estrella más cercana a nosotros, el Sol, la fuente última de toda la energía que existe en la Tierra. La luz se utilizaba para descomponer el agua (H2O), produciendo oxígeno, que era emitido a la atmósfera, y liberando también protones y electrones, que, al combinarse con el dióxido de carbono del aire, se utilizaban para formar las complejas moléculas de la vida. Este sencillo, pero poderoso, proceso de la fotosíntesis hacía posible que la vida surgiera y se propagara rápidamente. La primera contaminación global y los primeros desastres ecológicos tuvieron lugar hace dos mil millones de años, cuando el oxígeno, ese residuo tóxico de la fotosíntesis comenzó a concentrarse en la atmósfera terrestre.

    ¡Nos queda tanto por descubrir! Tendríamos que saber más sobre lo que los geólogos denominan “las cinco grandes” catástrofes ocurridas en los últimos 600 millones de años, pasado geológico relativamente reciente y que determina cuando los seres vivos desarrollaron por primera vez algunas características, tales como las conchas, que podían fosilizarse fácilmente, dejando rastros que pueden reconocerse en los estratosque se estudian en la actualidad.

    Antes de aquella época (durante la larga era geológica conocida como precámbrico) había florecido la vida en los océanos durante casi cuatro mil millones de años, en forma de criaturas de una sóla célula y de cuerpo blando que nos han dejado poco que estudiar. Sin embargo, hace alrededor de 600-590 millones de años, al comienzo del período geológico conocido como cámbrico (por lo tanto, en el precámbrico; el cámbrico es el primer período de la era paleozoica), hubo una explosión de vida que dio lugar a diferentes variedades de formas multicelulares, y luego a criaturas vivas poco evolucionadas.

    Obviamente, cuanto más nos acercamos a la actualidad, conocemos cada vez más sobre las pautas cambiantes de la vida en la Tierra, y el tipo de conocimiento que nos interesa aquí, que abarca grandes extinciones de vida, no empiece a verse claro hasta después de concluir el precámbrico.

    Tomándolas cronológicamente, las cinco grandes extinciones se produjeron hace unos 440 millones de años (que marcaron la frontera entre los períodos ordovícico y silúrico), hace 360 millones de años (entre el devónico y el carbonífero), 250 millones de años (entre el pérmico y el triásico), 215 millones de años (en la frontera entre el triásico y el jurásico) y 65 millones de años (en la frontera K-T). Hay otras muchas extinciones en el registro fósil.

    La extinción más espectacular de todas ellas es el suceso que tuvo lugar hace unos 250 millones de años, al final del pérmico. Barrió al menos el 80 por ciento, y posiblemente hasta el 95 por ciento, de todas las especies que vivían en nuestro planeta en aquellos tiempos. Tanto en tierra como en los océanos, y lo hizo durante un intervalo de menos de 10.000 años. En conjunto se calcula que más de un tercio de todas las especies que han vivido siempre en la Tierra han desaparecido en extinciones masivas. Sin embargo, dado que también se calcula que el 99 por ciento de todas las especies que han vivido en la Tierra se han extinguido, esto significa que son el doble las quen han desaparecido en sucesos de menor importancia.

    La cuestión que nos intriga es si las extinciones en masa son realmente acontecimientos especiales, de carácter diferente al de las extinciones de menor importancia, o si son el mismo tipo de suceso, pero a gran escala -¿son las extinciones de la vida en la Tierra unos hechos cuya naturaleza es independiente de su magnitud, como los terremotos y todos los demás fenómenos que suceden? La respuesta sincera es “no lo sabemos”, pero hay bastantes evidencias como para intuir que ésta es una posibilidad muy real.

    Pero, finalmente, todo depende de cierto tipo de aleatoriedad. La pregunta que se plantea es qué tipo de aleatoriedad es ésta, si realmente son sucesos aleatorios. Resulta que es una leu potencial -nuestro viejo amigo el ruído 1/f -. Una de las demostraciones de esto es la que hizo David Raup, de la Universidad de Chivago, y “almacenó” los datos de Sepkoski de la manera habitual, añadiendo el número de intervalos de 4 millones de años en los que se extinguió hasta el diez por ciento de los géneros importantes (sería largo exponer aquí todo el estudio realizado).

    Ahora bien, no parece probable que que todas las extinciones de vida que han sucedido en la Tierra hayan tenido como causa impactos procedentes del espacio. Lo que parece estar diciéndonos el registro fósil es que las extinciones se producen, todos los tiempos, , y que, como en el caso de los terremotos) puede producirse una extinción de cualquier magnmitud en cualquier época.

    Algunas extinciones podrán ser desencadenadas por impactos de meteoritos; otras por períodos glaciares. Sin embargo, la otra lección que podemos extraer de lo que conocemos sobre las leyes potenciales y el ruido 1/f es que no necesitamos un gran desencadenante para poner en marcha un gran suceso. Una extinción de cualquier magnitud podría iniciarse mediante un desencadenante de cualquier magnitud.

    Lo importante es que estamos en un sistema complejo -la vida en la Tierra- que es autoorganizador, se alimenta a partir de un flujo de energía, y existe al borde del caos.

    Perdonad la extensión pero, hay temas con los que pierdo la noción del tiempo.

  19. Sin contar con el influjo de La Luna cuando salió despedida de la sopa primordial de La Tierra, siempre según mi teoría. No hay vida.La vida nació en las nubes.

  20. La Naturaleza de la mente es el misterio más profundo de la humanidad., se trata, además de un enigma de proporciones gigantescas, que se remonta a milenios atrás, y que se extiende desde el centro del cerebro hasta los confines del Universo. Es un secreto que provocó vértigo y depresión en alguna de las mentes más preclaras de algunos de los filósofos y pensadores más grandes que en el mundo han sido. Sin embargo, este amplio vacío de ignorancia está, ahora, atravesado, por varios rayos de conocimiento que nos ayudará a comprender cómo se regula la energía mental.

    Aunque puede que no sepamos que es la mente, sabemos algunas cosas sobre el cerebro. Está formado por una red, una increíble maraña de “cables” eléctricos que serpentean a través de una gran cantidad de “sustancias” neuroquímicas. Existen quizás cien mil millones de neuronas en el cerebro humano, tantas como estrellas hay en la Vía Láctea, y, cada una de ellas recibe datos eléctricos de alrededor de mil neuronas, además de estar en contacto y en comunicación con unas cien mil neuronas más.

    El suministro de datos que llega en forma de multitud de mensajes procede de los sentidos, que detectan el entorno interno y externo, y luego envía el resultado a los músculos para dirigir lo que hacemos y decimos. Así pues, el cerebro es como un enorme ordenador que realiza una serie de tareas basadas en la información que le llega de los sentidos. Pero, a diferencia de un ordenador, la cantidad de material que entra y sale parece poca cosa en comparación con la actividad interna. Seguimos pensando, sintiendo y procesando información incluso cuando cerramos los ojos y descansamos.

    La unidad a partir de la cual se configuran todas las fabulosas actividades del cerebro es una célula del mismo, la neurona. Las neuronas son unas células fantásticamente ramificadas y extendidas, pero diminutas.

    La hipótesis neuronal de las células anatómicamente separadas se estableció cuando Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) modificó el método cromoargéntico de Golgi y lo utilizó en una serie magistral de experimentos. Aunque Golgi y Ramón y Cajal compartieron el premio Nobel en 1906, siguieron nsiendo revales encarnizados hasta el final.

    Si todas las neuronas del cerebro, los cien mil millones, están anatómicamente separadas unas de otras, ¿cómo podían los mensajes eléctricos que pasaban a través de cada una de ellas saltar de una neurona a la siguiente?. La respuesta es que no saltan sino que hacen otra cosa, y esto tiene una importancia fundamental en relación con el modo en que funciona el cerebro.

    El descubrimiento fue realizado por Otto Loewi, cuando trabajaba en Australia durante la década de 1920. Lowell estaba trabajando con la transmisión neuronal del cerebro al corazón a través del nervio vago. Aisló el corazón de una rana con el nervio vago intacto, y demostró que la estimulación del nervio hacía que los latidos del corazón fueran más lentos. Pero él quería saber cómo se transmitía al corazón el mensaje eléctrico que transporta el nervio vago. ¿Se trataba de una conexión eléctrica o química, o de alguna otra cosa diferente? La clave estaba en una solución química que bañaba el corazón después de la estimulación del nervio vago que como consecuencia segregaba esta sustancia química que hacía de intermediaria en la transmisión del mensaje desde una célula a la siguiente.

    Por lo tanto, los impulsos eléctricos nerviosos pasan a los extremos de las neuronas, donde la llegada del impulso hace que la terminación nerviosa libere una sustancia química (un neurotransmisor), que cruza el estrecho espacio que hay entre dos neuronas (la sinapsis), y entonces la sustancia química actúa sobre la segunda neurona para modificar su capacidad de emitir , a su vez, impulsos nerviosos. Cada neurona liberará sólo un tipo de neurotransmisor (habitualmente), pero lo liberará hacia muchas neuronas diferentes.

    Existen dos neurotransmisores principales en el cerebro: el glutamato y el GABA. El glutamato actúa sobre la segunda neurona para aumentar la probabilidad de que emita un impulso nervioso (por lo que es un transmisor excitante), mientras que el GABA actúa para disminuir la probabilidad de que lo emita (luego es un transmisor inhibidor).

    No obstante, una neurona no recibe una sola entrada desde una sinapsis neuronal individual, sino que recibe muchos miles. Decenas de miles de sinapsis desde miles de neuronas diferentes cubren la superficie ramificada de una sola neurona. Omito explicar aquí (podría ser tedioso para del lector) todos los mecanismos de los transmisores entre sinapsis y las ramas de salida (los axones) por las que se desplazan las señales eléctricas como ondas.

    Una neurona, o una red de neuronas, puede así recoger información de muchas fuentes, incluídos los sentidos, la memoria y las emociones, para controlar la señal que ella misma va a emitir y que finalmente puede ocasionar una contracción o una relajación muscular.

    El glutamato es el principal neurotransmisor del cerebro, pero paradójicamente es tambnién una toxina poderosa para las células del sistema nervioso. Cuando los niveles de glutamato son bajos, actúan como una señal entre neuronas, pero si son excesivos las sobreexcitan y las matan.. Esta acción “excitotóxica” del glutamato parece ser la causa de muerte neuronal durante las apoplejías y en las enfermedades neurodegenerativas, tales como la de Alzheimer, la de Parkison, y la esclerosis múltiples.

    El glutamato es uno de los aditivos más frecuentes en los alimentos, presentándose en forma de sal como glutamato monosódico (GMS). Actúa reforzando el sabor y es omnipresente en la cocina china: la salsa de soja es especialmente rica en glutamato. Afortunadamente, el glutamato que está en el instestino y en la sangre apenas penetra en el cerebro, porque la barrera “sangre-cerebro” impide que glutamato cruce desde la sangre al cerebro.

    No obstante, en medicina existe un trastorno conocido como “síndrome del restaurante chino” –donde nunca he comido, ni comeré- que puede aparecer por comer demasiados alimentos saturados de glutamano y que consiste en unos niveles de glutamano tan elevados en la sangre que no puede impedir que entre en el cerebro y cause la muerte neuronal. Claro que, otras fuentes nos dicen que el GABA, actúa como calmante y de alguna manera, contrarresta el mal. De hecho, los barbitúricos, el principio activo de las píldoras para dormir que toman algunos enfermos depresivos y las benzodiacepinas, como el Librium o el Valium, que reduce la ansiadad, actúan, por ejemplo, reforzando la acción del GABA en su receptor neuronal.

    ¡Nos queda tanto por aprender!

  21. Como observa el naturalista,
    a cada pulga otra pulga pica,
    y a esta un bicho aún más chico
    y así siempre hasta el infinito.

    Al expandir la complejidad de los ecosistemas, las células eucarióticas levantaron un nuevo andamiaje para la diversidad.

    Los organismos eucariotas hacen todavía algo más que escapa por completo a las habilidades de los procariotas. Las plantas, los animales, los hongos y las algas se desarrollan de acuerdo con un complejo patrón de división y diferenciación celular coreografíado por señales moleculares que pasan de una célula a otra y a su paso activan o desactivan unos genes u otros.

    Este coordinado y hermoso sistema de regulación puede tener sus orígenes en organismos unicelulares que cambiaban de forma o tamaño a lo largo de su ciclo biológico, lo que, al cabo, hizo posible la evolución de una multicelularidad compleja que, a su vez, impulsó una mayor diversificación de los eucariotas. El 95 por 100, o más, de las actuales especies de eucariotas son multicelulares.

    Y, con el tiempo, los animales tomaron el escenario como hemos podido constatar en las rocas proterozoicas más recientes donde hemos encontrado, por fin, lo que Charles Darwin había predicho mucho tiempo atrás: las impresiones fosilizadas de los primeros aniamles.

    Claro que, los fósiles no son en absoluto lo que Darwin esperaba. No hay dudas de que los antepasados de los animales modernos habitaron los últimos mares proterozoicos, pero la mayoría de los fósiles de finales del Proterozoico tienen formas insólitas que más que vincularlos a la fauna del Cámbrico o a faunas posteriores, los separan de ella.

    Las complejas formas de los animales modernos no aparecieron hasta el período Cámbrico, cuando evolucionaron durante, al menos, un intervalo de entre diez y treinta millones de años. Los avances en genética del desarrollo nos ayudan a entender el tempo y modo de la evolución cámbrica.

    No obstante, es necesario tener en cuenta también la ecología, tanto la ecología permisiva, con la que las primeras variantes consiguieron afianzar su posición en los océanos, como las interacciones ecológicas entre especies, que guiaron su posterior diversificación.

    En fin, que no podemos descartar ni el “caldo primordial” de la charca caliente de Darwin, ni ese otro camino que nos apuntan en el artículo objeto de estos comentarios pero, para tomar una decisión necesitamos más datos y tener en cuenta otros muchos como: La ruptura de los supercontinentes, glaciaciones globales, aumentos de los niveles de oxígeno y perturbaciones ambientales cortas e intensas en la frontera entre el Proterozoico y el Cámbrico que fueron los grandes eventos de la historia planetaria de la Tierra que enmarcaron la evolución primitiva de los animales y los que, al generar olas sucesivas de ecología primitiva, impulsaron la diversificación de los metazoos.

    Sí, mucho más tarde de todo eso llegamos nosotros que, ahora, tratamos de saber lo que pasó. Sin embargo, la empresa no es nada fácil.

  22. Gooooooor

    eres la leche Emilio. Gracias por tus magistrales enseñanzas.

  23. [...] PDRTJS_settings_128008_post_27301 = { "id" : "128008", "unique_id" : "wp-post-27301", "title" : "Nueva+investigaci%C3%B3n+rechaza+la+teor%C3%ADa+de+la+%E2%80%9CSopa+Primordial%E2%80%9D+como+origen+de+la+vida", "item_id" : "_post_27301", "permalink" : "http%3A%2F%2Flasteologias.wordpress.com%2F2010%2F02%2F09%2Fnueva-investigacion-rechaza-la-teoria-de-la-%25e2%2580%259csopa-primordial%25e2%2580%259d-como-origen-de-la-vida%2F" } Nueva investigación rechaza la teoría de la “Sopa Primordial” como origen de la vida Escrito por Kanijo [...]

  24. Kunoxs

    Hahaha quien fuese Emilio para tener tanto tiempo libre!! Creo ni el propio Kanijo…

  25. Hola, Kunoxs. Ya me gustaria a mi tener ese tiempo libre que dices. A las 6 de la mañana envio mis comentarios del dia al Blog. Seguidamente repaso los otros sitios de la Web para echar un primer vistaso a las nuevas noticias y, si alguna es de interes, comento lo que puedo dentro de mis limitaciones.

    A las 9 en punto estoy en el Despacho hasta las 14 h. (si no se complica nada), y me marcho a casa a comer alguna cosa y descansar un poco.

    A las 17 horas vuelvo sobre el Blog por si tuviera que contestar alguna cuestion, y, me paso por el de los amigos para ver que hay y dejar algun punto de vista sobre las cuestiones alli planteadas.

    A las 19 (segun los dias), acudo a la Sociedad Cuiltura Amigos de la Fisica 137 e/hc para mirar y preparar los temas destinados a charlas y seminarios que, mensualmente se promocionan por esta Entidad en Institutos, Casas de Cultura, y otros.

    Aparte de eso, siempre tengo en marcha alg´´un estudio de alguna disciplina que me guste. El pasado Curso finalice la Licenciatura de Ciencias del Trabajo (por motivos Laborales) y este estoy a vueltas con terminar Fisica, de la que me faltaba alguna cosa para terminar.

    Una vez hecho todo eso, el resto del tiempo lo dedico a leer, escribir y, cuando es necesario, ayudar a los chicos pequeños(14 y 15 años), los mayores estan en Madrid en la Univerisdad Carlos III el niño y en el RCMM la niña.

    Todo esto, me tiene el mas que ocupado y, a veces, no me deja tiempo para nada.

    ¡Ah! Tambien respeto el tiempo familiar que, para mi, es sagrado.

  26. carlos

    Muy interesante la información del artículo y la de muchos comentarios. Pero en realidad no sabemos cual es el origen de la vida. Sólo tenemos hipótesis y suposiciones.
    Tenemos que seguir investigando con una mentalidad abierta y sin dogmatismos de ninguna clase.

    Saludos
    Carlos

  27. [...] Investigación rechaza la teoría de la “Sopa Primordial”: “Presentamos la alternativa de que la vida surgió a partir de los gases (H2, CO2, N2, y H2S) y que la energía para la primera vida procedía del aprovechamiento de los gradientes geoquímicos creados por la madre Tierra en un tipo especial de fumarola hidrotermal del océano profundo – una que está plagada de diminutos compartimentos, o poros, interconectados”. (Extracto) [...]

  28. Hola

    Con el paso de los años ya tenemos sinduda de una riqíeza de conosimientos de nuestra tierra ,pero estos secretos de la evolución toda via expresa la naturaleza un buen tiempo ,mucho tiempo,por como castigo no mirar más adelante ,y apoyar nuestra naturaleza con una sumisa de cariño ,que no es abroma .Todo ,nuestra salud ,enfermedades raras ,mutación genetica ,de entre seres y animales ,como ya apasado epoca de los dinosaurino.La minoria esta simbolo que luchamos ,de curiosidad,y de centifico este arbol que tiene raizes de derecha ,i muy larga camino ,pero tenido un celebro y gran ventaja y es nuestro celebro .La inteligencia humana este signoXXI.Savemos mucho ,pero no savemos sobre estos peces de rio que tienen don par de dias sobrevivir la tirra ,sin agua ,y ortos secretos que significa mucho ,de ser y segir adelante .Humana/soledad severa este tierra como humanos seres ,pero todo cambia ,,la palabra mutación esta de presente nuestra mesa ,pese este palabra ,pero odio no ver la realidad que todo es nueva ,la clima ,calor frio humana .Eramos más sanos ,pero vivimos menos ,y a hora la contraria .Tipico señales ,como un leon blanco de un nacimiento ,señales que no deveriamos jugar ,la sexualidad de los seres ,los cambios hormonales ,ciertamente tenemos dever de investigar todo.Hecho mirar más a profundo este Mar,más profundo ,los bacterias que viven siegos ..y la supervivencia es cierto modo siste,plantas ,peces que filmado una especie milles de secretos que somos amateur busear estos libros .Es triste este signo ,segun sisten medicina abajo de nuestra vista ,que hablan como complicidad de olvidarlo.
    Aventura de una nueva ,para que ??Antes deveria dirigir la realidad,y evitar estos complicidad frente la naturaleza. Pues vine solo la realidad,estoy muy segura ,una aprendizaje para la humanidad todo,Fluían nuestra prezente de una nueva futuro ,y fin: Revelamos este secreto .Un camino expecial de la energia ,que anda muy rapida ,es curativo ,y mata muchos casos ,por maldición.Sisten seres con poder de energia ,y sisten personas que tocamos es nuestra muerte segura .Una energia atrer como una capsula de imunidad,que exigencia son tienen una función como una pila ,bulgar mente escrito ,pero muy paresido ,Protector ,y muy importante la velocidad de nuestra sangre ,este tensión ,que dificil muchos casos controlarlo.La energia -secreta /amor …nuestra estomago ,enfermedades ,tacto y olfato de muchos que tenemos este don reverarlo.Aquel milles de secretos que interesaba este mundo ,ser más ricos ,o sanos ,más altos ,más jovenes ,pero todo tiene un reloj sentido ,aprendizaje humana.
    Mientra no voy robarte vuestra energia ,y un dia continuo.

    Un saludo muy fuerte Vr.

  29. rosa

    no entiendo???????????

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