Desde la antigüedad, el origen de la vida ha sido un misterio. El hombre antiguo intentó de todas las formas posibles tratar de explicar de dónde surgieron los nuevos seres vivos. Muchas explicaciones se vinieron Teoría de la generación espontánea o la teoría de la abiogénesis. Según esta teoría todos los seres vivos se forman a través de la materia prima del medio. Por ejemplo en la India, Babilonia y Egipto enseñaban que las ranas, cocodrilos y cobras eran generados por el lodo de los ríos.
Uno de los grandes defensores de la teoría de la abiogénesis en el siglo XVII fue Jean Baptista van Helmont (1577-1644), un médico belga pionero que llegó a formular una receta para producir ratones. Hoy sabemos que las ratas no aparecían a partir de la mezcla de ingredientes sino atraídas por la mezcla.
En el mismo siglo los estudiosos llegaron con nuevas ideas y dispuestos a demostrar que la vida no proviene de las materias primas según lo propuesto por la teoría de la abiogénesis. Eso se descartó pronto, cuando Redi, Spallanzani y Pasteur iniciaron sus experimentos. Ellos demostraron que un ser vivo sólo proviene de otro ser vivo. Esta es, pues, la teoría actualmente aceptada de la biogénesis.
Historia del origen de la vida
A través de los siglos, diversas hipótesis han sido formuladas por los filósofos y científicos en un intento por explicar cómo la vida habría aparecido en nuestro planeta. Hasta el siglo XIX, se pensaba que los seres vivos podrían surgir no sólo desde el cruce entre sí, sino también de la materia prima, de una manera espontánea. Esta idea, propuesta hace más de dos mil años por Aristóteles, defendía un constructo teórico conocido como generación espontánea o abiogénesis. Los defensores de esta hipótesis suponían que ciertas materias primas contienen un «activo», es decir, una «fuerza» capaz de dirigir una serie de reacciones que culminarían con una súbita transformación del material inanimado en seres vivos.
El gran poeta romano Virgilio (70 a.C.-19 a.C.), autor de la Eneida y de las Écoglas, afirmaba que las mascotas y abejas nacían a partir de cadáveres en putrefacción. En la Edad Media, Aldovandro declaró que el lodo del fondo de las lagunas engendraba patos y murciélagos. El padre Athanasius Kircher (1627-1680), profesor de Ciencias del Colegio Romano, explicaba a sus alumnos que del polvo esparcido por el suelo podrían nacer abundantes cobras.
En el siglo XVII, el naturalista Jean Baptista van Helmont (1577-1644), de origen belga, enseñaba que las ratas y escorpiones se producen a partir de una camisa sudada, germen de trigo y queso.
En el mismo siglo, los estudiosos comenzaron a surgir con nuevas ideas, que no aceptaban la abiogénesis y trataron de exponer sus fundamentos con experiencias basadas en el método científico.
Abiogénesis vs biogénesis
A mediados del siglo XVII, el biólogo italiano Francesco Redi elaboró experiencias que, en la época, sacudieron profundamente a la teoría de la generación espontánea. Colocó trozos de carne en el interior de frascos, dejando algunos abiertos y cerrando otros con una tela. Observó que el material en descomposición atraía moscas, que entraban y salían activamente de los frascos abiertos. Después de un tiempo observó la aparición de numerosos gusanos moviéndose por la carne y consumiendo el alimento disponible. En los frascos cerrados, sin embargo, donde las moscas no accedieron a la carne, esos gusanos no aparecían. Redi, entonces, aisló algunos de los gusanos que surgieron dentro de los frascos abiertos observando el comportamiento; percibió que, después de consumir ávidamente el material orgánico en descomposición, se volvían inmóviles, asumiendo una forma ovalada, terminando por desarrollar capas externas duras y resistentes. A los pocos días, las cascas se rompían y , del interior de cada unidad, salía una mosca similar a aquellas que habían posado sobre la carne en putrefacción.
La experiencia de Redi favoreció la biogénesis, la teoría de que la vida surge solamente a partir de otra vida preexistente.
Cuando Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), en Holanda, construyendo microscopios, observó por primera vez los microbios, reavivó la polémica sobre la generación espontánea, afectando seriamente a las afirmaciones de Radi.
Fue en la segunda mitad del siglo pasado que la abiogénesis sufrió su golpe final. Louis Pasteur (1822-1895), un gran científico francés, preparó un caldo, que es excelente medio de cultivo para los microbios, y lo sometió a una técnica estéril cuidadosa, con calefacción y refrigeración. Hoy en día, esta técnica se conoce como pasteurización.
Una vez esterilizado, el caldo se mantuvo dentro de un balón de «cuello de cisne». Debido al largo cuello del balón de vidrio, el aire penetraba en el balón pero las impurezas eran retenidas en la curvatura. Ningún microorganismo podría alcanzar el caldo de carne. Así, a pesar de estar en contacto con el aire, el caldo se mantuvo estéril, demostrando la ausencia de generación espontánea. Varios meses más tarde, Pasteur demostró lo suyo en la Academia de Ciencias de París. El caldo fue perfectamente estéril. Era el año 1864. La generación espontánea fue desacreditada por completo.
¿Cómo fue el primer ser vivo?
Desmoralizada la teoría de la abiogénesis, se confirmó la idea de Prayer: «Todo ser vivo procede de otro ser vivo» (originalmente: Omne vivium ex vivo). Esto condujo a la siguiente pregunta: ¿Si es necesaria la existencia de un ser vivo para dar origen a otros seres, dónde y cómo los seres vivos aparecen por primera vez?
Tratamos de explicar a continuación la aparición de los primeros seres vivos sobre la Tierra desde el cosmozoario, microorganismos que se flotan en el espacio exterior. Pero hay poca evidencia concreta de que puedan haber sucedido. Estos seres serían destruidos por los rayos cósmicos y la radiación ultravioleta que barren continuamente el espacio sideral.
En 1936, Alexander Oparin propuso una nueva explicación para el origen de la vida. Su hipótesis se resume en los siguientes hechos:
- En la atmósfera primitiva de nuestro planeta, no habría metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua.
- A las altas temperaturas en presencia de chispas eléctricas y los rayos ultravioletas, tales gases se han combinado, resultando en aminoácidos que flotaban en la atmósfera.
- Con la saturación de humedad en la atmósfera, la lluvia comenzó a producirse. Los aminoácidos fueron arrastrados al suelo.
- Sometidos a calentamiento prolongado, los aminoácidos se combinaron unos con otros, formando proteínas.
- Las lluvias lavaban las rocas y las proteínas eran llevadas a los mares. Se trata de una «sopa de proteínas» en las cálidas aguas de los mares primitivos.
- Las proteínas disueltas en agua que forman coloides. Coloides interpenetrados dieron origen a los coacervados (protobionte).
- Moléculas coacervadas abarcan nucleoproteínas. Luego, se organizaban con una membrana lipoprotéica.
Estas células pioneras eran muy simples y aún no tenía un equipo enzimático capaz de realizar la fotosíntesis. Eran, por lo tanto, heterótrofos. Sólo más tarde evolucionó a las células autótrofas, más complejas y funcionales. Los nuevos cambios permitieron la aparición de seres con respiración aeróbica.
Actualmente, se discute la composición química de la atmósfera original de nuestro planeta, algunos han preferido asumir que en lugar de vapor de metano, amoníaco, hidrógeno y agua, había monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno molecular y vapor de agua.
Alexander Oparin no pudo probar su hipótesis. Pero en 1953, Stanley Miller de la Universidad de Chicago, llevó a cabo un experimento de laboratorio. El científico dispuso en un matraz de vidrio los elementos de vapor de metano, amoníaco, hidrógeno y agua. Todos los componentes fueron sometidos a un calentamiento prolongado. Una chispa eléctrica de alto voltaje cortaba continuamente el entorno en el que los gases estaban contenidos. Después de algún tiempo, Miller demostró la aparición de moléculas de aminoácido en el interior del balón, que se acumulaban en el tubo en forma de U.
Poco después, en 1957, Sidney Fox sometió una mezcla de aminoácidos secos al calentamiento prolongado y demostró que ellos reaccionaban entre sí, formando cadenas peptídicas, con la aparición de pequeñas moléculas de proteína.
Los experimentos de Miller y Fox probaron la verdad acerca de la hipótesis de Oparin.
