Origen de la vida

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA DIRECCIÓN DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN SEGUNDO SEMESTRE 2014

UNIDAD 1 ORIGEN Y EVOLUCION DE LA VIDA TEMA:

ORIGEN DE LA VIDA FECHA:

Miércoles 25, DE NOVIEMBRE 2014

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UN ORIGEN PARA LA VIDA EN LA TIERRA

La pregunta de cómo había comenzado la vida en nuestro planeta, hace millones de años atrás, capturó la atención de los científicos. Muchos se inclinaron por la idea de un origen extraterrestre para la vida, entre ellos, el químico sueco Svante A. Arrhenius § (1859-1927).

Sin embargo, el primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida en la Tierra fue propuesto por el bioquímico ruso Alexandr I. Oparin § (1894-1980) y por el inglés John B.S. Haldane § (1892-1964), quienes trabajaban en forma independiente.

Oparin, expuso sus ideas sobre el origen de la vida en 1922 y las publicó en 1924, pero la obra fue traducida al inglés recién en 1938. Haldane desconocía el trabajo de Oparin y publicó ideas similares en 1929.

En 1963, Haldane reconoció cortésmente la prioridad de Oparin en la formulación de la teoría. Este científico inglés, luego de publicar sus ideas acerca del origen de la vida, centró su atención en otras áreas de la ciencia. Oparin, en cambio, persistió en el desarrollo de la teoría.

La idea de Oparin y Haldane se basaba en que la atmósfera primitiva era muy diferente de la actual; entre otras cosas, la energía abundaba en el joven planeta.

Propusieron entonces que la aparición de la vida fue precedida por un largo período de lo que denominaron "evolución química".

Oparin experimentó sus hipótesis utilizando un modelo al que llamó "coacervados".

Los coacervados son sistemas coloidales constituidos por macromoléculas diversas que se habrían formado bajo ciertas condiciones en medio acuosas y habrían ido

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evolucionando hasta dar lugar a células con verdaderas membranas y otras de los organismos vivos.

Según Oparin, los seres vivos habrían modificado la atmósfera primitiva y esto es lo que habría impedido, a su vez, la posterior formación de nueva vida a partir de sustancias inorgánicas. Como expresara Oparin: "Así, por paradójico que ello pueda parecer, debemos admitir que la causa principal de la imposibilidad de la aparición de la vida en las condiciones naturales actuales reside en el hecho de que ya existe".

Oparin vivió en la entonces Unión Soviética, en una época difícil para las investigaciones científicas en su campo de estudio. En 1932, Trofim D. Lysenko (1898-1976), un científico soviético de gran influencia, llega al poder. Adepto a las ideas del materialismo dialéctico, Lysenko creía en la herencia de los caracteres adquiridos y negaba la importancia de los genes y los cromosomas como unidades de la herencia. Asimismo, sostenía que el medio ambiente modela la herencia. Si el estado socialista había introducido cambios radicales en el trabajo, la sociedad, la educación, ¿por qué no podría influir en la herencia? Para Lysenko era razonable suponer que se podía gestar un tipo humano superior mejorando el ambiente. Es así como el desarrollo y origen de la vida se convierte en un tema de interés de la filosofía marxista.

El materialismo dialéctico rechazó toda creencia en la generación espontánea y en el papel del azar en el origen y desarrollo de los seres vivos.

Cuando, en 1936, Oparin publicó nuevamente su teoría, en una versión mucho más completa, se notaron diferencias significativas entre esta versión y la anterior. La diferencia entre ambas obras radica fundamentalmente en la explicación que Oparin da al paso excepcional de "sopa primitiva" a ser vivo.

En su posición original, Oparin afirmaba que la transición a la vida se produjo por procesos aleatorios. En su publicación de 1936 y en trabajos posteriores, postula un mecanismo diferente: la evolución química gradual e inevitable. Es interesante comprobar que este punto de vista se acomoda a las ideas marxistas vigentes con respecto a la herencia.

A partir de esta fecha, Oparin niega la generación espontánea en la tierra primitiva.

Autor: Alexandr Oparin John Haldane Contrapone: Trofim D. Lysenko

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TEORIA CREACIONISTA La teoría creacionista está basada principalmente en un ser supremo que es este caso es Dios. En la semana de la creación sucedió lo siguiente:

Primer Día: Todo era confusión y no había nada en la tierra. Las tinieblas cubrían los abismos mientras el espíritu de Dios aleteaba sobre la superficie de las aguas. Entonces, dijo Dios Haya Luz, y como vio que la luz era buena, separo la luz de las tinieblas. Dios llamo a la luz “Día” y a las tinieblas “Noche”.

Segundo Día: Hizo Dios unas bóvedas para separar las aguas, las que estaban por encima del firmamento, de las que estaban por debajo. Y las llamo “Cielo”.

Tercer Día: Hizo que todas las aguas de debajo de los cielos se juntasen en un solo depósito, y aparezca el suelo seco, llamándolo “Tierra” y al depósito de las aguas “Mares”.

A la tierra la hizo fértil.

Cuarto Día: Dios, creo dos grandes lámparas: la más grande para presidir el día llamándolo así “Sol” y la mas chica para presidir la noche llamada “Luna” e hizo también las estrellas, las coloco en lo alto de los cielos para iluminar la tierra, para presidir el día y la noche; separando así la luz del as tinieblas.

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Quinto Día: Dios creó entonces los grandes monstruos marinos y todos los seres que viven en el agua según su especie y todas las aves según su especie. Vio que todo ello era bueno, los bendijo diciendo: “crezcan, multiplíquense y llenen las aguas del mar, y multiplíquese así mismo las aves sobre la tierra”.

Sexto Día: En este día, Dios hizo las distintas clases de animales según su especie, al ver que todo esto era bueno, dijo: Hagamos al hombre a nuestra imagen y semejanza. Y así fue como creo al macho y a la hembra a su semejanza.

Los bendijo diciendo: “sean fecundos y multiplíquense.

Llenen la tierra y sométanla. Tengan autoridad sobre los peces del mar, sobre las aves del cielo, sobre todo ser viviente que se mueva sobre la tierra”.

Séptimo Día: Este día, Dios ya tuvo terminado todo se trabajo y descanso ese día de todo lo que había hecho.

Autor: los católicos

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GENERACION ESPONTANEA Para los griegos, la generación espontanea hacía aparecer organismos nuevos en tiempos actuales. En el marco de esta concepción, los organismos nacían y morían, constituyendo un hecho único sin relación con las generaciones anteriores o posteriores.

En 1768, el naturalista italiano Lazzaro Spallanzani demostró también que cuando se hervían soluciones que contenían microorganismos y luego se sellaban los recipientes, éstas permanecían estériles. En 1836, el naturalista alemán Theodor Schwann proporcionó pruebas adicionales mediante experimentos más meticulosos de este tipo.

El siguiente paso lo dio el químico y microbiólogo francés Louis Pasteur, quien resumió sus hallazgos en su libro Sobre las partículas organizadas que existen en el aire (1862). En caldos de cultivo estériles, que se dejaban expuestos al aire, él encontraba, al cabo de uno o dos días, abundantes microorganismos vivos.

El botánico alemán Ferdinand Julius Cohn clasificó a estos organismos entre las plantas (una clasificación vigente hasta el siglo XIX) y los llamó bacterias. Al final, el físico británico John Tyndall demostró en 1869, al pasar un rayo de luz a través del aire de un recipiente, que siempre que había polvo presente se producía la putrefacción y que cuando el polvo estaba ausente la putrefacción no ocurría.

Pasada ya la primera mitad del siglo XVII y la idea de la generación espontánea todavía seguía presente en las mentes de muchos pensadores. En 1668, el toscano Francisco Redi § (1626- 1697), médico del gran Duque de Etruria, publicó un libro titulado "Experienze in torno de la generazione deg'Insetti" donde planteó un experimento sencillo pero contundente para refutar las creencias acerca de la aparición súbita y espontánea de los seres vivos.

La preocupación de Redi era investigar el origen de los gusanos que aparecían en la carne en descomposición. Para dilucidar si era cierta la noción de que los gusanos surgían por generación espontánea, de Jan van Helmont § (1577-1644), o si estos organismos tenían otro origen, Redi llevó a cabo un experimento en el que puso carne de serpiente recién muerta en un grupo de recipientes de boca ancha, algunos con tapas, algunos cubiertos con una tela delgada y otros abiertos, y observó que las

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larvas aparecían solamente en los frascos abiertos. La explicación fue que los gusanos aparecían sólo en los frascos en los que las moscas podían entrar y depositar sus huevos.

El experimento de Redi fue modelo en su época ya que, si bien no controló todas las variables, fue el primer estudio experimental en el que un naturalista utilizó los llamados "testigos".

Los resultados de Redi no fueron generalizados a otros organismos más pequeños, pero su experimento sentó las bases para una extensa polémica sobre la generación espontánea de los seres vivos en años subsiguientes.

Continúa la polém ica sobre la genera ción espontánea El italiano Lázaro Spallanzani § (1729-1799) era contrario a la idea de la generación espontánea que todavía rondaba los ámbitos científicos.

Esta polémica tenía ya más de un siglo: había sido iniciada por Jan van Helmont § (1577-1644) con un experimento de generación espontánea. Por otra parte, Francisco Redi § (1626- 1697) había logrado la refutación de la generación espontánea en gusanos. La polémica se había reabierto con Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) quien había mostrado microorganismos que aparecían por generación espontánea bajo el microscopio.

Spallanzani dudaba de los resultados de los últimos experimentos que apoyaban la generación espontánea, que habían sido realizados en 1748 por John Needham § (1713-1781).

Spallanzani era un investigador cuidadoso, que se ordenó como sacerdote, pero se entregó con ardor en poner en duda todas las preconcepciones del momento referidas al mundo natural.

Con respecto al experimento realizado por Needham, Spallanzani pensó que el hervor había sido insuficiente y que el caldo no había sido esterilizado adecuadamente. Además, sospechaba que el corcho no cerraba herméticamente el frasco. Por lo tanto, en el año 1768, realizó una nueva serie de experimentos en los que hirvió entre 30 y 45 minutos frascos que contenían un caldo nutritivo. Algunos de los frascos estaban sellados y otros no. Spallanzani observó que en los frascos sellados no había microorganismos y demostró así que la generación espontánea no se producía.

Needham, sin embargo, seguía sosteniendo lo contrario y fue a París donde buscó el apoyo del célebre zoólogo Georges Louis Leclerc, conde de Buffon § (1707-1788).

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Ambos personajes desarrollaron nuevas teorías que no tenían ningún correlato con la experiencia. Buffon y Needham objetaron a Spallanzani el procedimiento experimental que había llevado a cabo, sosteniendo que el prolongado hervor había matado la "fuerza vital", algo imperceptible y desconocido que posibilitaba la aparición de la vida en la materia inanimada.

Spallanzani continuó realizando otros experimentos, demostrando una y otra vez su postura. Finalmente, se dedicó a realizar otros estudios como los de reproducción animal, fecundación e inseminación artificial en animales, considerando que este tema ya estaba cerrado. Pero aún no estaba dicha la última palabra.

La refuta ción fina l de la idea de la g eneració n espontánea Avanzado ya el siglo XVIX, la controversia sobre la idea de la generación espontánea continuaba ebullendo.

Esta larga polémica había sido iniciada por Jan van Helmont § (1577-1644) con un experimento de generación espontánea. Más tarde, Francisco Redi § (1626- 1697) había logrado la refutación de la generación espontánea en gusanos. La polémica se había reabierto con Antoni van Leeuwenhoek § (1632-1723) y sus microorganismos que parecían aparecer por generación espontánea bajo el microscopio. En 1768, Spallanzani, dudando de los resultados de los últimos experimentos que apoyaban la generación espontánea, que habían sido realizados en 1748 por John (1713-1781), repitió los pasos de Needham y pudo concluir que la generación espontánea no se producía. Las controversias aún continuaron. Y en 1858, todavía quedaban dudas. Es en ese entonces que Louis Pasteur § (1822-1895) entra en la escena de esta encendida y antigua polémica.

Pero si los partidarios de la generación espontánea hubieran realizado las experiencias, Pasteur habría perdido el debate. Pasteur usaba agua de levadura para sus cultivos mientras que su contendiente más feroz, Félix-Archimède Pouchet § (1800-1876), utilizaba agua de heno, que hoy sabemos que contiene gérmenes que no mueren a 100° C y que se desarrollan ante la entrada de una pequeña cantidad de oxígeno. Este hecho, como veremos, le habría otorgado el triunfo en la compulsa.

Pasteur sostenía que la fermentación era obra directa de algún ser vivo, mientras que Claude Bernard atribuía a los fermentos no sólo el proceso de fermentación sino también la formación de los microbios que lo acompaña; la generación espontánea nuevamente en escena.

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Para Bernard, la fermentación comenzaba sin gérmenes mientras que Pasteur sostenía que la presencia de gérmenes era indispensable para que la fermentación se iniciara.

Entre los muchos experimentos que realizó Pasteur para desechar la generación espontánea, hay uno que merece especial énfasis por su gran simplicidad y su carácter decisivo. Pasteur usó matraces con cuello de cisne que permitían la entrada del oxígeno -elemento que se creía necesario para la vida- mientras que en sus cuellos largos y curvados quedaban atrapadas bacterias, esporas de hongos y otros tipos de vida microbiana. De esta manera, se impedía que el contenido de los matraces se contaminara. Pasteur mostró que si se hervía el líquido en el matraz, matando a los organismos ya presentes, y se dejaba intacto el cuello del frasco, no aparecería ningún microorganismo. Solamente si se rompía el cuello curvado del matraz, permitiendo que los contaminantes entraran en el frasco, aparecerían microorganismos. Algunos de sus matraces originales, todavía estériles, permanecen en exhibición en el Instituto Pasteur de París.

"La Vida es un germen y un germen es Vida" proclamó Pasteur en una brillante "velada científica" en la Sorbona, ante lo más selecto de la sociedad parisina. "Nunca la doctrina de la generación espontánea se recuperará del golpe mortal que le asestó este simple experimento."

Al quedar definitivamente refutada la idea de la generación espontánea por los experimentos de Pasteur, el problema del origen de la vida en la Tierra quedó relegado. Los científicos del siglo XIX no disponían aún de una explicación alternativa para este evento.

Recién 50 años más tarde, Alexandr I. Oparin § (1894-1980) y J.B. John B. S.Haldane §, (1892-1964) proporcionaron un marco teórico para interpretar el paso de la materia inanimada a la materia viva, y este problema se tornó susceptible de ser experimentado.

Autor: Francesco Redi Lázaro Spallanzani Contrapone: Louis Pasteur

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TEORIA COSMOSOICA

Esta teoría, se basa fundamentalmente en la observación de la fecundación de las larvas, originariamente estériles por esporas traídas por el viento, es decir, que la tierra habría sido sembrada por gérmenes provenientes de los cosmos.

De esta teoría se has derivado dos pensamientos: LITOPANSPERMIA: establece que los gérmenes habían llegado a los meteoritos como vehículos de transporte ello justifica que se examine cabalmente cada meteorito llegado desde el espacio, con el objeto de comprobar si la presencia de materia viva o de restos orgánicos.

RADIOPANSPERMIA: establece que los gérmenes habían llegado en medio de polvo cósmico, esta Teoría la sostiene el Químico Sueco Svante Arrenius.

La teoría de Panspermia, es la hipótesis que sugiere que las semillas o la esencia de la vida prevalecen diseminas por todo el universo y que la vida comenzó en la tierra.

Otra objeción a la panspermia es que las bacterias no sobrevivirían altísimas temperaturas aunque no se ha llegado aún a posiciones concluyentes (ni a favor ni en contra).

Autor: H. Richter El Físico Helmut Von Helmont.

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TEORIA DE OPARIN Y HALDANE EVOLUCIONISMO

A lo largo de la historia

ha

sido siempre obvio, para la mayoría de las personas, que la gran diversidad de la vida, la increíble perfección con la que

están

organismos

dotados vivos

los para

sobrevivir y multiplicarse, y la desconcertante complejidad de las estructuras vitales, solo pueden ser obra de la creación divina. No obstante, una y otra vez han existido pensadores aislados que creían que debía haber una alternativa a la creación sobrenatural. En la antigua Grecia existía la noción de que las especies se transformaban en otras especies. Esta creencia quedó arrinconada hasta que en el siglo XVIII fue retomada por pensadores progresistas como Pierre de Maupertuis, Erasmus Darwin y Jean Baptiste de Lamarck.

En la primera mitad del siglo XIX, esta idea se hizo habitual en los círculos intelectuales, en especial en los de temas geológicos, aunque siempre de forma vaga y sin que existiera una visión clara del mecanismo que podía originar estas modificaciones. Fue Charles Darwin (nieto de Erasmus) quien, incitado por la publicación del descubrimiento de Alfred Russel Wallace de su principio de la selección natural, estableció finalmente la teoría de la evolución a través de la publicación: El origen de las especies por medio de la selección natural en 1859, conocido por lo general como El origen de las especies. A partir de 1859 fue difícil dudar que todas las especies vivas, incluida la nuestra, habían evolucionado de otras.

Autor: CHARLES DARWIN

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FIJISMO Es una creencia que sostiene que las especies actualmente existentes han permanecido básicamente invariables desde la creación. Las especies serian, por tanto, inmutables, tal y como fueron creadas. Los fósiles serian restos de los animales que parecieron en los diluvios bíblicos o bien caprichos de la naturaleza.

El Fijismo describe la naturaleza en su totalidad como una realidad definida, inmutable y acabada.

El fijismo como hipótesis científica no se formalizo sino hasta mediados del siglo XVII en la obra Carlos Linneo (1707-1778) quien asentó las bases de taxonomía moderna, mantuvo que las especies se habían creado de forma separada e independiente y negó la posibilidad del origen común de los seres vivos.

Hay que decir que el objetivo de Linneo era establecer la grandeza de Dios (el más poderoso) y de su creación, con lo que era consecuente.

El zoólogo y naturista George Cuvier (1769-1832) impulsor de la anatomía comparada y de la paleontología, fue otro de los científicos ilustres que se posicionaron a favor del fijismo. Ante el incesante

descubrimiento

de

fósiles

de

especies desaparecidas, Cuvier fue el padre de la teoría fijista conocida como Catastrofismo, formulada para explicar la diversidad de los organismos fósiles y algo más creíbles que otras teorías.

Autor: GEORGE CUVIER