Categoria: Vida i evolució

Els textos que hi ha a continuació són textos senzills però amb idees interessants a retenir. Al principi del text trobaràs algunes preguntes que hauries de ser capaç de respondre i que podrien sortir en qualsevol prova. Podem dir que la lectura d’aquests textos pot ser un bon exercici d’estudi.

1. Quin és l’àtom majoritari present en les molècules originàries de la matèria viva ?

2. El paper de la radiació UV és postiu o negatiu er l’origen de la vida ? per què ?

3. Per a què va ser tant important l’experiment de S. Miller ?

4. Per què no s’ha aconseguit formar vida experimentalment al laboratori i en canvi s’ha originat espontàniament a la natura ?

5. Quina molècula va ser fonamental que aparegués perquè la vida agafés embranzida tota sola ?

El inicio de la vida

Cómo empezó la vida? Una respuesta clara y rotunda no la hay, porque cuando empezó la vida no había nadie allí que sirviese de testigo. Pero se pueden hacer análisis lógicos del problema.

Los astrónomos han llegado a ciertas conclusiones acerca de la composición general del universo. Han encontrado, por ejemplo, que un 90% de él es hidrógeno y un 9% helio. El otro 1% está constituido principalmente por oxígeno, nitrógeno, neón, argón, carbono, azufre, silicio y hierro.

Partiendo de ahí y sabiendo de qué manera es probable que se combinen tales elementos, es lógico concluir que la Tierra tenía al principio una atmósfera muy rica en ciertos compuestos de hidrógeno: vapor de agua, amoníaco, metano, sulfuro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, etc. Y también habría un océano de agua líquida con gases atmosféricos disueltos en ella.

Para que se iniciase la vida en un mundo como éste es preciso que las moléculas elementales que existían, al principio se combinaran entre sí para formar moléculas complejas. En general, la construcción de moléculas complicadas de muchos átomos a base de moléculas elementales de pocos átomos requiere un aporte de energía. La luz del Sol (sobre todo su contenido ultravioleta), al incidir sobre el océano, podía suministrar la energía necesaria para obligar a las moléculas pequeñas a formar otras mayores.

Pero ¿cuáles eran esas moléculas mayores?

El químico americano Stanley L. Miller decidió en 1952 averiguarlo. Preparó una mezcla de sustancias parecida a la que, según se cree, existió en la primitiva atmósfera terrestre, y se cercioró de que era completamente estéril. Luego la expuso durante varias semanas a una descarga eléctrica que servía como fuente de energía. Al final comprobó que la mezcla contenía moléculas algo más complicadas que aquéllas con las que había comenzado. Todas ellas eran moléculas del tipo que se encuentran en los tejidos vivos y entre ellas había algunos de los aminoácidos que son los bloques fundamentales de unos importantes compuestos: las proteínas.

Desde 1952 ha habido muchos investigadores, de diversos países, que han repetido el experimento, añadiendo detalles y refinamientos. Han construido diversas moléculas por métodos muy distintos y las han utilizado luego como punto de partida de otras construcciones.

Se ha comprobado que las sustancias así formadas apuntan directamente hacia las complejas sustancias de la vida: las proteínas y los ácidos nucleicos.

Aún no se ha conseguido nada que ni por un máximo esfuerzo de imaginación pudiera llamarse viviente, pero hay que tener en cuenta que los científicos están trabajando con unos cuantos decilitros de líquido, durante unas cuantas semanas cada vez. En los orígenes de la Tierra, lo que estaba expuesto al Sol era un océano entero de líquido durante miles de millones de años.

Bajo el azote de la luz solar, las moléculas del océano fueron haciéndose cada vez más complejas, hasta que en último término surgió una que era capaz de inducir la organización de moléculas elementales en otra molécula igual que ella. Con ello comenzó y continuó la vida, evolucionando gradualmente hasta el presente. Las formas primitivas de «vida» tuvieron que ser mucho menos complejas que las formas más simples de vida en la actualidad, pero de todos modos ya eran bastante complejas. Hoy día los científicos tratan de averiguar cómo se formó esa singular molécula que acabamos, de mencionar.

Parece bastante seguro que la vida se desarrolló, no como un milagro, sino debido a la combinación de moléculas según una trayectoria de mínima resistencia. Dadas las condiciones de la Tierra primitiva, la vida no tuvo más remedio que formarse, igual que el hierro no tiene por menos que oxidarse en el aire húmedo. Cualquier otro planeta que se parezca física y químicamente a la Tierra desarrollaría inevitablemente vida, aunque no necesariamente inteligente o como la que conocemos.

1. Quins són els quatre àtoms fonamentals que formen la vida ?

2. Quina propietat té el carboni que el converteix en clau per la matèria que forma els ésers vius ?

3. Què tenen en comú l’aigua i el carboni ?

4. Quan volem investigar si a fora de la Terra hi ha vida com ho fèiem fins ara ? hi ha d’altres possibilitats ?

5. Què altera l’home que pot posar la vida en perill ?

El ciclo del carbono

El carbono es el elemento químico que sustenta toda la vida en la Tierra. En la naturaleza existen 92 elementos químicos en estado natural. Es decir, 92 tipos distintos de átomos. Son las pequeñas piezas que se combinan entre sí para formar toda la materia conocida. Los átomos se combinan para formar moléculas, y las moléculas se unen para formar la materia. Todo lo que vemos a nuestro alrededor se forma con sólo esos 92 elementos. Incluidos nosotros mismos.

El 95% del cuerpo de los seres vivos se compone por sólo cuatro elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. De ellos, el carbono es el más importante. Sin él, no podría formarse el ADN. Las proteínas, glúcidos, vitaminas y grasas también son compuestos de carbono.

El carbono es un elemento muy abundante en el Cosmos. Los átomos de carbono se unen entre sí formando largas cadenas que sirven de base para construir otras moléculas más complejas. Esta facilidad para enlazar moléculas es lo que permitió la evolución hasta los organismos vivos. En la tierra primitiva se dio una excelente combinación de grandes cantidades de carbono y agua, que fueron determinantes para el origen de la vida. El carbono es la base química de la vida.

Siempre se ha pensado que la vida sólo podía estar basada en el carbono. Cuando buscamos vida fuera de la Tierra, siempre suponemos que estará compuesta por los mismos tipos de átomos que la nuestra. Sin embargo, a finales del 2.010, la NASA anunció que había descubierto una nueva forma de vida basada en el arsénico. Se trataría de una bacteria que vive en el Lago Mono, en California. Pero, un año después, los resultados aún no son concluyentes. No se trata de que viva en el arsénico, sino que su vida y su ADN tomen como base el arsénico en vez del carbono. De confirmarse, abriría las puertas a nuevas formas de vida hasta ahora desconocidas.

También en la búsqueda de vida extraterrestre. Hasta ahora, quienes buscan vida fuera de nuestro planeta se han centrado sólo en zonas donde el carbono es abundante, pues es inimaginable la vida sin él.

El carbono, como el agua, sigue un ciclo. El ciclo del carbono une a todos los seres vivos con la Tierra, en un frágil equilibrio. La Tierra contiene una cantidad de carbono que no varía a lo largo del tiempo. Sólo se transforma pasando de una fase a otra, y de unos seres vivos a otros. Como sucede con el agua, cada átomo de carbono que hoy compone nuestro cuerpo, formó antes parte de muchos otros seres vivos.

Mediante la fotosíntesis, las plantas tranforman la energía de la luz solar en hidratos de carbono. Incorporan el carbono de la atmósfera en sus tejidos. Cuando los animales las comen, lo incorporan a la cadena alimenticia. A través de los desechos y la respiración, parte del carbono vuelve a la atmósfera y la tierra. El resto, volverá cuando ese ser vivo muera y se descomponga.

El uso de hidrocarburos y combustibles fósiles por parte del hombre rompe el equilibrio del ciclo del carbono. El dióxido de carbono vuelve a la atmósfera a un ritmo mucho mayor que su ritmo natural. Se acumula, produce el efecto invernadero, y puede provocar o acelerar un cambioclimático. También se acumula en los océanos, volviéndolos más ácidos. La Tierra ya vivió estas situaciones en el pasado, y dio lugar a grandes extinciones.

La diferencia es que, esta vez, está en nuestra mano evitarlo.