Historia de una vida. 2- El origen y los dominios de la vida en la Tierra

 Después de definir que es la vida averiguaremos las diferentes teorías sobre el origen de esta en la Tierra y los grandes grupos en los que se clasifica.

Comenzaremos con la teoría de la litopanspermia, que dice que la vida en nuestro planeta pudo llegar de fuera, de algún otro lugar del universo, y que aterrizó en la tierra a bordo de meteoritos. Esta teoría se basa en hallazgos de materia orgánica en algunos meteoritos recolectados y explica únicamente el origen de la vida en la tierra y no en el universo.

A continuación, podremos observar una tabla con diferentes compuestos orgánicos extraídos de condritas carbonáceas (un tipo de meteoritos) y un fragmento de texto extraídos de un artículo de Jordi Llorca, del Departamento de Química Inorgánica de la Universidad de Barcelona.

Fuente: Jordi LLorca (2004). Organic matter in meteorites.

“Los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas y todas las bases orgánicas de los ácidos nucleicos (componentes del ADN), los portadores fundamentales de la información hederitaria para la vida tal como la conocemos, se han encontrado, por ejemplo, en varias condritas carbonáceas. Incluso si las formas de vida no hubieran llegado a la Tierra en meteoritos, podrían haber sido componentes básicos de la vida.”

Un caso conocido es el meteorito marciano ALH84001, en el que hallaron posibles fósiles o marcas dejadas por organismos vivos. Estas se basan en evidencias de la presencia de cristales de magnetita (Fe3O4), cristales que podrían haber sido formados por microorganismos, cosa que ya ocurre en la Tierra con las bacterias magnetotácticas, que utilizan estos cristales para orientarse. Dejo a continuación el enlace a un artículo que habla sobre este meteorito.

https://www-ncbi-nlm-nih-gov.sire.ub.edu/pmc/articles/PMC123990/

Aún así, esto no significa que sea la principal hipótesis, pero si que nos demuestra que podría haber una evolución química y biológica, vida en definitiva, fuera de la Tierra, que no es ninguna locura.

Otra de las teorías es la de la sopa primigenia, que dice que la vida se podría haber originado en charcos de agua en el litoral, aquí los primeros organismos estarían protegidos de la radiación solar, que por entonces no estaría filtrada por la atmosfera.

Oparine y Haldane habían ya intuido a principios del siglo XX que antes de la vida tenía que haber ocurrido un proceso de evolución química, más tarde, a mediados de siglo, Urey y Miller hicieron experimentos para investigar esta hipótesis, aunque demostrarían la evolución química pero no la biológica. Según esta teoría, en la atmosfera reductora de la Tierra primitiva (con gases como el vapor de agua, hidrogeno, metano y amoniaco) se podrían haber formado las principales moléculas orgánicas gracias a aportes de energía como rayos. En estos experimentos se obtuvieron entre otras moléculas orgánicas 13 aminoácidos, demostrando que se podían formar estas a partir de compuestos inorgánicos en condiciones abióticas, sin vida. A continuación, dejo un breve artículo de la UNAM que conmemora los 65 años de este importante experimento en biología.

https://unamglobal.unam.mx/a-65-anos-del-experimento-de-miller-un-acontecimiento-que-revoluciono-la-biologia-y-abrio-puertas-a-la-exploracion-espacial/

Fuente: Wikimedia Commons

Por último, trataremos la teoría de las fuentes hidrotermales, que parece ser la más aceptada debido a que es la que presenta más características a favor y facilidades. Las fuentes hidrotermales son oberturas submarinas por las que emerge agua bien caliente, tienen unas características diferenciales respecto el medio marino que las rodea (temperatura superior y mayor disponibilidad de nutrientes, por ejemplo), haciendo que sean un buen lugar para el desarrollo de la vida. 

Hay dos tipos diferentes de fuentes hidrotermales submarinas, las negras de origen volcánico y acidas, y las blancas y alcalinas, nos centraremos en estas últimas puesto que son las que tienen más papeletas, ahora veremos el porqué, sin entrar en posibles reacciones químicas, puesto que lo que quiero es que se tenga la idea principal, el concepto.

En estas chimeneas, a partir de reacciones de rocas del manto de la tierra con el agua se generan una serie de compuestos y gases que permitirían iniciar la evolución química y que se crearan los primeros monómeros (moléculas simples). Una de las grandes ventajas de las fuentes alcalinas es que presentan unos microporos en las rocas, unos compartimentos que facilitarían el encuentro entre las diferentes moléculas que formaran los primeros organismos, ya que si las moléculas se tuvieran que encontrar en el océano quizás nos estaríamos comiendo los mocos.

Dentro de estos poros empezarían a formarse moléculas más complejas, habría cierto metabolismo y replicación (material genético), se podría decir entonces que tenemos un principio de célula, pero aún falta algo, falta que todo esto sea independiente, falta una membrana celular que separe el medio interno del externo. LUCA, el ultimo antecesor común, sería lo que encontraríamos dentro de estos poros, pero no podría salir por ese motivo. Como digo se habría iniciado todo en unos pequeños poros de las rocas, hasta que en un determinado momento se habrían comenzado a sintetizar los lípidos que forman la membrana celular y que permitiría salir a la célula del poro de la roca.

Enlace con imagenes de fuentes hidrotermales de NatGeo: https://www.nationalgeographic.es/photography/2017/03/fuentes-hidrotermales-pobladas-de-vida-marina

Para acabar este segundo artículo quiero, de forma breve, poner sobre la mesa los diferentes dominios de la vida, puesto que en los próximos capítulos se profundizará en ellos. Los organismos se diferencian en procariotas (con el ADN libre, sin núcleo celular) y en eucariotas (los que contienen el ADN en un núcleo), y hasta hace poco existían 3 dominios: bacterias y arqueas (procariotas) y los eucariotas.

En enero de 2013 se publicó un artículo en la revista Nature que sostiene que en lugar de 3 dominios hay 2, las bacterias y las arqueas, estando los eucariotas dentro del dominio arquea. Estas clasificaciones se obtienen comparando RNA, y gracias a técnicas actuales se ha visto que hay genes centrales de eucariotas que se sitúan dentro del dominio de las arqueas.

Fuente: Williams TA, Foster PG, Cox CJ, & Embley TM (2013). An archaeal origin of eukaryotes supports only two primary domains of life. Nature, 504 (7479), 231-6

Bibliografía: 

Williams TA, Foster PG, Cox CJ, & Embley TM (2013). An archaeal origin of eukaryotes supports only two primary domains of life. Nature, 504 (7479), 231-6

Llorca, J. (2004). Organic matter in meterorites. International Microbiology, 7:239-248.