domingo, 21 de octubre de 2012

El origen de la vida según...
- Aristóteles: Fue el fundador de la teoría de la Generación Espontánea, que afirmaba que todos los seres surgían espontáneamente. Todo ser surgía de repente a través de un Principio Activo y un Principio Pasivo. Aristóteles pensaba que ya que todo tiene su esencia, y todas las esencias son fijas, entonces todas las especies también lo son, incluida la humana.
- Jan B. Van Helmont: Creía que el aire y el agua eran los únicos elementos que existían. Esta idea provenía de de la conclusión a la que llegó tras realizar un interesante experimento que consistió en plantar un pequeño sauce en una maceta. Van Helmont pesó el sauce y la tierra que había en la maceta. Regó rigurosamente y con abundante agua al sauce durante 5 años. Después de 5 años volvió a pesar al sauce y a la tierra. El sauce había incrementado su peso en 75 kg., mientras que la tierra había disminuido su peso en aproximadamente 50 grs. Van Helmont explicó esta diferencia de peso argumentando que las plantas se alimentaban solo de agua, con la que formaban materia orgánica, puesto que era lo único, además de la tierra, con lo que la planta había estado en contacto durante esos cinco años que duró el experimento.
- Spallanzani: Investigó la fecundación natural y artificial. Spallanzani investigó la fecundación natural y artificial. Demostró que la presencia de semen es indispensable para la concepción de un nuevo ser, aunque no supo reconocer la importancia de los espermatozoides, de los que se pensaba que eran parásitos. Logró la inseminación artificial de una perra y de varios animales inferiores con sus meticulosos experimentos. También estudió la regeneración de las distintas partes del cuerpo en anfibios y reptiles. Descubrió que se produce con más facilidad en los animales inferiores, aunque no pudo explicar por qué no sucedía lo mismo en los superiores. Estudió la circulación y el aparato respiratorio de los animales de sangre fría y caliente y demostró que tejidos vivos arrancados a un animal sacrificado, absorbían el oxígeno y despedían el óxido de carbono. Investigó el proceso de digestión mediante experimentos realizados en su propio cuerpo que casi le cuestan la vida. Basándose en los resultados obtenidos con animales, del francés Réaumur, Spallanzani ingirió esponjas y pequeñas bolsitas de tela rellenas de pan o carne. Al cabo de una horas vomitó y analizó el contenido del estómago: los alimentos se habían disgregado a pesar de no haber estado en contacto con las paredes del estómago.

Spallanzani dedujo que la sustancia digestiva en la digestión era el jugo gástrico. Utilizando el recogido por las esponjas, demostró que el alimento se desintegra de la misma manera fuera del cuerpo. La vida de los organismos unicelulares: Spallanzani confirmó que los organismos unicelulares son seres vivos y refutó la generación espontánea, anticipándose a Pasteur. El sacerdote católico inglés Needham había hecho una serie de experimentos en favor de esa teoría.
Calentó caldo de carne en diversos recipientes que luego selló. Al cabo de unos días, el alimento había sido descompuesto por los microorganismos, por lo que Neddham sostenía que la vida surgía de la materia no viviente.
En 1769, Spallanzani repitió los experimentos pero prolongando el periodo de calentamiento y sellando con más cuidado los recipientes. De esta forma, pudo demostrar que el caldo se mantenía intacto mientras no estuviera en contacto con el aire.
La disputa entre ambos sacerdotes fue larga y enconada. El inglés afirmaba que las cocciones del italiano destruían el espíritu vital mientras que Spallanzani demostró que lo único destruido por la cocción eran las bacterias, y no un principio de vida de índole místico. Estudió la médula ósea en lagartos y la atrofia de la visión en los murciélagos.
- Redi: Demostró que la teoría de la generación espontánea es falsa, para demostrarlo hizo el siguiente experimento: Colocó un trozo de carne en tres jarras iguales, la 1º la dejó abierta, la 2º la tapo con un corcho, y la 3º la dejó cubierta con un trozo de tela bien atada. Después de unas semanas Redi volvió. Vio que en la 1º jarra, la que estaba abierta, habían crecido larvas. La 2º y la 3º jarra, su interior estaba podrido y olía mal, pero no había crecido ninguna larva. Por lo tanto, la carne de los animales muertos no puede engendrar gusanos a menos que sean depositados en ella huevos de animales. Redi pensó que la entrada de aire a los frascos cerrados podría haber influido en su experimento, por lo que llevó a cabo otro. Puso carne y pescado en un frasco cubierto con gasa o con un mosquitero; después de tiempo Redi se fijo y descubrió que las moscas o gusanos dejaban no en el frasco si no en la gasa sus huevos. Por eso la gente que creía en la generación espontanea; creían que gracias a eso generaban vida.
Los resultados fueron exactamente los mismos que en el primer experimento. Aún con los resultados obtenidos y los de otros autores, la gente seguía creyendo en la generación espontánea, y Francesco Redi se vio obligado a admitir que en ciertas ocasiones sí se podía dar la generación espontánea.
-Schleiden: Es el creador de la teoría celular, en 1838, comunicó sus trabajos sobre la estructura microscópica de las plantas y concluyó que todas estaban formadas por células, y Schwann, en 1839, extendió esta conclusión a los animales. Surgió entonces la teoría celular, que tenía los siguientes principios:
  1. Todos los seres vivos están constituidos por una o más células; es decir, la célula es la unidad morfológica de todos los seres vivos.
  2.  La célula es capaz de realizar todos los procesos necesarios para permanecer con vida; es decir, la célula es la unidad fisiológica de los organismos.
  3. Toda célula proviene de otra célula.
  4.  La célula contiene toda la información sobre la síntesis de su estructura y el control de su funcionamiento y es capaz de transmitirla a sus descendientes; es decir, la célula es la unidad genética autónoma de los seres vivos.
 - Schwann: En 1838, Schwann se familiarizó con la investigación microscópica de Matthias Schleiden en las plantas. Schleiden describió las células vegetales y propuso una teoría de la célula que estaba seguro que era la clave para la anatomía y el crecimiento de las plantas. Siguiendo esta línea de investigación sobre los tejidos animales, Schwann no sólo verificó la existencia de células, sino que trazó en el desarrollo de tejidos adultos muchas de las etapas del embrión temprano. Esta investigación y la teoría celular que siguieron fueron resumidos en «Mikroskopische Untersuchungen über die Uebereinstimmung in der Struktur und der dem Thiere Wachstum und Pflanzen» (1839; Investigaciones microscópicas sobre la similitud en la estructura y el crecimiento de la fauna y de la flora). Este trabajo, en las propias palabras Schwann demostró que “la gran barrera entre los reinos animal y vegetal, a saber, la diversidad de la estructura definitiva, desaparece”, estableció la teoría de la célula con la satisfacción de sus contemporáneos. Schwann propuso entonces tres generalizaciones sobre la naturaleza de las células:
  1. los animales y las plantas están formadas por células más las secreciones de las células;
  2. estas células tienen una vida independiente;
  3. están sujetas a la vida del organismo.
Por otra parte, se dio cuenta de que los fenómenos de las células individuales se pueden resumir en dos clases: "los que se refieren a la combinación de las moléculas para formar una célula, llamados fenómenos plásticos", y "las que resultan de los cambios químicos, ya sea en las partículas componentes de la propia célula, o en el cytoblastema (el actual citoplasma), llamados fenómenos metabólicos. " Así Schwann acuñó el término "metabolismo", que se convirtió en general adoptado para el conjunto de procesos químicos mediante el cual los cambios de energía se producen en los seres vivos.
- Louis Pasteur:  Demostró que todo proceso de fermentación y descomposición orgánica se debe a la acción de organismos vivos y que el crecimiento de los microorganismos en caldos nutritivos no era debido a la generación espontánea. Para demostrarlo, expuso caldos hervidos en matraces provistos de un filtro que evitaba el paso de partículas de polvo hasta el caldo de cultivo, simultáneamente expuso otros matraces que carecían de ese filtro, pero que poseían un cuello muy alargado y curvado que dificultaba el paso del aire, y por ello de las partículas de polvo, hasta el caldo de cultivo. Al cabo de un tiempo observó que nada crecía en los caldos demostrando así que los organismos vivos que aparecían en los matraces sin filtro o sin cuellos largos provenían del exterior, probablemente del polvo o en forma de esporas. De esta manera Louis Pasteur mostró que los microorganismos no se formaban espontáneamente en el interior del caldo, refutando así la teoría de la generación espontánea y demostrando que todo ser vivo procede de otro ser vivo anterior (Omne vivum ex vivo), un principio científico que fue la base de la teoría germinal de las enfermedades y que significa un cambio conceptual sobre los seres vivos y el inicio de la Bacteriología moderna. Anunció sus resultados en una gala de la Sorbona en 1864 y obtuvo todo un triunfo.
-  Haldane: Haldane es considerado, junto con Alexander Oparin, como uno de los padres de las teorías modernas sobre el origen de la vida. Se encargó de erradicar el vitalismo del pensamiento científico, manteniendo que la vida pudo originarse a partir de materia inerte. Para ello utiliza la analogía de los bacteriófagos, virus de bacterias, los cuales están a medio camino entre lo vivo y lo inanimado. Estos seres son parásitos obligados, es decir, únicamente pueden llevar a cabo fases esenciales de su ciclo vital, tales como la reproducción, en presencia de otros seres vivos. Haldane propone que los primeros seres originados sobre la Tierra serían similares a estos virus, ya que necesitarían de la existencia de otros componentes que vagarían por el océano, pero en ningún caso serían capaces de obtener por sí mismos. Con posterioridad, la selección natural favorecería a aquellos organismos que se independizasen con mayor eficacia de su ambiente, dando lugar a seres progresivamente más complejos.
En este contexto, Haldane fue el introductor de la extendida metáfora del caldo primordial, con el que hacía referencia al océano terrestre, por aquel entonces repleto de moléculas orgánicas de complejidad variada, formadas de manera natural a partir de energía física (rayos ultravioleta y otros tipos de ondas) y química (poder reductor, interacciones entre moléculas, etc.).
- Oparin: Gracias a sus estudios de astronomía, Oparin sabía que en la atmósfera del Sol, de Júpiter y de otros cuerpos celestes, existen gases como el metano, el hidrógeno y el amoníaco. Estos gases son sustratos que ofrecen carbono, hidrógeno y nitrógeno, los cuales, además del oxígeno presente en baja concentración en la atmósfera primitiva y más abundantemente en el agua, fueron los materiales de base para la evolución de la vida. Para explicar cómo podría haber agua en el ambiente ardiente de la Tierra primitiva, Oparin usó sus conocimientos de geología. Los 30 km de espesor medio de la corteza terrestre constituidos de roca magmática evidencian, sin duda, la intensa actividad volcánica que había en la Tierra. Se sabe que actualmente es expulsado cerca de un 10% de vapor de agua junto con el magma, y probablemente también ocurría de esta forma antiguamente. La persistencia de la actividad volcánica durante millones de años habría provocado la saturación en humedad de la atmósfera. En ese caso el agua ya no se mantendría como vapor. Oparin imaginó que la alta temperatura del planeta, la actuación de los rayos ultravioleta y las descargas eléctricas en la atmósfera (relámpagos) podrían haber provocado reacciones químicas entre los elementos anteriormente citados. Esas reacciones darían origen a aminoácidos, los principales constituyentes de las proteínas, y otras moléculas orgánicas.
Las temperaturas de la Tierra, primitivamente muy elevadas, bajaron hasta permitir la condensación del vapor de agua. En este proceso también fueron arrastradas muchos tipos de moléculas, como varios ácidos orgánicos e inorgánicos. Sin embargo, las temperaturas existentes en esta época eran todavía lo suficientemente elevadas como para que el agua líquida continuase eváporandose y licuándose continuamente. Oparin concluyó que los aminoácidos que eran depositados por las lluvias no regresaban a la atmósfera con el vapor de agua, sino que permanecían sobre las rocas calientes. Supuso también que las moléculas de aminoácidos, con el estímulo del calor, se podrían combinar mediante enlaces peptídicos. Así surgirían moléculas mayores de sustancias albuminoides. Serían entonces las primeras proteínas en existir. La insistencia de las lluvias durante millones de años acabó llevando a la creación de los primeros océanos de la Tierra. Y hacia ellos fueron arrastradas, con las lluvias, las proteínas y aminoácidos que permanecían sobre las rocas. Durante un tiempo incalculable, las proteínas se acumularían en océanos primordiales de aguas templadas del planeta. Las moléculas se combinaban y se rompían y nuevamente volvía a combinarse en una nueva disposición. De esa manera, las proteínas se multiplicaban cuantitativa y cualitativamente. Disueltas en agua, las proteínas formaron coloides. La interacción de los coloides llevó a la aparición de los coacervados. Un coacervado es un agregado de moléculas mantenidas unidas por fuerzas electrostáticas. Esas moléculas son sintetizadas abióticamente. Oparin llamó coacervados a los protobiontes. Un protobionte es un glóbulo estable que es propenso a la autosíntesis si se agita una suspensión de proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos. Muchas macromoléculas quedaron incluidas en coacervados. Es posible que en esa época ya existieran proteínas complejas con capacidad catalizadora, como enzimas o fermentos, que facilitan ciertas reacciones químicas, y eso aceleraba bastante el proceso de síntesis de nuevas sustancias.
Cuando ya había moléculas de nucleoproteínas, cuya actividad en la manifestación de caracteres hereditarios es bastante conocida, los coacervados pasaron a envolverlas. Aparecían microscópicas gotas de coacervados envolviendo nucleoproteínas. En aquel momento faltaba sólo que las moléculas de proteínas y de lípidos se organizasen en la periferia de cada gotícula, formando una membrana lipoproteica. Estaban formadas entonces las formas de vida más rudimentarias. Así Oparin abrió un camino donde químicos orgánicos podrían formar sistemas microscópicos y localizados (posiblemente precursores de las células) a partir de los cuales esas primitivas formas de vida podrían desarrollarse.
Y en esta línea ordenada de procesos biológicos, van avanzando con cada vez más importancia: la competencia y la velocidad de crecimiento, sobre los que actuaría la selección natural, determinando formas de organización material que es característica de la vida actual.
- Stanley Miller: En 1953, stanley miller, un joven de pregrado, llevó a cabo una serie de experimentos en el laboratorio de Harold Clayton Urey, que fueron publicados ese año en la revista Science. Alexander Oparin] y John Haldane, Miller y Urey supusieron que la atmósfera terrestre primitiva estaba compuesta principalmente de Amoníaco, Agua,Metano y Hidrógeno Diseñaron un tubo que contenía estos gases, similares a los existentes en la atmósfera temprana de la Tierra, y un balón de agua que imitaba al océano temprano. Unos electrodos producían descargas de corriente eléctrica dentro de la cámara llena de gas, simulando los rayos. Dejaron que el experimento prosiguiera durante una semana entera, y luego analizaron los contenidos del líquido presente en el balón. Encontraron que se habían formado varios aminoácidos orgánicos espontáneamente a partir de estos materiales inorgánicos simples.
En 1950, el estadounidense, Stanley Miller realizó un experimento. En el hizo circular metano y amoniaco dentro de un contenedor de vidrio con agua caliente, simulando el ambiente de la tierra primitiva.Entonces agregó una gran descarga eléctrica (4000 voltios). En 24 horas cerca del 50% del carbono del metano había formado aminoácidos (comoponentes principales de las proteínas) y otras moléculas orgánicas. Este experimento ha sido repetido por muchos investigadores y los resultados cada vez han sido más sorprendentes.
- Panspermia: Es la hipótesis que propone que la vida puede tener su inicio en cualquier parte del universo y no proceder directa o exclusivamente de la Tierra sino que probablemente se habrìan formado en la cabeza de los cometas, y estos al fragmentarse tarde o temprano, pudieron haber llegado a la Tierra incrustados en meteoros pétreos. Algo así como una especia de siembra cósmica o panspermia.1 2 Estas ideas tienen su origen en algunas de las consideraciones del filósofo griego Anaxágoras. El término fue defendido por el biólogo alemán Hermann Richter en 1865. Fue en 1908 cuando el químico sueco Svante August Arrhenius usó la palabra panspermia para explicar el comienzo de la vida en la Tierra. El astrónomo Fred Hoyle también apoyó dicha hipótesis. No fue sino hasta 1903 cuando el químico —y ganador del Premio NobelSvante Arrhenius popularizó el concepto de la vida originándose en el espacio exterior.
Existen estudios que sugieren la posible existencia de bacterias capaces de sobrevivir largos períodos de tiempo incluso en el espacio exterior. Otros han hallado bacterias en la atmósfera a altitudes de más de 40 km donde, aunque no se espera que se produzcan mezclas con capas inferiores, pueden haber llegado desde éstas. Bacterias Streptococcus mitis que fueron llevadas a la Luna por accidente en la Surveyor 3 en 1967, pudieron ser revividas sin dificultad cuando llegaron de vuelta a la Tierra tres años después.
El mayor inconveniente de esta teoría es que no resuelve el problema inicial de cómo surgió la vida, sino que mueve la responsabilidad del origen a otro lugar. Otra objeción a la panspermia es que las bacterias no sobrevivirían a las altísimas temperaturas y las fuerzas involucradas en un impacto contra la Tierra, aunque no se ha llegado aún a posiciones concluyentes en este punto (ni a favor ni en contra), pues se conocen algunas especies de Bacterias Extremófilas experimentos en los que se recrea las condiciones de los cometas cuando bombardearon la Tierra, los aminoácidos no sólo no se destruyen, sino que comienzan a formar péptidos.
El análisis del meteorito ALH84001, generalmente considerado como que fue originado por el planeta Marte, sugiere que contiene estructuras que podrían haber sido causadas por formas de vida microscópica. Esta es hasta la fecha la única indicación de vida extraterrestre y aún es muy controvertida. Por otro lado, existe el meteorito Murchison, que contiene uracilo y xantina, dos precursores de las moléculas que configuran el ARN y el ADN.


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