¿Qué es la evolución química?

María Colín-García Et. Al.

Fecha: 2017-10-20


Desde hace muchos siglos la humanidad ha buscado respuestas a dos preguntas fundamentales: por un lado, ¿qué es la vida?, y por el otro, ¿cómo se originó? Durante la historia se han desarrollado varias teorías para explicar el origen de la vida. Las corrientes materialistas, en la antigua Grecia trataron de explicarlo por medio de los elementos que se conocían entonces: el aire, el fuego, el agua, y la tierra. Otra propuesta fue la idealista, defendida por Platón y Aristóteles, para quienes el origen del de la vida y del hombre, estaban sujetos a la voluntad de los dioses. De acuerdo con estos filósofos, la materia vegetal o animal, carecía de vida y ésta sólo podía ser infundida por el ánima.

 

Después de ello, muchas teorías surgieron para  dar una explicación al mismo problema. Entre ellas, en el siglo XVI aparece la Generación Espontánea, que sugería que los seres vivos se podían obtener a partir de objetos inanimados. Otra hipótesis importante fue la de la Panspermia, que proponía que la vida se originó en otro lugar del universo y fue traída a la Tierra.

 

En el siglo XX surge una propuesta completamente nueva. De manera independiente, dos científicos:uno ruso A. Oparin, y otro inglés J.B.S. Haldane, propusieron que la evolución biológica, propuesta por Darwin, debía haber sido precedida por otro proceso de evolución. De acuerdo con su hipótesis, la vida se originó por la síntesis abiótica y la acumulación de compuestos orgánicos, a través de una serie de procesos físicos y químicos, que ahora se conoce evolución química. Se creé que este proceso ocurrió poco tiempo después del enfriamiento de la Tierra, ya que ésta se formó como un cuerpo muy caliente, donde no podían sintetizarse las moléculas orgánicas.

 

Fue en el año de 1953 cuando S. Miller comenzó a realizar los primeros experimentos que serían reconocidos por la comunidad científica. Para ello, él y H. Urey diseñaron un aparato donde se simulaban las condiciones que entonces se pensaba tuvo la Tierra primitiva. En un matraz pusieron una mezcla de gases incluyendo metano (CH4), amoniaco (NH3), agua (H2O), y los sometieron  a descargas eléctricas, simulando la acción de de los rayos).Cuando llegó el momento de analizar los productos descubrieron que entre otros, se habían formado aminoácidos, los constituyentes de las proteínas. Estos hallazgos cambiaron totalmente la biología, pues demostraba que se podían sintetizar compuestos químicos de importancia biológica en condiciones totalmente abióticas.

 

Pero mucho antes, a principios del siglo XX, Alfonso Luis Herrera fue el primer científico mexicano interesado en el origen de la vida. Realizó numerosos experimentos mezclando sustancias inorgánicas, el resultado fue la obtención de microestructuras que llamó sulfobios, creando la teoría de la Plasmogenia.

 

A partir de entonces, los experimentos se han multiplicado y se ha intentado obtener en el laboratorio a las moléculas o grupos de moléculas que forman a los organismos actuales. Hoy sabemos, por ejemplo  que los seres vivos están constituidos por: azúcares, lípidos, bases nitrogenadas y aminoácidos. Las membranas de las células están constituidas primordialmente por lípidos; las paredes celulares y material de reserva (para épocas de escasez) están hechas de azúcares, el material genético está formado por bases nitrogenadas y los aminoácidos forman a las proteínas. Muchos de estos grupos de compuestos han sido sintetizados ya en el laboratorio, se han formado aminoácidos, bases nitrogenadas, algunos azúcares, entre otros.  

Aunque se haya logrado en el laboratorio la síntesis de muchos compuestos aún quedan muchas preguntas sin resolver. Hoy sabemos que en Biología, existen propiedades que no se dan de forma aislada sino cuando los constituyentes de un sistema biológico se encuentran. Esas interacciones son muy complicadas y todavía no se entiende, por ejemplo, cómo es que la información (herencia) que se pasa de padres a hijos se almacenó en los ácidos nucléicos y cómo éstos hicieron para comunicarse con los otros componentes de la célula. Otro problema fundamental es que muchas moléculas tienen dos formas, una es la imagen en el espejo de la otra, ¡pero los seres vivos sólo usan una! Por todo ello, los estudios en  evolución química siguen atrayendo a mucha gente. Nosotros, estamos interesados en entender como los minerales pudieron ayudar a producir ciertas moléculas, a protegerlas para que no se descompongan, o a aumentar su complejidad.



Referencias:

Por María Colín-García, Alicia Negrón-Mendoza, Sergio Ramos-Bernal, Alejandro Heredia



Etiquetas: Astrobiología,Moléculas,Química,Evolución

Revista Hacia El Espacio de divulgación de la ciencia y tecnología espacial de la Agencia Espacial Mexicana.




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