Autor: Christian TRIGOSO
Es necesario remontarnos en el tiempo para intentar llegar al origen de los microorganismos, origen que por otra parte supone el inicio de la vida – por lo menos en nuestro planeta – situación que permite trasladar la discusión de este aspecto a los terrenos meridianamente explorados a la fecha sin por ello perder el rigor científico, ni tampoco enfrascarnos en conversaciones fantásticas y llenas de subjetivismo.
Habida cuenta de que la explicación mas coherente – hoy por hoy – sitúa el inicio de nuestro universo a partir del Big Bang en por lo menos doce mil a quince mil millones de años atrás, dejando la conformación de nuestro planeta en por lo menos cuatro mil quinientos millones de años atrás; los indicios científicos indican que las primeras moléculas organizadas en un sistema prebiótico se hallaría mas o menos hace tres mil ochocientos millones de años atrás, moléculas que dentro de lo que llamaríamos un mecanismo de evolución química avanzaron a estructurar compuestos cada vez mas complejos, hasta finalmente arribar a aquellos compuestos que bordearon lo que llamaríamos “vivo”. Sin embargo es necesario hacer un alto en este punto para tratar de explicar como se habría formado estas moléculas precursoras.
Una primera explicación aborda este espinoso problema situando el génesis en la “sopa primordial” que se hallaba constituida por el agua de los océanos primigenios, donde a través de descargas eléctricas, radiación de luz ultravioleta, calor, etc. Se dieron las reacciones químicas que lograron ensamblar cada vez compuestos más complejos, en un juego azaroso pero que respondía a leyes químicas y físicas que quedaron establecidas en el universo después del Big Bang, precisamente en 1953 un joven químico Stanley Miller, tuvo a bien reproducir este posible mecanismo, utilizando un dispositivo laboratorial en el que junto al vapor de agua, metano, amoniaco e hidrogeno, y a través de descargas eléctricas simulando la acción de los rayos en esta atmósfera primitiva, obtuvo después de dos semanas, aminoácidos entre los que se hallaban alanina y glicina principalmente.
Más adelante se repitieron estos experimentos variando los constituyentes iniciales y los catalizadores, habiéndose logrado la estructuración de aminoácidos más complejos, así como de hidratos de carbono y ácidos grasos de cadenas cortas y largas (Haldane, Ponnamperuma, Oró, Groth y Weyssenhoff, etc). Es también muy probable que moléculas primitivas de ácido ribonucleico (ARN) con capacidad autocatalítica (ribozimas) se hubiesen adelantado a las proteínas, con lo cual éstas serían tan solo un “invento” de los ribozimas para perpetuar la información y la autorreproducción, abriendo el compás de la vida como un proceso paralelo y obvio dentro de esta dinámica.
Es necesario remontarnos en el tiempo para intentar llegar al origen de los microorganismos, origen que por otra parte supone el inicio de la vida – por lo menos en nuestro planeta – situación que permite trasladar la discusión de este aspecto a los terrenos meridianamente explorados a la fecha sin por ello perder el rigor científico, ni tampoco enfrascarnos en conversaciones fantásticas y llenas de subjetivismo.
Habida cuenta de que la explicación mas coherente – hoy por hoy – sitúa el inicio de nuestro universo a partir del Big Bang en por lo menos doce mil a quince mil millones de años atrás, dejando la conformación de nuestro planeta en por lo menos cuatro mil quinientos millones de años atrás; los indicios científicos indican que las primeras moléculas organizadas en un sistema prebiótico se hallaría mas o menos hace tres mil ochocientos millones de años atrás, moléculas que dentro de lo que llamaríamos un mecanismo de evolución química avanzaron a estructurar compuestos cada vez mas complejos, hasta finalmente arribar a aquellos compuestos que bordearon lo que llamaríamos “vivo”. Sin embargo es necesario hacer un alto en este punto para tratar de explicar como se habría formado estas moléculas precursoras.
Una primera explicación aborda este espinoso problema situando el génesis en la “sopa primordial” que se hallaba constituida por el agua de los océanos primigenios, donde a través de descargas eléctricas, radiación de luz ultravioleta, calor, etc. Se dieron las reacciones químicas que lograron ensamblar cada vez compuestos más complejos, en un juego azaroso pero que respondía a leyes químicas y físicas que quedaron establecidas en el universo después del Big Bang, precisamente en 1953 un joven químico Stanley Miller, tuvo a bien reproducir este posible mecanismo, utilizando un dispositivo laboratorial en el que junto al vapor de agua, metano, amoniaco e hidrogeno, y a través de descargas eléctricas simulando la acción de los rayos en esta atmósfera primitiva, obtuvo después de dos semanas, aminoácidos entre los que se hallaban alanina y glicina principalmente.
Más adelante se repitieron estos experimentos variando los constituyentes iniciales y los catalizadores, habiéndose logrado la estructuración de aminoácidos más complejos, así como de hidratos de carbono y ácidos grasos de cadenas cortas y largas (Haldane, Ponnamperuma, Oró, Groth y Weyssenhoff, etc). Es también muy probable que moléculas primitivas de ácido ribonucleico (ARN) con capacidad autocatalítica (ribozimas) se hubiesen adelantado a las proteínas, con lo cual éstas serían tan solo un “invento” de los ribozimas para perpetuar la información y la autorreproducción, abriendo el compás de la vida como un proceso paralelo y obvio dentro de esta dinámica.
Una segunda explicación traslada este inicio a la acción de la pirita, un mineral que tiene la facultad de adherir a muchas moléculas de naturaleza orgánica en su superficie, de esta forma se organizaron microcolonias en las que elaboraron procesos químicos cada vez mas complejos, y finalmente estas microcolonias se aislaron con membranas, llegando al descubrimiento del ADN y el ARN, lo que desencadenó en la vida. Es interesante poder apuntar que las formaciones mas antiguas en las que inclusive se reconocieron imágenes de los que podríamos llamar como los microorganismos precursores de los actuales, se hallan localizados en los llamados estromatolitos, formaciones calcáreas en las que luego de formar colonias, y capa sobre capa, se organizaron conformaciones vitales que inclusive fueron capaces de llevar adelante tareas de fotosíntesis, estos conglomerados se encuentran en North Pole (Australia) y en Sudáfrica.
Una tercera explicación. Indica que la vida se habría originado a partir de los moldes de arcilla en los que compuestos orgánicos habrían logrado evolucionar químicamente, así entonces Graham Cairns-Smith, sorprende a todos al sostener que en principio existieron seres de barro, conformados por arcilla que tiene la particularidad de poseer cristales irregulares con la capacidad de replicación y crecimiento, lo que habría sido una verdadera ventaja pues en algún momento, moléculas orgánicas pudieron quedar atrapadas en estos sistemas y conjuntamente dieron el paso de lo inerte a lo vivo.
Sin embargo un referente importante en estos estudios es el trabajo de Oparin, quien en su libro Origen de la Vida, al margen de revisar los aspectos que hacen a las características del planeta en sus inicios, plantea la posibilidad de que una vez estructuradas las primeras moléculas vitales y en el avance a la individualización y diferenciación, lograron quedar aisladas de su entorno creando los llamados coacervados que continuaron sus procesos de relación activa con el medio ambiente.
Trabajos posteriores apuntaron en la dirección de poder establecer experimentalmente la posibilidad de que las membranas celulares se pudieran estructurar como parte de un sistema natural de desarrollo celular, así entonces Sidney Fox calentando mezclas de aminoácidos y bajo condiciones bien controladas logró obtener protomembranas lipoproteícas que inclusive podían desarrollar procesos de intercambio (aunque transitoriamente), estos componentes fueron denominados proteinoides, y se constituyeron en prueba viviente de estas hipótesis.
Una otra posibilidad sostenida por Louis Lerma, establece que la vida se organizó en burbujas de gas, producto de la actividad de los “mares primordiales”, que atraparon gránulos de arcilla, metales y substancias orgánicas procedentes de esta “sopa primordial”, volcanes submarinos y cometas, que eventualmente impactaron en nuestro planeta, al respecto es necesario puntualizar que durante mucho tiempo estuvo en el tapete de las discusiones la posible siembra de las llamadas esporas vitales a partir de de los cometas y meteoritos – condritas - que servían de vehiculo a través del espacio (panespermia de Arrhenius), y que luego de estrellarse en planetas como el nuestro, podían constituirse en el origen de la vida en los mismos.
Sin embargo si analizamos este aspecto, veríamos que en realidad el origen de la vida misma simplemente sería trasladado a otro punto del universo, con lo que todavía no responderíamos a la sempiterna duda humana.
Empero también y en honor a la verdad debemos mencionar que en la actualidad se puede observar rastros de ácido cianhídrico y formaldehído, además de lípidos y precursores púricos y pirimídicos en cometas y meteoritos, además de “bacterias fosilizadas” muy discutibles - es verdad pero no menos importantes- particularmente en el meteorito ALH-84001, que proviniendo del planeta Marte se estrelló en regiones de antártico por lo menos hace quince mil años atrás, habiendo sido recuperado hace no mas de treinta años atrás y estudiando en detalle en este último tiempo, exhibiendo imágenes de bacterias fosilizadas a la vez que trazas de actividad biológica sobre estos estratos, lo que hablaría de un origen muy próximo en cuanto al tiempo del fenómeno vida tanto en la Tierra como en Marte; en el pasado remoto una verdadera lluvia de cometas golpeó la superficie de nuestro planeta, nos trajeron el agua y substancias prebióticas en el caso de los cometas, y metales además de probablemente microorganismos los meteoritos. Recuérdese que aun en la actualidad recibimos cien toneladas de meteoritos anualmente.
De cualquier forma, ya sea por un fenómeno original de la tierra, o por inyección extraterrestre, debemos asumir que si se reuniera algunas condiciones físico- químicas, el tiempo necesario, un “silencio de catástrofes” apropiado y las moléculas pertinentes, estaríamos hablando de una constante biogénica – aunque sea momentáneamente-que se presentaría en cualquier lugar del universo.
Una vez que se agotaban los nutrientes en este peculiar mundo, y bajo condiciones aun reductoras era imprescindible saltar de un sistema hetererotrófico a uno autotrófico, así entonces algunos organismos unicelulares mutaron e “inventaron” la fotosíntesis ( en 1966 Hodson y Baver sometieron a calentamiento durante tres horas compuestos de pirrol y paraformaldehido, obteniendo PORFIRINA, que es estructura básica en la clorofila) con lo cual quedó abierta la puerta para generar complejos bioquímicos orgánicos y oxigeno a partir del CO2 y la luz ultravioleta, esto más o menos hace tres mil millones de años; habiéndose necesitado unos mil millones de años para saturar con oxigeno nuestra atmósfera, tal y como la conocemos ahora; casi en este mismo registro aparecieron las primeras células eucariotas y hace mil quinientos millones de años aparece la sexualidad y hace mil millones de años las primeras estructuras pluricelulares.
Se desprendería de esta relación que el inicio de la vida esta muy ligado al origen de los microorganismos, pues estos suponen la formulación de procesos relativamente sencillos o relativamente complejos, que inclusive legaron al resto de los seres a través del proceso evolutivo, nuestra moléculas de ADN y ARN nos recuerdan ese tronco común, células ciliadas de nuestros epitelios rememoran ese pasado rico en inventos por parte de las primeras células, o los mecanismos bioquímicos anaeróbicos a los que recurren nuestras fibras musculares luego de un periodo sostenido de esfuerzos y disminución de aporte de oxigeno, traen a nuestra memoria los mecanismos primordiales con los que trabajaron y trabajan aun hoy los microorganismos.
Seguramente cuando podamos explorar otras estrellas de nuestra galaxia y sus planetas, así como otras galaxias, si es que encontramos vestigios de vida en ellos, han de ser microorganismos sus responsables, amén de otras estructuras pluricelulares inteligentes o no, que habrían evolucionado de estas al igual que nosotros.
Una tercera explicación. Indica que la vida se habría originado a partir de los moldes de arcilla en los que compuestos orgánicos habrían logrado evolucionar químicamente, así entonces Graham Cairns-Smith, sorprende a todos al sostener que en principio existieron seres de barro, conformados por arcilla que tiene la particularidad de poseer cristales irregulares con la capacidad de replicación y crecimiento, lo que habría sido una verdadera ventaja pues en algún momento, moléculas orgánicas pudieron quedar atrapadas en estos sistemas y conjuntamente dieron el paso de lo inerte a lo vivo.
Sin embargo un referente importante en estos estudios es el trabajo de Oparin, quien en su libro Origen de la Vida, al margen de revisar los aspectos que hacen a las características del planeta en sus inicios, plantea la posibilidad de que una vez estructuradas las primeras moléculas vitales y en el avance a la individualización y diferenciación, lograron quedar aisladas de su entorno creando los llamados coacervados que continuaron sus procesos de relación activa con el medio ambiente.
Trabajos posteriores apuntaron en la dirección de poder establecer experimentalmente la posibilidad de que las membranas celulares se pudieran estructurar como parte de un sistema natural de desarrollo celular, así entonces Sidney Fox calentando mezclas de aminoácidos y bajo condiciones bien controladas logró obtener protomembranas lipoproteícas que inclusive podían desarrollar procesos de intercambio (aunque transitoriamente), estos componentes fueron denominados proteinoides, y se constituyeron en prueba viviente de estas hipótesis.
Una otra posibilidad sostenida por Louis Lerma, establece que la vida se organizó en burbujas de gas, producto de la actividad de los “mares primordiales”, que atraparon gránulos de arcilla, metales y substancias orgánicas procedentes de esta “sopa primordial”, volcanes submarinos y cometas, que eventualmente impactaron en nuestro planeta, al respecto es necesario puntualizar que durante mucho tiempo estuvo en el tapete de las discusiones la posible siembra de las llamadas esporas vitales a partir de de los cometas y meteoritos – condritas - que servían de vehiculo a través del espacio (panespermia de Arrhenius), y que luego de estrellarse en planetas como el nuestro, podían constituirse en el origen de la vida en los mismos.
Sin embargo si analizamos este aspecto, veríamos que en realidad el origen de la vida misma simplemente sería trasladado a otro punto del universo, con lo que todavía no responderíamos a la sempiterna duda humana.
Empero también y en honor a la verdad debemos mencionar que en la actualidad se puede observar rastros de ácido cianhídrico y formaldehído, además de lípidos y precursores púricos y pirimídicos en cometas y meteoritos, además de “bacterias fosilizadas” muy discutibles - es verdad pero no menos importantes- particularmente en el meteorito ALH-84001, que proviniendo del planeta Marte se estrelló en regiones de antártico por lo menos hace quince mil años atrás, habiendo sido recuperado hace no mas de treinta años atrás y estudiando en detalle en este último tiempo, exhibiendo imágenes de bacterias fosilizadas a la vez que trazas de actividad biológica sobre estos estratos, lo que hablaría de un origen muy próximo en cuanto al tiempo del fenómeno vida tanto en la Tierra como en Marte; en el pasado remoto una verdadera lluvia de cometas golpeó la superficie de nuestro planeta, nos trajeron el agua y substancias prebióticas en el caso de los cometas, y metales además de probablemente microorganismos los meteoritos. Recuérdese que aun en la actualidad recibimos cien toneladas de meteoritos anualmente.
De cualquier forma, ya sea por un fenómeno original de la tierra, o por inyección extraterrestre, debemos asumir que si se reuniera algunas condiciones físico- químicas, el tiempo necesario, un “silencio de catástrofes” apropiado y las moléculas pertinentes, estaríamos hablando de una constante biogénica – aunque sea momentáneamente-que se presentaría en cualquier lugar del universo.
Una vez que se agotaban los nutrientes en este peculiar mundo, y bajo condiciones aun reductoras era imprescindible saltar de un sistema hetererotrófico a uno autotrófico, así entonces algunos organismos unicelulares mutaron e “inventaron” la fotosíntesis ( en 1966 Hodson y Baver sometieron a calentamiento durante tres horas compuestos de pirrol y paraformaldehido, obteniendo PORFIRINA, que es estructura básica en la clorofila) con lo cual quedó abierta la puerta para generar complejos bioquímicos orgánicos y oxigeno a partir del CO2 y la luz ultravioleta, esto más o menos hace tres mil millones de años; habiéndose necesitado unos mil millones de años para saturar con oxigeno nuestra atmósfera, tal y como la conocemos ahora; casi en este mismo registro aparecieron las primeras células eucariotas y hace mil quinientos millones de años aparece la sexualidad y hace mil millones de años las primeras estructuras pluricelulares.
Se desprendería de esta relación que el inicio de la vida esta muy ligado al origen de los microorganismos, pues estos suponen la formulación de procesos relativamente sencillos o relativamente complejos, que inclusive legaron al resto de los seres a través del proceso evolutivo, nuestra moléculas de ADN y ARN nos recuerdan ese tronco común, células ciliadas de nuestros epitelios rememoran ese pasado rico en inventos por parte de las primeras células, o los mecanismos bioquímicos anaeróbicos a los que recurren nuestras fibras musculares luego de un periodo sostenido de esfuerzos y disminución de aporte de oxigeno, traen a nuestra memoria los mecanismos primordiales con los que trabajaron y trabajan aun hoy los microorganismos.
Seguramente cuando podamos explorar otras estrellas de nuestra galaxia y sus planetas, así como otras galaxias, si es que encontramos vestigios de vida en ellos, han de ser microorganismos sus responsables, amén de otras estructuras pluricelulares inteligentes o no, que habrían evolucionado de estas al igual que nosotros.
