Origen y Evolución de la Vida: De la Panspermia a la Selección Natural

El Origen de la Vida

Existen dos hipótesis que intentan explicar dónde surgió la vida: la extraterrestre o panspermia y la abiogénesis terrestre.

1.1. La Panspermia

Esta hipótesis afirma que la vida surgió en el espacio exterior para después colonizar nuestro planeta. Según esta hipótesis, la vida en forma de organismos muy sencillos existe en el Universo, se desplazan en él y colonizan un planeta si en este encuentran las circunstancias adecuadas para su desarrollo.

Los principales episodios de panspermia se sustentan en:

1. El análisis de un meteorito procedente de Marte y encontrado en la Antártida en 1984.
2. La extraña lluvia roja que cayó sobre la provincia india de Kerala en 2001.
3. Los resultados del experimento del Deep Impact de 2005.

Aunque es difícil admitir que algún organismo vivo pudiese sobrevivir a un viaje a través del espacio, resulta que sí es posible admitir que en el espacio se encuentren compuestos orgánicos sencillos y que hayan llegado a la Tierra con los meteoritos, el polvo galáctico o que existan en los cometas.

1.2. Hipótesis de una Abiogénesis Terrestre

Según esta hipótesis, la vida apareció en nuestro planeta hace 3500 millones de años, al darse las condiciones prebióticas necesarias para que, a partir de unos ingredientes químicos y de unas condiciones físicas determinadas, se iniciara la vida. Para los defensores de esta hipótesis, este fue un hecho excepcional, único y probablemente irrepetible en la historia del Universo.

La atmósfera primitiva del planeta carecía de oxígeno, contenía vapor de agua, hidrógeno, amoníaco y metano, por lo que, en 1953, el norteamericano Stanley Miller construyó un dispositivo que permite la circulación de una mezcla de metano, hidrógeno, amoníaco y agua, que mantiene hirviendo y en la que, a su vez, produce una serie de descargas eléctricas. Este sistema estuvo funcionando una semana, y al término de la misma se detectaron cuatro aminoácidos, comunes en la mayoría de las proteínas, urea y varios ácidos grasos simples, que son compuestos químicos que se hallan en los seres vivos.

Las primeras moléculas simples orgánicas están lejos de ser un ser vivo autorreplicante funcional, y aún no existe un modelo satisfactorio que explique la transición del estadio prebiótico, propio de los compuestos orgánicos, a la formación de las primeras células, que son las unidades caracterizadas por tener las funciones vitales de un ser vivo.

Para obtener un ser vivo es necesario que ocurra:

1. Una concentración de las primeras moléculas orgánicas sencillas obtenidas a partir de la materia inerte.
2. Las reacciones químicas de conversión de los aminoácidos en proteínas o de los glúcidos en polisacáridos como el almidón.
3. La formación de capas de lípidos que formen las estructuras básicas de las posteriores membranas celulares.
4. El desarrollo de un mecanismo para proveer de energía al organismo.
5. La formación de ARN y ADN que permitan la transferencia de información y, por consiguiente, la reproducción.

2. La Aparición de los Seres Vivos en la Tierra

Para algunos científicos, los primeros seres vivos surgieron en el seno de burbujas de las cálidas aguas de la Tierra primitiva procedentes de fuentes hidrotermales de las profundidades marinas. Otros creen que los primeros seres vivos aparecieron asociados con partículas de tierra de arcilla. En cualquier caso, los primeros seres vivos surgieron en lugares al abrigo de los rayos ultravioleta (que son capaces de fragmentar las moléculas orgánicas).

Estas primeras bacterias son células procariotas (sin núcleo diferenciado), que se alimentan de las numerosas moléculas orgánicas que existían en el agua, pero con el tiempo este alimento se debió de agotar ante el incremento de la población de bacterias por la división celular. Puede que algunas bacterias aprendieran a elaborar, por sí mismas, los nutrientes necesarios para su supervivencia en el agua mediante la fotosíntesis y liberando oxígeno en el proceso. La disponibilidad de oxígeno favoreció también el desarrollo de otra clase de bacterias.

De ese modo, la Tierra empezó a conocer las primeras diferencias entre organismos vivos.

Los análisis de muchas rocas indican que hace 2200 millones de años existía por esta causa ya una apreciable cantidad de oxígeno en la atmósfera terrestre. Tiempo después, aparecieron en la Tierra los primeros seres unicelulares eucariotas cuyos primeros fósiles registrados son de hace 2100 millones de años.

Los primeros organismos pluricelulares (con más de una célula) aparecieron en nuestro planeta hace 700 millones de años, y el invento de la pluricelularidad hizo posible la explosión de nuevas formas de vida en el agua del mar con células especializadas. Dicha fecha marca lo que se considera el inicio de la verdadera historia reciente de la vida en nuestro planeta, que se puede reconstruir fácilmente por la abundancia y variedad de fósiles encontrados.

La Selección Darwiniana y su Explicación Genética Actual

En 1859 Charles Darwin publica la primera edición de El origen de las especies, donde concreta sus ideas de la teoría de la evolución que se sustenta en los siguientes cuatro postulados:

1. Las formas de vida no son estáticas sino que evolucionan; las especies cambian continuamente, unas se originan y otras se extinguen.
2. El proceso de la evolución es gradual, lento y continuo, sin saltos discontinuos o cambios súbitos.
3. Los organismos parecidos se hallan emparentados y descienden de un antepasado común.
4. La selección natural explica en dos fases todo el sistema. La primera es la producción de variabilidad: la generación de modificaciones espontáneas en los individuos. La segunda, la selección a través de la supervivencia en la lucha por la vida: los individuos mejor dotados, los que han nacido con modificaciones espontáneas favorables para hacer frente al medio ambiente van a tener más posibilidades de sobrevivir, de reproducirse y de dejar descendencia con estas ventajas.

Los postulados primero y tercero rechazan la idea de un mundo estático y son aceptados por la mayor parte de la comunidad científica. El segundo postulado es más controvertido, hay biólogos que sí aceptan un proceso gradual de los cambios y otros defienden la existencia de saltos en los cambios de las especies. El cuarto postulado implica atribuir al azar el protagonismo del proceso.

Darwin, en su libro de 1871, El origen del hombre, aplicó al Homo sapiens las anteriores ideas evolucionistas, lo que desencadenó polémicas y violentas críticas.

La Explicación Actual de la Teoría de Darwin

En el siglo XX la teoría de la evolución de Darwin recoge las aportaciones sobre la investigación genética y se reformula basándose en: