Abiogénesis

Definición de abiogénesis

La abiogénesis es la creación de moléculas orgánicas por fuerzas distintas de los organismos vivos. Si bien los organismos pueden crear enlaces carbono-carbono con relativa facilidad gracias a las enzimas, hacerlo de otra manera requiere grandes aportes de energía. Al principio de la historia de la ciencia, este hecho se utilizó para cuestionar la evolución, ya que no se podía concebir cómo se podían producir moléculas orgánicas a partir de fuentes no orgánicas. La teoría de la abiogénesis como teoría evolutiva recibió mucho crédito cuando Stanley Miller condujo su famoso experimento tratando de probar el comienzo inorgánico de la vida.

Miller combinó varios gases que se pensaba que existían en las primeras etapas de la Tierra. Estos gases se combinaron en una cámara y se electrocutaron con una gran cantidad de electricidad durante semanas. Después del juicio, Miller analizaría las muestras. Descubrió que las moléculas habían comenzado el proceso de combinación en moléculas más avanzadas. Miller teorizó que durante miles de millones de años, estas moléculas podrían combinarse en versiones autorreplicantes, como el ARN y el ADNOtros experimentos de laboratorio confirmaron estos hallazgos en décadas posteriores. Varios experimentos muy precisos han proporcionado pruebas suficientes de que muchas de las estructuras moleculares de las células podrían crearse a partir de soluciones inorgánicas con un aporte de energía. Los polipéptidos (proteínas) y el ARN se han sintetizado de esta manera.

La síntesis de proteínas y ARN en el laboratorio es una evidencia crucial para la teoría de la abiogénesis. Sin embargo, la abiogénesis de estas moléculas podría conducir a moléculas de ARN autorreplicantes. Se sabe que tanto las proteínas como las moléculas de ARN actúan como catalizadores. Estas moléculas, producidas por abiogénesis, podrían catalizar reacciones importantes que podrían conducir a la replicación del ARN y la producción de complejos como el ribosoma, que traducen proteínas a partir de mensajes de ARN. La formación de estas dos moléculas a través de la abiogénesis demuestra que los primeros pasos en la teoría de la abiogénesis podrían haber tenido lugar. Debido a la gran cantidad de energía utilizada, algunos científicos sostienen que la teoría de la abiogénesis no considera la cantidad de rayos y otras fuentes de energía en la atmósfera primitiva.

Teoría de la abiogénesis

La teoría de la abiogénesis es la teoría de que toda la vida comenzó a partir de moléculas inorgánicas, que se recombinaron de diferentes maneras debido al aporte de energía. Estas diferentes formas eventualmente formaron una molécula autorreplicante, que pudo haber usado las otras moléculas producidas por abiogénesis para comenzar a crear las estructuras básicas de la vida, como la célula.

Así como las poblaciones cambian con el tiempo en la evolución de los organismos, la evolución de las moléculas implica el cambio de moléculas a lo largo del tiempo. Los científicos especulan que las primeras moléculas autorreplicantes probablemente fueron moléculas de ARN. Algunas moléculas de ARN tienen la capacidad conocida de catalizar la formación de nuevas moléculas de ARN, como se ve en los ribosomas de casi todas las criaturas de la Tierra. Una de estas primeras moléculas de ARN se formó a la perfección, de modo que produjo una molécula de ARN que era idéntica a ella. La concentración de esta molécula en la sopa prebiótica aumentó drásticamente y la molécula interactuó más consigo misma y se formaron algunas proteínas a su alrededor, también a través de la abiogénesis.

Finalmente, la molécula de ARN adquirió mutaciones que le permitieron sintetizar una proteína que produciría más ARN. Otras mutaciones hicieron que se crearan proteínas que sintetizaban hebras de ADN a partir de ARN. Así nació el genoma del organismo moderno. Durante millones de años de historia evolutiva, los cambios se acumularon lentamente en estas moléculas, dando lugar a la complejidad de la vida que vemos hoy. Varios científicos que estudian la teoría de la abiogénesis discuten sobre el punto exacto en que la abiogénesis cambia a la biogénesis. Se pueden ver argumentos similares en el caso de si los virus constituyen o no organismos vivos. La abiogénesis, por definición, es simplemente la creación de moléculas orgánicas a partir de fuentes inorgánicas. No necesariamente implica dónde comienza la vida.

abiogénesis
Condiciones terrestres parecidas a las necesarias para que se produzca la abiogénesis
  • Evolución: proceso que cambia las poblaciones de organismos con el tiempo, adaptándolos al medio ambiente.
  • Inorgánico: moléculas que contienen poco carbono, que no se producen en organismos vivos.
  • Orgánico: moléculas sintetizadas en organismos vivos que contienen muchos enlaces carbono-carbono.
  • Ribosoma: una de las primeras máquinas celulares, capaz de producir proteínas a partir de moléculas de ARN y aminoácidos.