La vida surgió de materia sin vida. Así de simple, y así de difícil de explicar. La abiogénesis es el nombre de ese proceso natural, y la hipótesis más extendida lo describe como un camino gradual: primero moléculas orgánicas sencillas, luego cadenas capaces de copiarse (probablemente de ARN), hasta un ancestro común para todos los seres vivos.
La abiogénesis sostiene que la vida nació de materia inorgánica, sin vida, mediante una formación gradual y ordenada de moléculas orgánicas: las moléculas basadas en el carbono propias de los seres vivos [1][2].
También se la llama biopoiesis [2]. Sigue siendo una hipótesis. Nadie ha observado en un experimento el paso de lo no vivo a lo vivo [2].
Primero, la química puede fabricar lo que fabrica la vida. En 1828, Friedrich Wöhler sintetizó en el laboratorio la urea, una sustancia presente en los seres vivos. Fue la primera vez que se lograba algo así [1]. Las sustancias de la vida, entonces, no necesitan un ser vivo que las produzca.
Segundo, un escenario. En 1924, Aleksandr Oparin publicó El origen de la vida en la Tierra [1]. En 1929, J. B. S. Haldane propuso que los océanos de la Tierra primitiva, muy distintos de los actuales, formaban una «sopa caliente diluida» en la que podían surgir los compuestos orgánicos básicos de la vida [1][2].
Tercero, la prueba en un matraz. En 1952, el experimento de Miller y Urey hizo pasar una corriente eléctrica por una mezcla de gases sin oxígeno: metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua. Se formaron aminoácidos [2]. Los aminoácidos son las piezas que, unidas en cadena, forman las proteínas. Las piezas sueltas de este tipo se llaman monómeros.
Cuarto, una molécula que hace dos trabajos. Hoy la vida guarda su información en el ADN y ejecuta casi todas sus tareas con proteínas, entre ellas las enzimas, que aceleran las reacciones químicas. La hipótesis del mundo de ARN intenta explicar el origen sin dar por hecho que ADN y proteínas existían desde el principio [3]. El ARN es una molécula emparentada con el ADN. En ese mundo primitivo, el ARN almacenaría información en su secuencia, se plegaría en formas definidas, se uniría a moléculas pequeñas y a metales y, en algunos casos, aceleraría reacciones. Una sola clase de molécula reuniría así la información y la función [3].
La mayoría de los investigadores piensa que la vida desciende de ese mundo de ARN, aunque otras moléculas capaces de copiarse a sí mismas y de acelerar sus propias reacciones pudieron precederlo [2].
Quinto, el fósforo. El ARN es una cadena de nucleótidos. Un nucleótido es un nucleósido, formado por un azúcar y una base, unido a un grupo fosfato. El químico Alexander Todd, premio Nobel, lo resumió así: «donde hay vida, hay fósforo» [4]. En experimentos de química prebiótica, la química previa a la vida, se mezclaron nucleósidos con un reactivo llamado DAP en agua a 50 °C y con pH entre 5,5 y 10. Se obtuvieron varios nucleótidos con fosfato [4]. Son ensayos de laboratorio en condiciones controladas, no observaciones de la Tierra primitiva.
Esquema · proceso
Todos los seres vivos actuales descienden de un mismo antepasado: LUCA, siglas en inglés de «último ancestro común universal». Era un microbio. Su retrato se reconstruye comparando los genes de los organismos de hoy.
Esa comparación encuentra 60 proteínas comunes a toda la vida y 355 genes, compartidos por los dos grandes grupos de procariotas, las arqueas y las bacterias, que se remontan a LUCA [2]. Los procariotas son organismos de una sola célula sin núcleo.
Las funciones de esos genes indican que LUCA era anaerobio, es decir, vivía sin oxígeno, y que obtenía su energía y su carbono mediante una cadena concreta de reacciones químicas: la ruta de Wood–Ljungdahl [2].
Abiogénesis no es generación espontánea. La generación espontánea sostenía que los seres vivos aparecían de forma continua a partir de materia inerte, como larvas en la carne podrida. En 1668, Francesco Redi comprobó que no salían larvas de la carne si se impedía que las moscas pusieran huevos en ella [1]. Desde 1859, Louis Pasteur demostró con sus experimentos que ningún organismo, ni siquiera los microbios, surge de forma espontánea [1]. A mediados del siglo XIX la idea se daba por refutada [2]. La abiogénesis describe otra cosa: un proceso químico lento y único, en la Tierra primitiva.
El mundo de ARN no está demostrado. Es la propuesta preferida, pero otras moléculas autorreplicantes pudieron ir antes [2]. Los experimentos que la apoyan se hacen en el laboratorio, en condiciones controladas [3][4].
Fabricar aminoácidos no es fabricar vida. Miller y Urey obtuvieron monómeros orgánicos, no un ser vivo [2]. Tampoco existe todavía un cuadro razonablemente completo de cómo ocurrió el origen [1].
Comparación
| Aspecto | Generación espontánea | Abiogénesis |
|---|---|---|
| Qué propone | Los seres vivos aparecen de forma continua a partir de materia inerte | La vida surgió una sola vez, de forma gradual, en la Tierra primitiva |
| Ejemplo citado | Larvas que surgirían de la carne podrida | Aminoácidos formados a partir de gases sin oxígeno |
| Estado actual | Refutada a mediados del siglo XIX por Redi y Pasteur | Hipótesis vigente, sin observación experimental del paso de lo no vivo a lo vivo |
Línea de tiempo
Divulgación · En inglés
Nick Lane
Norton, 2010
Draws on cutting-edge scientific findings to chronicle the history of biological life, exploring a wide range of clues from gene sequences to the atomic structures of proteins to identify 10 key evolutionary developments that enabled consciousness, the creation of DNA and other building blocks. Reprint. A Scientific…
Universitario · En inglés
Tom Fenchel
Oxford University Press, USA, 2003
Origin and Early Evolution of Life draws on evidence from molecular genetics, the structure and function of extant organisms, and geology. It covers the period from about 4 billion years ago, when life is thought to have originated, to about 600 million years ago when multicellular organisms first arose. There are…
