Origen de la vida

1. ORIGENORIGEN
DE LADE LA
VIDAVIDA

2. Teorías sobre el origen de laTeorías sobre el origen de la
vidavida
• Creacionista (origen divino)
• Panspermia (origen extraterrestre)
• Biológica (origen orgánico)

3. ¿Cómo comenzó la vida?¿Cómo comenzó la vida?
Panspermia
• Es posible que la vida se originara en algún lugar del universo y llegase a
la Tierra en restos de cometas y meteoritos. Recupera una vieja idea de
Anaxágoras, enunciada en la antigua Grecia del s. VI a.C.
• El máximo defensor de la panspermia, el sueco Svante Arrhenius, cree
que una especie de esporas o bacterias viajan por el espacio y pueden
"sembrar" vida si encuentran las condiciones adecuadas. Viajan en
fragmentos rocosos y en el polvo estelar, impulsadas por la radiación de
las estrellas.

4. ¿Cómo comenzó la vida?¿Cómo comenzó la vida?
Panspermia
• La teoría de la panspermia cobró fuerza hace unos años cuando, al
analizar el meteorito marciano ALH 84001, aparecieron bacterias
fosilizadas de hace millones de años. Aunque no podemos saber con
certeza si ya estaban allí cuando impactó contra la Tierra. También en el
meteorito Murchison se hallaron muestras de las moléculas precursoras del
ADN.

5. ¿Cómo comenzó la vida?¿Cómo comenzó la vida?
¿Por generación espontánea?
• En 1668 el médico italiano
Francesco Redi refutó la
hipótesis de los gusanos a
partir de la carne.
• A mediados del siglo XIX,
Louis Pasteur en Francia y
John Tyndall en Inglaterra
refutaron la idea del caldo
que se transforma en
microorganismos.
Pero… como dijo el bioquímico
Stanley Miller: “Pasteur
nunca probó que no ocurrió
alguna vez; solo demostró
que no sucede todo el
tiempo”.

6. • En 1920 y 1930, Alexander Oparin en Rusia y
John B.S. Haldane en Inglaterra advirtieron que
la atmósfera rica en oxígeno no habría permitido
la formación espontánea de las complejas
moléculas orgánicas necesarias para la vida.
• Especularon que quizá la atmósfera de la Tierra
joven contenía muy poco oxígeno y era rica en
hidrógeno, y que así, la vida pudo haber surgido
mediante reacciones químicas ordinarias.
¿Cómo comenzó la vida?¿Cómo comenzó la vida?
EVOLUCIÓN PREBIÓTICA

8. La atmósfera y el clima primitivosLa atmósfera y el clima primitivos
gobernaron la evolución prebióticagobernaron la evolución prebiótica
• En su formación, hace 4500 millones de años la tierra era muy
caliente, muchos meteoritos se estrellaban contra ella, y la
energía cinética de estas rocas extraterrestres se convertía en
calor.
Los átomos que se
desintegraban desprendían
aún más calor. La roca de la
tierra se fundió, y los
elementos más pesados como
el hierro y el níquel, se
hundieron hacia el centro del
planeta.
Poco a poco la tierra se enfrío
y los elementos se combinaron
formando diferentes
compuestos.

9. • Casi todo el oxígeno se combinó con hidrógeno para
formar agua, con carbono para formar dióxido de
carbono, o con elementos más pesados para formar
minerales.
• Luego de millones de años, la tierra se enfrió lo
suficiente para permitir la existencia de agua líquida.
• En la superficie, el agua disolvió muchos minerales y
formó un océano salado.
• Los rayos de las tormentas, el calor de los volcanes y la
intensa luz ultravioleta procedente del sol derramaban
energía en los jóvenes mares
La atmósfera y el clima primitivosLa atmósfera y el clima primitivos
gobernaron la evolución prebióticagobernaron la evolución prebiótica

10. En base a la composición química de las rocas de esa
época, se cree que la atmósfera primitiva contenía:
•Dióxido de carbono
•Metano
•Amoniaco
•Hidrógeno
•Nitrógeno
•Ácido clorhídrico
•Sulfuro de hidrógeno
•Vapor de agua
La atmósfera y el clima primitivosLa atmósfera y el clima primitivos
gobernaron la evolución prebióticagobernaron la evolución prebiótica
PRÁCTICAMENTE
NO HABÍA
OXÍGENO

11. Se sintetizan moléculas orgánicasSe sintetizan moléculas orgánicas
espontáneamente en condicionesespontáneamente en condiciones
prebióticasprebióticas
• En 1953, Stanley Miller,
entonces estudiante de
posgrado y su asesor, Harold
Urey, de la Universidad de
Chicago, se propusieron simular
la evolución prebiótica en el
laboratorio, con éxito.
• En experimentos similares
realizados por Miller y otros
investigadores se han
producido aminoácidos,
proteínas cortas, nucleótidos,
trifosfato de adenosina, y otras
moléculas características de los
seres vivos
Aparecieron
moléculas orgánicas
al cabo de unos días

12. Las condiciones prebióticasLas condiciones prebióticas
habrían permitido la acumulaciónhabrían permitido la acumulación
de moléculas orgánicasde moléculas orgánicas
• En esa época, no existían seres vivos ni
oxígeno, que degraden las moléculas orgánicas
recién formadas.
• Y aunque carecía de una capa de ozono que
proteja de los rayos ultravioleta, los cuales
también son capaces de romper estas
moléculas, sitios como: debajo de salientes de
roca o el fondo de mares poco profundos,
habrían estado a salvo y las moléculas
orgánicas podrían haber alcanzado niveles
relativamente elevados.

13. Las protocélulas (Coacervados)Las protocélulas (Coacervados)
• Los coacervados son
agregados microscópicos
de polímeros dispersos en
agua, separados del medio
circundante por una
estructura parecida a las
membranas celulares. No
tienen vida. Pueden
considerarse sistemas pre-
biológicos, pues en ellos
comienzan a manifestarse
el intercambio con el medio
ambiente; absorben
sustancias y las incorporan
a sus estructuras.

14. Origen y evolución de la célulaOrigen y evolución de la célula
primitivaprimitiva
Se supone que los coacervados y, posteriormente las células
primitivas, se formaron en las costas de los mares
primitivos, debido a la acción condensante y absorbente de
los minerales arcillosos. La posible incorporación de ácidos
nucleicos al coacervado permitió la manifestación de
variaciones y la acción de la selección natural. Aquello que
presentaban variaciones favorables, fueron seleccionados y
dieron lugar a la célula primitiva. Este proceso debió ocurrir
en diversos lugares de la Tierra, en todos aquellos en los
que existieran las condiciones propicias.

15. Origen y evolución de la célulaOrigen y evolución de la célula
primitivaprimitiva
La presencia de dioxígeno libre en la atmósfera permitió, por
la acción de la selección natural, el surgimiento de
la respiración aerobia de los organismos que presentaron
variaciones favorables en relación con el medio ambiente.
Bajo la acción de las radiaciones de alta energía
procedentes del espacio cósmico, las moléculas de
dioxígeno se combinaron entres sí, formando el ozono o
trioxígeno y, con ello, se fue constituyendo alrededor del
planeta una capa muy eficaz contra la penetración de las
radiaciones de alta energía que podían dañar a los
organismos.

16. Origen y evolución de la célulaOrigen y evolución de la célula
primitivaprimitiva

17. ¿Entonces?¿Entonces?
Aunque la evolución creara solo moléculas
simples y los catalizadores no fueran muy
eficientes, y las primeras membranas
carecieran de refinamiento, las grandes
extensiones de tiempo y espacio
disponibles habrían aumentado la
probabilidad de que se completase cada
una de las pequeñas etapas del camino que
lleva del caldo primigenio a la célula viva.

18. ¿Cómo eran los primeros¿Cómo eran los primeros
organismos?organismos?

19. La vida comenzóLa vida comenzó
durante la eradurante la era
precámbricaprecámbrica
Los organismos fósilesLos organismos fósiles
más antiguosmás antiguos
encontrados hastaencontrados hasta
ahora están en rocasahora están en rocas
precámbricas de 3500precámbricas de 3500
millones de años demillones de años de
antigüedad. Los rastrosantigüedad. Los rastros
químicos de rocas másquímicos de rocas más
antiguas han inducidoantiguas han inducido
a algunosa algunos
paleontólogos apaleontólogos a
pensar que la vida espensar que la vida es
aún más antigua: quizáaún más antigua: quizá
hasta 3900 millones dehasta 3900 millones de
años.años.

20. Los primeros organismos eranLos primeros organismos eran
procariotas anaerobiosprocariotas anaerobios
• Las primeras células eran
procariotas:
– Su material genético NO
estaba separado del resto de
la célula y encerrado en un
núcleo envuelto en una
membrana.
– Obtenían nutrimentos y
energía probablemente
absorbiendo moléculas
orgánicas de su entorno.
– Su metabolismo era
anaerobio

21. • Al multiplicarse estas bacterias ancestrales
consumieron las moléculas orgánicas
sintetizadas prebióticamente.
• Sin embargo, el CO2 y el H2O eran abundantes al
igual que la energía solar.
• Entonces, lo que faltaba eran moléculas
energéticas, es decir, en las que se ha
almacenado energía en enlaces químicos.

22. Algunos organismos adquirieron laAlgunos organismos adquirieron la
capacidad de capturar energíacapacidad de capturar energía
solarsolar
• Con el tiempo, algunas células
adquirieron la capacidad de
usar la energía solar para
sintetizar moléculas complejas
de alta energía a partir de
moléculas más simples
(fotosíntesis).
• Como la fotosíntesis necesita
una fuente de hidrógeno, las
primeras bacterias
fotosintéticas probablemente
usaron sulfuro de hidrógeno, y
luego cuando éste se agotó,
debieron comenzar a usar
agua.

23. Los eucariotas formaron organelosLos eucariotas formaron organelos
y un núcleo encerrados eny un núcleo encerrados en
membranasmembranas
• Los paleobiólogos consideran que, una
vez que apareció una población idónea
susceptible de ser devorada, la conducta
predatoria debió haber evolucionado
rápidamente.
• La presa más apetecida habrían sido
bacterias sin pared celular y, en
consecuencia los depredadores habrían
sido capaces de englobar bacterias
enteras.
• Pero estos depredadores eran incapaces
de llevar a cabo ni la fotosíntesis ni el
metabolismo aeróbico y metabolizaban
ineficientemente sus presas.
• En ese contexto, hace alrededor de 1700
millones de años, se engendró la primera
célula eucariótica.

24. ResumenResumen