Disertación sobre las teorías del origen de la vida en la Tierra

1. Tema: Origen y evolución de la vida en la Tierra
Título: El problema del origen de la
vida desde una perspectiva
contemporánea.
Ponente: P.I. Lic. Roeris González Sivilla

2. ¨Aunque no se haya dicho nada
probatorio hasta el presente, a mi
entender, a favor del desarrollo
de un ser vivo a partir de la
materia inorgánica, no puedo
dejar de creer, de acuerdo con la
ley de la continuidad, que esa
posibilidad se probará algún día
(...)¨
Charles Robert Darwin. Carta a D.
Makintosh. Febrero de 1882.

3. OBJETIVO
 Argumentar, a partir de los
fundamentos básicos de la Teoría de
Oparin- Haldane, de estudios y de
apreciaciones recientes sobre el tema
del origen de la vida en la Tierra, la
validez y cientificidad de dicha teoría
en contraposición con otras ideas que
intentan explicar el fenómeno desde un
origen extraterrenal.

4. ¿Qué elementos sustentan la base
de la Teoría de Oparin- Haldane?
¿Cuáles son los puntos débiles de
la teoría?
¿Qué caracteriza a la polémica
actual en torno al origen de la
vida?
¿Creencia y fe o fundamentos
científicos?

5. ¿Qué se entiende por
vida?

6. “ Es una cuestión de experiencia común que las
cosas se vuelven más desordenadas y caóticas
con el tiempo. (…) la (…) Segunda Ley de la
Termodinámica(…) dice que la cantidad total de
desorden, o entropía, en el universo, siempre se
incrementa con el tiempo. Sin embargo, la Ley se
refiere solamente a la cantidad total de desorden.
El orden en un cuerpo puede incrementarse,
siempre y cuando la cantidad de desorden en sus
alredededores se incremente en una mayor
cantidad. Esto es lo que pasa en un ser vivo. Uno
puede definir que la Vida es un sistema ordenado
que puede mantenerse por sí mismo en contra de
la tendencia del desorden, y que puede
reproducirse a sí mismo.”
Dr. Stephen Hawking. 25-08-2005

7.  Los organismos vivos están formados por moléculas
(esencialmente proteínas y ácidos nucleicos).
 Atributos particulares:
 Alta complejidad y organización
 Especificidad funcional (a veces por componentes)
 Extracción, transformación y utilización de energía
(nutrientes o luz solar)
 Transporte a través de membranas
 Mantenimiento de estructuras
 Movimiento
 Autorreplicación
 Autorregulación
 La mayor parte de los componentes químicos en organismos
vivos son compuestos orgánicos (en base al carbono, con
enlaces covalentes con otros carbonos, hidrógeno, oxígeno y
nitrógeno).

8. Vida:
 Forma especial de existencia de la
materia que se manifiesta en los
cuerpos constituidos por proteínas y
ácidos nucleicos, caracterizada por la
autorregulación y el intercambio
constante de sustancias, energía e
información con el medio ambiente,
permitiendo el metabolismo y la
reproducción

9. El carbono como base de la vida
 Las propiedades de enlace del carbono permiten la formación de
una gran diversidad de moléculas.
 Niveles de organización:
Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4
Biomoléculas Macromolec. Sistemas macro-
(monómeros) (polímeros) moleculares
Ácidos grasos Lípidos pared celular Orgánulos y
Azúcares Glúcidos Célula
Amino Ácidos (aa)(20) Proteínas memb. plasmática
Nucleótidos (5) Ac. Nucleicos cromosomas
 Los aminoácidos y los nucleótidos son idénticos en todos los organismos vivos.

10.  Existen 20 aminoácidos diferentes y todos ellos tienen una parte común
en su molécula que consisten en un grupo amino (NH3) y un grupo
carboxilo, (COOH) :

11. En la molécula de agua los electrones de valencia están desplazados
hacia el oxígeno posibilitando nuevas combinaciones.

12. • El agua posee una estructura única que la hace clave en el desarrollo
de la vida:
• Permite combinarse a las sustancias
• Está en estado líquido a temperaturas en las cuales se llevan a
cabo las reacciones químicas centrales para el metabolismo.
• Ayuda a regular la temperatura, protegiendo de cambios
radicales que pueden ser potencialmente peligrosos.
• El hielo de agua flota en el agua líquida permitiendo que ciertas
formas de vida se desarrollen bajo el mismo.
• Existe un ciclo del agua que es crucial para la vida .
• Es el solvente universal.

13. Ácidos nucleicos y herencia
Los cromosomas
El ácido desoxirribonucleico

14. La membrana celular

15.  Edad del sistema Solar : 4580 millones de
años
 Hace:
 3800 Ma cesaron los grandes impactos sobre la
Tierra
 3560 Ma: restos fósiles de colonias celulares:
estromatolitos (Schopf, 1993)
 Hipótesis:
 La vida surge tan pronto como tiene
oportunidad
 Surge varias veces (Maher y Stevenson, 1988)

17. La atmósfera primogenia.
 No debió existir dioxígeno libre en la atmósfera prebiótica pues
inhibiría las reacciones químicas necesarias para la formación de
aa, purinas, pirimidinas y azúcares, captando al hidrógeno libre e
imposibilitando la formación de moléculas orgánicas.
 Debió ser una atmósfera reductora (rica en H y dadores : CH4,
NH3)
 La atmósfera primitiva estaba formada principalmente por N2 y
CO2.
 Se supone el establecimiento de un efecto invernadero que pudo
propiciar el calentamiento del planeta.

18. Algunos componentes de la atmósfera primitiva y del espacio
interestelar (hasta 1983)
 Atmósfera primitiva.
• N2 - Dínitrógeno
• H2-Dihidrógeno
• H2O- Agua
• CO2- Dióxido de carbono
• H2S- Sulfuro de
hidrógeno
• HCN- Cianuro de
hidrógeno
• H3N- Aminíaco
• H4C- Metano
• H3PO4- Ácido fosfórico
 Espacio interestelar
• H2- Dihidrógeno
• C2- Carbono (gaseoso)
• CO- Monóxido de carbono
• NO- Óxido nítrico
• H2O- Agua
• HCN- Cianuro de hidrógeno
• HC2- Etinilo
• H2S- Sulfuro de hidrógeno
• SO2- Dióxido de azufre
• H3N- Amoníaco
• H4C- Metano
• HNO- Hidruro de nitrosilo
• HCO- Oximetilo

22. -Almacenamiento de agua en el
interior.
- Se concentran las moléculas
orgánicas por fuerzas electrostáticas e
hidrofílicas.
- Ingreso pasivo de sustancias
- Mayor número y diversidad de
moléculas en el interior
- Mayor número de reacciones
químicas (catálisis)
- Aumento de volumen
- División mecánica

23. Experimento de
Miller - Urey

24. EL EXPERIMENTO DE MILLER - UREY
Utilizó : Metano
Amoniaco
Agua
Hidrógeno
Descarga eléctrica continua
Aumento de temperatura

25. RESULTADOS
- Inicialmente Cianuro de Hidrógeno y aldehídos
- Aminoácidos y azúcares

26. EL EXPERIMENTO DE JUAN ORO
UTILIZO: - Cianuro de Hidrógeno (HCN)
- Amoniaco (NH3)
- Cianógeno (C2N2)
- Cianoacetileno (HC3N)
RESULTADOS
- Aminoácidos
- Bases nitrogenadas

27. ¿El papel de la radiación UV?
Universidad de Osnabrück (Alemania), Instituto Nacional de Salud (USA)
 Cuando la radiación ultravioleta era más intensa que hoy en día, y la Tierra primigenia
poseía una mezcla de moléculas ricas en nitrógeno, ¿cómo se cocinó esta sopa
primordial?. ¿Cómo pudieron sobrevivir las biomoléculas más adaptadas, antes de que
surgiese la propia vida? |
 Siempre se ha evitado mencionar a la luz UV en las teorías del origen de la vida. La
Tierra primigenia no tenía capa de ozono, por lo que la radiación UV podría haber
alcanzado niveles 100 veces superiores a los actuales. Generalmente se cree que las
delicadas moléculas de la vida emergente se habrían deteriorado bajo esta intensidad
lumínica
 Armen Mulkidjanian, junto a sus colegas de la Universidad de Osnabrück, Alemania y
el Instituto Nacional de Salud, EE.UU. utilizaron modelado por computadora para
probar la habilidad que tiene el ARN para formarse a partir de azúcar, fosfatos y bases
nitrogenadas en presencia de altos niveles de luz UV.
 A pesar de que los investigadores sabían que la radiación UV podía ser perjudicial
para el ARN, descubrieron que algunas partes de la molécula actúan como escudo
protector de otras partes. Las bases nitrogenadas absorben y dispersan la radiación UV,
protegiendo a la piedra angular del ARN, la pentosa-fosfato.

28. ¿Desde el espacio?
Cometas y condritas
ALH84001 y las arqueobaterias
¿Panspermia ?

29. Del gr. mezcla de semillas de todas especies.

30. “Huellas” bacterianas en la cadena de meteoros de las
Leonidas
(Chandra Wickramasinghe y Fred Hoyle)
Cardiff Centre for Astrobiology (2000)
Una línea de emisión en una cadena
de meteoros a 80 km de altura
asociada a las Leónidas, con un pico
En 3.5 micrones (CH).
Se compara el pico de emisión inten-
sidad relativa del fenómeno con un
flujo de una bacteria calentado a
400 K