¿Qué necesitamos para obtener vida? El Origen de la Vida, La Teoría quimiosintética o biosintética, Experimento de Stanley Miller, La hipótesis del mundo ARN, Resultados, El ambiente primitivo, El problema de la Quiralidad, Caldo Orgánico

1. ¿QUÉ NECESITAMOS PARA OBTENER
VIDA?
Hay grandeza en esta concepción de que la vida, con sus
diferentes fuerzas, ha sido alentada por el Creador en un corto número
de formas o en una sola, y que, mientras este planeta ha ido girando según
la constante ley de la gravitación, se han desarrollado y se están desarrollando,
a partir de un principio tan sencillo, infinidad de formas las
más bellas y portentosas.1
1. Darwin, C., Origin of Species , reimpresión de la sexta edición, PF Collier, Nueva York, p. 316, 1900.

2. El Origen de la Vida
La Teoría quimiosintética o biosintética
Experimento de Stanley Miller
La hipótesis del mundo ARN

3. La teoría quimiosintética o biosintética
La formación de biomoléculas sencillas: los componentes
de la atmósfera primitiva, expuestos a las fuertes radiaciones
solares de aquel momento y a las descargas eléctricas
producidas durante las tormentas, reaccionarían para originar
biomoléculas como aminoácidos y azúcares.
La formación de biomoléculas complejas: las
biomoléculas sencillas se combinarían para formar otras
moléculas más complejas, que se irían acumulando en los
océanos primitivos, dando lugar a un ‘caldo primitivo‘.
La formación de coacervados: algunos de los compuestos
de este ‘caldo primitivo‘ se unirían y originarían esferas
huecas o coacervados, en cuyo interior quedarían
encerradas moléculas como los ácidos nucleicos, que podían
hacer copias de sí mismas. Serían, en consecuencia, los
precursores de los primeros organismos.

5. Experimento de Stanley Miller

6. Resultados
2. Miller, SL, Una producción de aminoácidos en las posibles condiciones de la tierra primitiva, Science 117 : 528–529; pag. 528, 1953.
3.4. Shapiro, R., Orígenes; Una guía de los escépticos sobre la creación de la vida en la tierra , Summit Books, Nueva York, pág. 100, 1986.
5. Miller, SL, Producción de algunos compuestos orgánicos en posibles condiciones de la tierra primitiva, J. American Chemical Society 77 : 2351–2361, 1955
1 En unos pocos días, la mezcla
de agua y gas produjo una mancha
rosa en los lados de la trampa del
matraz. A medida que el
experimento avanzaba y los
productos químicos se
acumulaban, la mancha se volvió
de color rojo intenso, luego
turbia.2
2.Después de una semana, los
investigadores analizaron las
sustancias en la trampa de agua en
forma de U utilizada para recolectar
los productos de reacción.3
Las sustancias primarias en la fase gaseosa fueron
monóxido de carbono (CO) y nitrógeno (N 2 ).4
El material sólido dominante era una mezcla
carcinogénica tóxica insoluble llamada "alquitrán" o
"resina", un producto común en las reacciones
orgánicas. Este alquitrán se analizó mediante las
últimas técnicas cromatográficas disponibles, lo que
demuestra que se han producido varias sustancias.
No se detectaron aminoácidos durante este primer
intento, por lo que Miller modificó el experimento y
lo intentó de nuevo.5

7. 6. Shapiro, R., Origins; A Skeptics Guide to the Creation of Life on earth, Summit Books, New York, p. 99, 1986
Con el tiempo, se formaron cantidades traza de varios de los aminoácidos más útiles biológicamente más simples,
principalmente glicina y alanina. 6
Cuando Stanley Miller repitió el experimento en 1983 con una mezcla de gases un poco más realista, solo obtuvo
pequeñas cantidades de glicina, el más simple de los 20 aminoácidos necesarios.
El rendimiento de glicina fue de apenas un 1,05%, de alanina de solo 0,75% y el siguiente aminoácido más común producido
ascendió a solo 0,026% del total, tan pequeño que es en gran medida insignificante.
En palabras de Miller, 'El rendimiento total fue pequeño para la energía gastada'.
Después de cientos de repeticiones y modificaciones utilizando técnicas similares a las empleadas en los experimentos originales
de Miller-Urey, los científicos pudieron producir solo pequeñas cantidades de menos de la mitad de los 20 aminoácidos
necesarios para la vida. El resto requiere condiciones de síntesis mucho más complejas.

8. El ambiente primitivo.

9. Si hubiera existido oxígeno en la atmósfera primitiva, se habría combinado con los otros
elementos químicos y no se habrían formado aminoácidos. Algunos investigadores creen que
siempre había oxígeno:
“Pero muchos investigadores afirman ahora que la antigua atmósfera terrestre,
comparada con el punto de vista anterior, tenia más oxigeno y menos hidrógeno-como
la atmósfera de hoy. Bajo esas condiciones los aminoácidos no se forman tan fácilmente
como sucedió en el experimento de Miller en 1953, y cuando logran formarse, tienden a
separarse” 7
7. Jessica Gorman,”Cosmic Chemistry gets creative.” Science News (mayo 19, 2001), Vol. 159, No. 20, p. 318. Véase también: “New Evidence
On Evolution of Early Atmosphere and Life”, Bulletin of the American Meteorological Society, Vol 63, nov. 1982, p. 1392 ; Clemmey y Bradham,
“Oxygen in the Precambrian Atmosphere: An Evaluation of the Geological Evidence”, Geology, Vol. 10 (marzo 1982), pp 141,145.

10. El problema de la Quiralidad
Los aminoácidos producidos producidos por el experimento de Miller no funcionan en seres vivos . Los aminoácidos vienen en dos formas:
dextrogiros (D) y levogiros (L).
La proteína que contiene solo aminoácidos levógiros se conecta correctamente con las proteínas que la rodean. Cuando se forman
aminoácidos fuera de una célula vida siempre la mitad de ellos son levogiros (L) y la otra mitad dextrogiros (D) esta combinación se la conoce como
mezcla racémica
“El problema es que los aminoácidos, los componentes
de las proteínas, se presentan en dos formas químicamente
idénticas con estructuras especulares entre sí, como dos
Guantes. La mayoría de los procesos químicos producen
Aminoácidos levógiros y dextrogiros en cantidades iguales,
Pero las formas de vida contienen aminoácidos levógiros
exclusivamente”8
8. J. Gorman. “Rocks may have a hand to life”, Science News (mayo 5, 2001), p. 276
Se Necesita 100% de aminoácidos
Levógiros

11. “Los científicos no han logrado que aminoácidos disueltos en el agua se unan para
formar proteínas Las reacciones químicas que requieren de electricidad para unir
aminoácidos son reversibles y no ocurren espontáneamente en el agua. Sin embargo,
la mayoría de los científicos ya no arguyen que las primeras proteínas se unieron de
modo espontaneo. Proponen mas bien que las macromoléculas iniciales estaban
compuestas de de ARN, y que después el ARN catalizo la formación de proteínas”9
9. George B. Johnson, Peter H. Raven, Biology, Principles & Explorations (Holt, Rinhehart and Winston, 1996), p.235

12. Caldo Orgánico

13. Los aminoácidos y el ADN siempre están dividiéndose, pero ocurre con más rapidez cuando hay agua y calor. 10
El caldo orgánico del cual se dice que surgió la primera célula, es mayormente agua. Esto aceleraría la división del ADN, del
ARN, de los aminoácidos y las proteínas.
Si se hubiera formado una molécula de proteína en el curso de miles de millones de años, se habría dividido mucho antes que se
pudieran haber formado centenares de las otras proteínas para que se resulte una célula
“Las grietas submarinas no crean compuestos orgánicos, los descomponen… todo el océano atraviesa
esas grietas en 10 millones de años. De modo que todos los compuestos orgánicos se destruyen cada 10
millones de años. Si todos los polímeros y otras sustancias que usted crea son destruidos , significa que
la vida tiene que comenzar temprano y rápidamente Si observa el proceso en detalle, parece que
periodos prolongados de tiempo resultan perjudiciales en vez de útiles ” 11
10. Poinar et al. “Amino Acid Racemization...”. Vol. 272 (mayo 9, 1996), p.864
11. Miller SL. From Primordial Soup to the Prebiotic Beach, www.gene.com/ae/WN/NM/miller.html (1996)

14. “En la tierra existían formas avanzadas de vida por lo menos hace 3,555 millones de años...Por otro lado,
se cree que nuestro joven planeta, aun en medio de erupciones volcánicas y castigado por la caída de
cometas y asteroides, permaneció inhóspito para la vida por casi 500 millones de años después de su
nacimiento… hace 4,550 millones de años. Esto de ja un espacio de tal vez 200-300 años para la
aparición de la vida en la tierra… Ahora por lo general se acepta que si la vida surgió de modo
espontaneo por procesos naturales … debe haber surgido rápidamente, en el lapso de un mileno o de
siglos, tal vez aun menos, no en millones de años”12
12. Christian de Duve, “The beginning of Life on Earth”, American Scientist, vol. 83 (sept.-oct. 1995), p. 428
George Wald en 1955 opinaba que habían contado con dos mil millones de año para que se haya
generado la vida. Sin embargo Christian de Duve menciona que se han descubierto fósiles de
formas avanzadas de vida en estratos que son tres mil millones de años.

15. La hipótesis del mundo ARN
Según esta hipótesis, el ARN fue la primera forma de vida en la Tierra;
todas las funciones las desempeñaba una única molécula, el ARN, la cual,
mediante adaptaciones al medio, mejoraría su forma de replicación dando
origen a moléculas más especializadas, el ADN y las proteínas, que se
agruparían y rodearían por una membrana

16. “… otros componentes bioquímicos, como los nucleótidos y lípidos, requieren una – fábrica real
– para su síntesis… La síntesis de estas sustancias involucra una serie de reacciones, siguiendo
cada reacción a la anterior con suma exactitud ” 13
¿Puede suceder?
Pre-ARN autoreplicativo
“Es difícil sintetizar ARN y sus componentes en un laboratorio bajo condiciones optimas, mucho
menos en condiciones prebioticas”12
Ni siquiera los componentes del ARN (nucleótidos) se producen en la naturaleza fuera de células
vivas reales.
12. John Horgan, “In the beginning”, Scientific American, Vol. 264 (febrero 1991), p- 119
13. Iris Fry, The Emergence of Life on the Earth, pp. 126, 176-177

17. ¿Por que?
“… agua interfiere en gran manera con la unión de aminoácidos y nucleótidos en cadenas, un paso
crucial en el origen de la vida”14
El ARN y ADN no funcionan a menos que los azúcares en sus componentes sean exclusivamente
dextrogiros y la copia solo puede realizarse con estos.
Pero los azúcares en la naturaleza están formados por la mitad dextrogiros y la mitad levógiros
Steven A. Benner et al en “The RNA World” en 1999 menciona que:
“Hasta ahora no se ha identificado en la naturaleza ninguna molécula de ARN que dirija la
replicación de otras moléculas de ARN”15
14. Iris Fry, The Emergence of Life on the Earth, pp. 126, 176-177

18. El propósito del ADN y del ARN es
contener y transmitir gran cantidad de
información compleja. Sin esta, ni el
ARN ni el pre-ARN sugerido, ni el
ADN serían de utilidad alguna.