Teoría de la síntesis abiótica.

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En 1864 Luis Pasteur culminó con una de las etapas que causó mayor controversia en la historia de la ciencia, en la cual se planteaba que los sistemas vivos se originaban por generación espontánea; debido a sus experimentos con matraces de cuello de cisne Pasteur demostró que “lo vivo procede de lo vivo”, dando pie al desarrollo de nuevas teorías.

En 1924 el bioquímico ruso Alexander Oparin publicó la obra “El origen de la vida”, y en 1929 el biólogo inglés John Haldane, propuso de forma independiente una explicación sobre el origen de la vida muy semejante a la de Oparin. Las ideas de ambos autores se incluyeron en lo que hoy conocemos como Teoría de Oparin–Haldane o Teoría quimiosintética que plantea que el origen de los sistemas vivos se produjo a partir de una serie de procesos químicos.

Esta teoría se basa en la suposición de que las condiciones físicas y químicas que existieron en la Tierra primitiva, eran radicalmente distintas a las actuales de manera que permitieron el desarrollo de la vida.

Oparin y Haldane propusieron que en la tierra primitiva existieron determinadas condiciones como: elevada temperatura, descargas eléctricas, erupciones volcánicas y radiaciones del Sol, que afectaron las sustancias que existían en los mares primitivos.

La atmósfera era muy diferente a la actual, tenía un fuerte carácter reductor, es decir carecía de oxigeno libre y estaba formada de gases como el hidrógeno (H₂), el metano (CH₄), el amoniaco (NH₃) y vapor de agua (H₂O). Estos compuestos gaseosos reaccionaron entre sí debido a la energía de la radiación solar, a la actividad eléctrica de la atmósfera y a las erupciones, por lo que ahí fue posible el proceso de síntesis prebiológica de compuestos orgánicos o biomoléculas, a partir de compuestos inorgánicos.

Mediante evolución química, los compuestos orgánicos sencillos (monómeros) generaron compuestos de mayor complejidad (polímeros), que originaron sistemas precelulares como los protobiontes, los cuales pasarían por una etapa de evolución prebiológica. Millones de años después inició la evolución biológica con la aparición de los primeros sistemas vivos o eubiontes, que posiblemente se parecían a las bacterias que conocemos actualmente.

Esta teoría influyó notablemente en todos los científicos preocupados por el problema del origen de la vida. La Teoría quimiosintética de Oparin-Haldane cuenta con la mayor cantidad de evidencias científicas que la corroboran, siendo la más importante la obtenida en el experimento de Miller y Urey en el que se demostró que a partir de compuestos inorgánicos se formaron compuestos orgánicos, desarrollado en 1953. Además, científicos como Cyril Ponnamperuma, Alfonso Herrera y Sidney Fox han realizado diversas contribuciones experimentales y teóricas para sustentar esta teoría.

Cyril Ponnamperuma realizó experimentos que simulaban la hidrósfera y la atmosfera primitivas, basados en los principios generales del Experimento de Miller y Urey. Este científico colocó un matraz en el que el agua se vaporizaba y acumulaba todos los productos de la reacción de una atmósfera reductora, que, en contacto directo con ella, formaba lo que denominó una “sopa primitiva”. En los años 60´s este científico expuso una solución de cianuro de hidrógeno (HCN) a la acción de los rayos ultravioleta y después de una semana encontró las bases nitrogenadas adenina y guanina, las cuales forman parte de los ácidos nucleicos, presentes en los sistemas vivos.

Alfonso Herrera fue un científico mexicano interesado en el problema del origen de la vida, publicó un artículo en 1942 en el cual explicaba la formación de modelos precelulares llamados “sulfobios”, a partir de compuestos inorgánicos como el tiocianato de amonio y formalina. Aun cuando es poco probable que los sulfobios representen estructuras que antecedieron a las primeras células, son ejemplos de un nivel de organización de la materia a partir de grados más sencillos. Herrera fue el primer investigador que utilizó sustancias que no eran de origen biológico para explicar el origen de la vida.

Sídney Fox entre los años 50´s y 60´s, sugirió que las primeras células pudieron originarse a partir de modelos precelulares denominados “microesférulas proteicas”. Estas microesférulas se generan mediante una serie de reacciones químicas, cuando los aminoácidos se polimerizan por el calor y posteriormente se disuelven en agua, en condiciones adecuadas de pH y de concentraciones salinas. Aunque las microesférulas presentan una similitud morfológica con las células, no se consideran sistemas vivos, sin embargo, su formación nos da idea de cómo pudieron originarse los primeros sistemas vivos.

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Bibliografía:

Teoría: Oparin-Haldane. (2017, 09 de junio). Universidad Nacional Autónoma de México. Portal Académico. Escuela nacional Colegio de Ciencias y Humanidades. Consultado desde: http://portalacademico.cch.unam.mx/alumno/biologia2/unidad1/teoriaQuimiosintetica/teoriaOparinHaldane.