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EL ORIGEN DE LA VIDA

Basados en la acumulación de información proporcionada por el conocimiento presente en Geología, Astronomía y Genética, los biólogos evolucionistas podemos dibujar una historia sobre el origen de la vida.
Primeramente debemos pensar que la Tierra no presentaba las condiciones que presenta en la actualidad. Hace cerca de 4 mil millones de años, la Tierra tenía una atmósfera llena de gases tóxicos (metano, monóxido de carbono, bióxido de carbono, bióxido de azufre, etc.) y estaba casi desprovista de oxígeno. Tenía una gran cantidad de agua, en su mayor parte en estado gaseoso. El calor atmosférico era intenso y la Tierra era agitada por violentas erupciones volcánicas. Nuestra Luna era cuatro veces mayor que en el presente, los planetas exteriores gigantes y nuestra luna actuaban como pantallas protectoras contra los meteoritos, y el Sol brillaba débilmente.
En 1950, Stanley Miller realizó un experimento en el que él simuló el ambiente de la Tierra primitiva. Miller hizo circular metano y amoniaco dentro de un contenedor de vidrio con agua caliente y con una atmósfera simulada. Entonces agregó una descarga eléctrica. En 24 horas, cerca del 50% del carbono del metano había formado aminoácidos (componentes principales de las proteínas) y otras moléculas orgánicas. Este experimento ha sido repetido por muchos investigadores y los resultados cada vez son más sorprendentes. Se ha encontrado que casi cualquier fuente de energía (electricidad, polvo volcánico caliente, luz, radiación ultravioleta) ha podido convertir las moléculas primitivas en una variedad enorme de compuestos orgánicos complejos.
En 1988, Sidney W. Fox et al, de la Universidad de Miami, realizaron un experimento que simulaba las condiciones primitivas de la Tierra y obtuvieron la síntesis de microesferas de proteínas, con la habilidad de crecer, reproducirse y realizar algunos procesos químicos característicos de las células vivas.
En el agua tibia de los océanos habían compuestos orgánicos disueltos, formando una "sopa nutritiva". Al principio, se sintetizaron muchas moléculas orgánicas complejas, entre ellas las proteínas, los ácidos nucleicos, los lípidos y los carbohidratos. Entonces las moléculas prebióticas originaron coacervados.
Un coacervado es un agregado de moléculas mantenidas unidas por fuerzas electrostáticas. Esas moléculas son sintetizadas abióticamente. A. I. Oparin de Rusia llamó coacervados a los protobiontes. Un protobionte, el cual es un tipo de coacervado, es un glóbulo estable que es propenso a la autosíntesis si se agita una suspensión de proteínas, polisacáridos y ácidos nucléicos. Muchas macromoléculas quedaron incluídas en coacervados.
La vida es una posibilidad energética en todo el Universo.
Los seres vivientes terrestres surgieron miles de millones de años después de la gran explosión (unos 9000 millones de años después).
Los elementos se forman en las nebulosas estelares por efecto de la radiación emitida por las reacciones termonucleares en las estrellas primigenias.
El agua y otros compuestos orgánicos e inorgánicos se forman en la nebulosa solar al ocurrir una oscilación en la densidad de energía que causa transiciones de fase moleculares que permiten la síntesis no-espontánea (endergónica) de compuestos simples orgánicos e inorgánicos.
El agua en las nebulosas estelares permite el enfriamiento de los medios interestelares propiciando la síntesis de compuestos orgánicos más complejos, como carbohidratos, amoníaco, aminoácidos, gliceraldehído, lípidos y tal vez globulinas, en los orificios y grietas de los granos de polvo interplanetario que contienen agua que sufre transiciones súbitas de fase sólida a fase líquida y viceversa.
La luz Ultravioleta, el calor y otras formas de radiación estelar causan la polimerización de compuestos simples para formar moléculas complejas de carbohidratos, proteínas y lípidos, las cuales se integran como glóbulos microscópicos dentro del agua congelada atrapada en los gránulos de polvo (fractales) de las nubes planetarias.
Cuando las nebulosas planetarias se enfrían lo suficiente, ocurre la síntesis de microesferas con membranas externas de lipoproteínas por efecto de la luz UV y del calor generado por las colisiones entre las partículas de polvo interplanetario. Las microesferas contienen una mayor diversidad de compuestos orgánicos debido a que se encuentran sobre substratos aglomerantes que actúan como lechos que facilitan la acumulación e interacción de substancias; por ejemplo, gránulos de Fosfato de Calcio, Carbonato de Calcio, Carburo de Silicio, grafito, fulereno (alótropos del carbono) o Sulfuro de Hierro -los cuales pueden o no contener agua congelada- y por la acción de agentes condensadores o substancias que promueven la síntesis abiótica de biomoléculas simples y complejas. Por ejemplo, el HCN (Cianuro de Hidrógeno) y el C2H2 (Acetileno). Estos compuestos son suficientemente abundantes en los medios interplanetarios en gestación y han sido probados artificialmente como agentes condensadores. Los ensayos indican que la biopolimerización de las proteínas y de azúcares complejos es facilitada por estos agentes y por reacciones promovidas principalmente por bosones de alta energía.
Volviendo a las microesferas, éstas continúan siendo retenidas dentro de las partículas de polvo (fractales) suspendidas en las atmósferas planetarias. Los granos de polvo actúan como escudos protectores de las biomoléculas en contra de la radiación estelar ionizante, de tal forma que las transiciones de fase permiten la síntesis de moléculas aún más complejas de glucoproteínas, ceras, fosfolípidos, polisacáridos y proteínas. Estas moléculas construyen membranas altamente estables y duraderas que contienen a un número mayor de microesferas con diversos productos biológicos; sin embargo, las membranas simples siguen siendo efímeras por la intensidad de la radiación estelar recibida por los planetas que las destruye. Sin embargo, muchas microesferas envueltas por membranas o por estructuras parecidas a membranas subsisten en ese ambiente hostil gracias a que permanecen dentro de los granos de polvo con agua congelada.
Debido a su baja resistencia a la radiación cósmica, no es factible la síntesis de nucleótidos en el espacio interplanetario. Es más probable que los nucleótidos se hayan sintetizado en los planetas, mucho tiempo después de la aparición de las primeras formas vivientes. Además, la síntesis de moléculas de ácidos nucleicos no ocurre directamente en la naturaleza. Por esta razón, los protobiontes que se forman en los medios planetarios no pueden contener ninguna forma de ácidos nucleicos (ADN o ARN).
La Fuerza de Gravedad de los planetas mantiene en órbita pequeños cúmulos de granos de polvo estelar con microesferas envueltas por membranas amfifílicas, formando nubes densas de polvo, vapor de agua, amoníaco, acetileno, cianuro de hidrógeno, metano, bióxido de carbono y otros gases; sin embargo, la aceleración de los granos de polvo y el intenso calor emitido por los mismos planetas imposibilitan el depósito de polvo sobre las superficies de los planetas. En fases posteriores de la formación de los planetas, el vapor de agua se condensa en las atmósferas planetarias formando gotas pesadas que se precipitan a los suelos planetarios arrastrando con ellas a los granos de polvo con y sin microesferas.
Aún suspendidos en las atmósferas planetarias, las microesferas se aglutinan dentro de los granos de polvo con agua para formar estructuras prebióticas con membranas amfifílicas más complejas -llamadas protobiontes- que aún no son formas vivientes, pero que ya experimentan transferencias de energía semejantes a las de las formas vivientes (biontes).
Cuando los planetas se enfrían lo suficiente y ocurren precipitaciones pluviales, los fractales con y sin protobiontes son arrastrados por las gotas de agua hasta las superficies de los planetas.
Una vez depositados en suelos planetarios, sobre capas de suelo húmedo o en el fondo de charcas poco profundas, los protobiontes pueden mantenerse estables al encontrarse protegidos de la radiación estelar intensa por densas nubes de polvo suspendido y de vapor de agua en las atmósferas planetarias.
Miles de millones de protobiontes pueden ser destruidos por las condiciones agresivas de los ambientes planetarios; no obstante, cuando los planetas se enfrían más y las estrellas son menos inestables, las estructuras básicas de los protobiontes pueden permanecer estables durante períodos de tiempo cada vez más prolongados. La diferencia consiste en estar en microambientes con los factores necesarios que les permitan resistir y prevalecer ante la presión de los ambientes planetarios iniciales.
La evolución química subsiguiente consiste en la unión de los protobiontes, unos con otros, por afinidad electroquímica. Los protobiontes se unen unos a otros formando vesículas con membrana continua. Esas vesículas complejas reposan en los suelos húmedos o en el fondo de charcas poco profundas. Las fisuras y huecos del suelo llenos de substancias químicas quedan bajo las biomembranas formando microambientes semejantes al citosol de las células modernas. Ello impide la catástrofe osmótica que ocurriría si la hipótesis del "caldo nutritivo" de Oparin fuese real. La observación paleontológica y geológica indica claramente que los "caldos nutritivos" hipertónicos no pueden existir y no han existido en la naturaleza.
Una vez fusionados, algunos protobiontes se convierten en Arqueobiontes al poseer configuraciones moleculares aptas que pueden experimentar la fase biótica gracias a sucesivos cambios químicos estructurales en las biomembranas que les permita incorporar polipéptidos y glucopéptidos que promueven cambios en los campos magnéticos que causan la formación de gradientes electroquímicos y que conducen al establecimiento del campo electrodinámico que permite la biotransferencia de energía a través de partículas con alta densidad de energía. De esta manera se sintetizan los biontes o seres vivientes. Los biosistemas primitivos son los antepasados de cualquier forma viviente que exista en cualquier parte del Cosmos.
De acuerdo con mi hipótesis, solo se requiere de un bionte viable y autoreplicable para generar al resto de los seres vivientes. Su reproducción sería semejante a la gemación, pero en total ausencia de ácidos nucleicos. Las moléculas de proteínas autocatalíticas contienen la información necesaria para autoreplicarse.
Volvamos a la abiogénesis cósmica. Las biomembranas extendidas sobre los fondos de las charcas, cubriendo huecos y grietas del suelo rellenos con sustancias químicas orgánicas, realizan intercambios activos de fermiones y compuestos químicos con el medio circundante.
La incorporación al citosol de moléculas de proteínas, carbohidratos, y otras moléculas complejas facilita la formación de estructuras moleculares complejas especializadas en la transferencia de energía desde el medio circundante; por ejemplo, moléculas de ATP Sintetasa, nucleótidos de ARN, moléculas cortas de ARN, NADP, ADP, etc. Las pequeñas cadenas de ARN son sintetizadas por las mismas proteínas autocatalíticas con afinidad bioquímica por los nucleótidos haciendo las veces de topoisomerasas que transfieren la información de sus secuencias de aminoácidos hacia las moléculas de ARN codificador.
De esta manera, los biontes se mantienen estables por mucho más tiempo, además de que pueden transferir la información de sus características individuales a través de las cadenas de ARN hacia las vesículas nuevas generadas por crecimiento de su propio citosol. Protegidos por un cielo oscurecido por polvo suspendido y por vapores diversos, en depósitos de agua poco profundos y a no más de 36° C, los biontes se replican mediante la formación de vesículas que se separan de la membrana principal a modo de burbujas o brotes que poseen las mismas características estructurales y funcionales del bionte primitivo.
Las proteínas autocatalíticas obligatoriamente, por sus características fisicoquímicas, dirigen la síntesis de moléculas cortas de ARN para formar cadenas cada vez más largas que contienen toda la información para la propia síntesis de esas proteínas y de moléculas idénticas de ARN. Más tarde, las mismas proteínas autocatalíticas producen nucleótidos de ADN y después de cadenas completas de ADN.
La flexibilidad de esta hipótesis nos permite asumir que las ribozimas no son necesarias para la síntesis de biomoléculas autoreplicables, las cuales pueden multiplicarse a través de la transformación de la cuarta configuración de otras proteínas en el mismo citosol. Por ejemplo, la replicación de los priones, los cuales pensamos que poseen configuraciones moleculares muy parecidas a las proteínas autocatalíticas primigenias.
La Tierra no es el único planeta del sistema solar con las condiciones propicias para la supervivencia de los biontes; aunque éstos pudieron formarse en otros planetas del sistema estelar local sin tener posibilidades de supervivencia debido a las condiciones inapropiadas de los ambientes planetarios o a transiciones planetarias súbitas y extremas. Por ejemplo, en Marte pudieron formarse seres vivientes por la misma época que en la Tierra, sin embargo, un cambio climatológico súbito y severo en el planeta, ocurrido unos 400 millones de años después de su consolidación, destruyó todas las formas vivientes en ese planeta (Shuster y Weiss. Science. 2006)

evolucion

Evolución es la rama de la Biología que se refiere a todos los cambios que han originado la diversidad de los seres vivientes en la Tierra, desde sus orígenes hasta el presente.
Actualmente los biólogos estamos convencidos, por las evidencias acumuladas, que todas las formas vivientes, incluyendo al ser humano, surgieron paulatinamente en el curso de la historia de la Tierra, y de que todos los organismos se originaron a partir de formas primitivas simplificadas.
La evolución es una teoría por el contexto de las pruebas científicas confirmadas por la observación del proceso evolutivo en comunidades modernas. Ésto nos permite mantener un alto grado de certeza acerca de la presencia actual de los mecanismos evolutivos que trabajan en la naturaleza, de tal forma que no podemos interpretar erróneamente el Método Científico. Sólo la gente obstinada no ve evidencia en la evolución.
Cuando un enunciado no se ha verificado se denomina "hipótesis", pero si la hipótesis es sometida a pruebas experimentales y se verifica como cierta, entonces alcanza el nivel de "Teoría".
La evolución depende directamente de las leyes genéticas y se considera como un principio de orden en la naturaleza.