Aparición de la vida sobre la Tierra
Desde el experimento de Pasteur, la Paleontología ha evolucionado, permitiéndonos conocer datos con los que, hoy en día, es posible aventurar que los primeros seres vivos —células muy rudimentarias— aparecieron sobre la Tierra hace unos 3 500 millones de años, o incluso antes. ¿Cómo y cuándo, exactamente, se produjo este hecho?
Para entender de qué estamos hablando, incluso para entender los conceptos evolutivos, es imprescindible entender el concepto de la magnitud del tiempo geológico. En Paleontología hablamos de tiempo geológico. El el mismo tiempo en el que hablamos, nos relacionamos vivimos y morimos, pero en tales cantidades (millones de años) tendremos que hacer grandes esfuerzos para hacernos una idea de qué estamos hablando.
La escala de tiempo geológico y su importancia
La escala de tiempo geológico es clave para comprender la historia de la Tierra. Divide el tiempo en eras y periodos, cada uno marcado por eventos significativos en la evolución. Esta división permite a los científicos estudiar cambios en el clima, la vida y la geografía a través de millones de años. Con esta herramienta, se puede entender cómo se desarrollaron las condiciones que permitieron la aparición y evolución de la vida.
A veces esperar al autobús o en la cola de un parque de atracciones nos parece una eternidad. ¿Cómo consideramos, entonces, 3000 o 4000 millones de años?
Si representásemos los 4600 m.a. de la historia de la Tierra en un año, los primeros vertebrados aparecerían a finales de noviembre y el ser humano, el 31 de diciembre.
En periodos de tiempo ten largos pueden haber sucedido muchas cosas, que a lo largo de una vida humana nos pareen imposibles. Si entendemos que hablamos de un tiempo que es, para nuestra escala, una enormidad, podremos comprender que los procesos de los que aquí hablamos tuvieron realmente oportunidad de suceder.
Aparición de la vida en la Tierra.
Aparecen, por tanto, nuevos interrogantes, como cuándo, cómo y en qué condiciones surgieron los primeros organismos.
Debemos diferenciar, entonces, dos capítulos en la aparición de la vida sobre la Tierra:
• Origen prebiótico. Se trata de las primeras fases, aquellas en las que la evolución química de la materia inerte dio paso al primer organismo vivo.
• Origen biológico. Comprende el lapso de tiempo en el que las primeras células pudieron reproducirse y dar origen a otras.
Realizar esta diferenciación es fundamental. Son dos procesos bien distintos y que requieren explicaciones diferentes.
Los científicos conocen bien algunos de estos pasos, pero sólo suponen el resto. Las teorías de Oparín y los experimentos de Stanley Miller nos han dado pruebas de que es posible que un conjunto de moléculas absolutamente inertes, inorgánicas, se transformen en moléculas orgánicas sencillas: aminoácidos e incluso bases nitrogenadas. El experimento de Miller-Urey, realizado en 1953, sintetizó aminoácidos, los bloques de la vida, a partir de compuestos inorgánicos simples bajo condiciones que imitaban la Tierra primitiva. Este éxito brindó evidencia de que las moléculas orgánicas pudieron haberse formado naturalmente en esas condiciones. Estas deben reunirse para formar moléculas orgánicas complejas, de las cuales estamos hechos los seres vivos. Esto ya no está tan claro. No tenemos experiencias que prueben claramente este proceso, aunque la razón nos haga ver los pasos sucesivos de forma evidente. Por desgracia hasta el momento sólo tenemos hipótesis no confirmadas.
La hipótesis del mundo de ARN
La hipótesis del mundo de ARN plantea que las primeras formas de vida pudieron haber usado ARN para almacenar información genética y catalizar reacciones químicas, antes de que ADN y proteínas asumieran estas funciones. Algunos ribozimas, que son moléculas de ARN con capacidad catalítica, respaldan la idea de que el ARN pudo desempeñar roles duales en la biología temprana.
Mucho más difícil es el salto de esa mezcla de moléculas hasta la primera célula. De nuevo entramos en el mundo de la especulación más o menos fundada.
De ahí en adelante es todo más sencillo. Es mucho más simple de explicar el hecho evolutivo que llevó a las bacterias a convertirse en seres humanos, que la formación de las primeras bacterias.
Evolución de la vida celular temprana
La transición de moléculas orgánicas simples a formas de vida celulares implicó el desarrollo de membranas lipídicas que formaron protocélulas. Estas estructuras cerraron entornos donde las reacciones químicas ocurrían más eficientemente. La formación de estas primeras células avanzó enormemente la evolución de la vida.
Técnicas modernas para estudiar los orígenes de la vida
Las técnicas modernas, como el análisis genómico, las simulaciones computacionales y los experimentos de laboratorio que replican condiciones antiguas, han avanzado mucho en nuestra comprensión de los orígenes de la vida. Estos métodos han recreado entornos antiguos, ofreciendo nuevas perspectivas sobre cómo surgieron las primeras formas de vida.
Pero iremos desarrollando todo esto en sucesivos artículos.