Parte 3 de 6). EL ORIGEN DE LA VIDA.

(Recomendable leer partes anteriores 1) y 2).

…/…Entre las demás composiciones del carbono que se hallan en los meteoritos, deben señalarse los hidrocarburos. En 1857, se logró extraer de un meteorito de roca hallado en Hungría, cerca de Kabí, cierta porción de una substancia orgánica similar a la cera fósil u ozoquerita. El ensayo de esta substancia demostró que era un hidrocarburo de gran peso molecular.  Cuerpos parecidos, con moléculas formadas por muchos átomos de carbono e hidrógeno, y a veces de oxígeno y azufre, fueron encontrados en otros muchos meteoritos de diferentes clases.

En las épocas en que se descubrió por vez primera la existencia de hidrocarburos en los meteoritos, imperaba todavía la falsa idea de que las substancias orgánicas (y, consecuentemente, también los hidrocarburos) únicamente podían formarse en condiciones naturales con la intervención de organismos vivos. De ahí que muchos hombres de ciencia adoptaron entonces la hipótesis de que los hidrocarburos de los meteoritos no se conformaron, originariamente, sino que eran productos de la desintegración de organismos que vivieron en otros tiempos en esos cuerpos celestes.
Sin embargo, investigaciones muy meticulosas realizadas posteriormente, destruyeron esas hipótesis, y hoy día sabemos que los hidrocarburos de los meteoritos, al igual que los de las atmósferas estelares, aparecieron por vía inorgánica, es decir, sin ninguna conexión con la vida.

La resultante de esto, sin ningún lugar a dudas, es que las substancias orgánicas también pueden producirse al margen de los organismos, antes de que se produzca esa forma compleja del movimiento de la materia. Y, en efecto, conocemos substancias orgánicas que se han ido formando en numerosos cuerpos celestes en unas condiciones que no  cabe  ni hablar de la existencia de cualquier género de vida.

Ahora bien, si esto es así para la mayoría de los cuerpos celestes más disímiles, ¿por qué nuestra Tierra ha de ser en este asunto una excepción? ¿No sería más concordante y acertado suponer que el proceso biológico de la formación de substancias orgánicas es sólo diferente al de la época actual de nuestro planeta; que ese proceso se inició solamente después de haberse originado la vida sobre la vía de haberse producido un cambio de substancias muy perfecto, pero que también en la Tierra se sintetizaron las substancias orgánicas por vía abiogénica, mediante la cual se formaron los hidrocarburos y sus derivados mucho antes de que se formaran los distintos organismos?

Basándose en los datos obtenidos por el estudio del peso específico de la Tierra, la fuerza de la gravedad y la expansión de las ondas producidas por los terremotos, todos los geoquímicos y geofísicos admiten como demostrado que en el centro de la Tierra existe un núcleo metálico de 3.470 kilómetros de radio, cuyo peso específico es aproximadamente diez. Este núcleo está revestido por diversas capas denominadas geosferas. Directamente adosada al núcleo se halla una grosfera intermedia llamada capa mineral, de 1.700 kilómetros de espesor. Sobre ella está situada la capa rocosa, la litosfera, de 1.200 kilómetros. Y en la superficie de la Tierra, hallamos la hidrosfera, o capa acuosa constituida por los mares y los océanos: y, por último, la capa gaseosa o atmósfera. Todas estas geosferas recubren al núcleo central de la Tierra formando una capa tan gruesa que no es posible llegar directamente a él.

Sin embargo, actualmente se ha logrado especificar con bastante exactitud la composición química del núcleo, y se ha comprobado que coincide plenamente con la composición de los meteoritos de hierro.

La proporción mayor corresponde al hierro, con el que se encuentran mezclados otros metales, como el níquel. El cobalto, el cromo, etcétera. El carbono se encuentra principalmente a manera de carburo de hierro.

Una muestra de esos minerales de las profundidades de nuestro planeta la encontramos en las masas de hierro natural que aparecen en las rocas de basalto de las islas de la Groenlandia Occidental. Sobre todo en los basaltos de la isla de Disco muy cerca del poblado de Ovifag, se han encontrado grandes cantidades de hierro natural que asoman a la superficie. Por su composición química el “hierro de Ovifag” se semeja tanto a los meteoritos metálicos, que por espacio de cierto tiempo se le tuvo como de origen meteorítico, pero actualmente se ha probado su procedencia terrestre. En él se encuentra una cantidad bastante importante de carbono como parte integrante de la cogenita.

Las investigaciones geológicas efectuadas en estos últimos tiempos han conseguido establecer que esos descubrimientos de cogenita en la superficie de la Tierra no representan nada excepcional, pues se le puede hallar en otros muchos lugares. Eso prueba que la cogenita se formó en grandes cantidades, sobre todo en tiempos remotos de la vida de nuestro planeta.

Ahora bien, al ser arrojados por las erupciones o al brotar sobre la superficie de la Tierra en estado líquido, los carburos de hierro y de otros metales debieron comenzar su reacción con el agua o el vapor de ésta, tan abundante en la atmósfera primaria de la Tierra. Como ha demostrado el eminente químico ruso D. Mendeléiev, el producto de esa reacción es la formación de hidrocarburos. Mendeléiev se preocupó incluso por encontrar en este proceso una explicación al origen del petróleo.

Esta teoría fue rechazada por los geólogos, que demostraron que la base fundamental del petróleo la constituye un producto de la descomposición orgánica, pero la propia reacción que produce la formación de hidrocarburos al combinarse los carburos con el agua, la puede realizar, naturalmente, cualquier químico. En la actualidad, mediante investigaciones geológicas directas, se ha logrado demostrar que, también ahora, en los lugares donde surgen las cogenitas, cierta cantidad de substancias orgánicas se producen por vía inorgánico en la superficie de la Tierra, en condiciones naturales, por reacción producida entre los carburos y el agua.

En consecuencia inclusivamente en nuestros días, junto al proceso ampliamente extendido de formación de substancias orgánicas por fotosíntesis, es decir, por vía biológica, también se verifican en la Tierra ciertos procesos de formación abiogénica de hidrocarburos por las reacciones entre los carburos y el agua. No cabe duda de que tal surgimiento de substancias orgánicas al margen de la vida, tuvo efecto en el pasado, cuando la reacción entre los carburos y el agua tenía lugar en cantidades mucho mayores que en la actualidad. Por lo tanto, esta reacción pudo ser únicamente ella, una fuente que dio principio a la formación primaria en masa de substancias orgánicas, en una época en que todavía no existía la vida en nuestros planetas, antes de que se manifestaran en él los seres vivientes más sencillos.

Las importantes investigaciones de los astrónomos y cosmólogos soviéticos (Y. Ambartsumián, G. Shain, V. Fesénkov, O. Shmidt y otros) que nos están descubriendo el proceso de la formación de las estrellas y de los sistemas planetarios, irradian nueva luz acerca del problema de la formación primitiva de las substancias orgánicas en la Tierra.

Investigaciones realizadas con instrumentos muy potentes, fabricados e instalados en el observatorio de Alma Ata, permitieron estudiar pormenorizadamente, la estructura y la evolución de la materia interestelar, de la que antes se sabía muy poco. En nuestro Universo estelar en la Vía Láctea, no toda la materia se encuentra reunida en las estrellas y en los planetas. La ciencia moderna nos ha probado que el espacio interestelar no está vacío, sino que en él hay una substancia que permanece en estado gaseoso y pulverulento. En muchos casos, esta materia gáseo-pulverulenta interestelar se agrupa en formaciones relativamente densas, que forman nubes gigantescas. Esas nubes pueden verse a simple vista como manchas oscuras que se presentan sobre el fondo claro de la Vía Láctea. Ya en la antigüedad habían llamado la atención esas manchas, a las cuales se les dio entonces el nombre de “sacos de carbón”. En estos sitios de la Vía Láctea, las nubes de materia gáseo-pulverulenta fría no nos permiten ver la luz de las estrellas situadas detrás.

Al estudiar la combinación de la materia gáseo- pulverulenta interestelar se encontró que en ciertos sitios tiene un ordenamiento fibrilar. El académico IT Fesenkov descubrió que en esos filamentos o fibras de materia gáseo-pulverulenta es donde nacen las estrellas, que más tarde pasan por un determinado desarrollo.

Al principio las estrellas jóvenes tienen un tamaño gigantesco. Durante el proceso de su desarrollo se hacen más densas y se manifiestan rodeadas de una nube gáseo-pulverulenta, que no es otra cosa que el resto de la materia que las originó.

Pero lo que a nosotros nos interesa por ahora no es la formación de las estrellas, sino la de los planetas, y en especial, la del nuestro, la Tierra. Aquí cobra singular interés para nosotros la hipótesis formulada no hace mucho por el académico O. Shmidt.

Según esta hipótesis, la Tierra y los demás planetas de nuestro sistema solar no se formaron de masas gaseosas separadas del Sol (como se creía hasta ahora), sino a causa de que el Sol, en su movimiento en torno al centro de nuestra Galaxia, se habría encontrado con una enorme nube de materia pulverulenta fría, llevándosela a su órbita. En esta materia se habrían formado paulatinamente varios núcleos o aglomeraciones, alrededor de los cuales se habrían ido condensando las partículas gáseo-pulverulentas hasta constituir planetas.

Claro está que aquí aparece un poco confusa la cuestión de cómo pudo el Sol atraer a su órbita la materia pulverulenta al atravesar la nube gáseo-pulverulenta, No obstante, ahora, a la luz de los trabajos realizados acerca de la formación de las estrellas, ya podemos preguntarnos: ¿Es necesaria la hipótesis del arrastre o atracción? ¿No pudo suceder muy bien que el material que sirvió para que se formaran los planetas de nuestro sistema solar fuera justamente esa materia gáseo-pulverulenta que rodea a las estrellas jóvenes que se hallan en formación, y que la edad de la Tierra fuese muy cercana a la del Sol? ¿Quizá éste, lo mismo que las otras estrellas, estuviera circundado al nacer por una gigantesca nube gáseo-pulverulenta, de donde provino el material que habría de dar origen a la Tierra y a los demás planetas de nuestro sistema solar?

Estas teorías de gran sentido lógico y profundamente asentadas en datos obtenidos por la observación, nos proporcionan valiosísimos elementos de juicio para aclarar el problema del origen primario de los elementos orgánicos existentes al formarse nuestro planeta.

El estudio de la composición química de la materia gáseo-pulverulenta, llevado a cabo en estos últimos tiempos, denota la presencia en ella de hidrógeno, metano (y, tal vez, de hidrocarburos más complejos), amoniaco y agua; esta última en forma de pequeñísimos cristales de hielo. De esta manera, en el origen mismo de nuestro planeta coincidieron en su composición a partir de la materia gáseo-pulverulenta, los hidrocarburos más sencillos; el agua y el amoniaco; es decir, todo lo precisamente necesario para formar las substancias orgánicas primitivas. Por tanto, cualquiera que haya sido el proceso que dio origen a la Tierra, al irse formando forzosamente, debieron aflorar en su superficie las substancias orgánicas.

Según han constatado las investigaciones de muchos químicos, y especialmente los trabajos del académico A. Favorski y de su escuela, los hidrocarburos tienen la particularidad de hidratarse con suma facilidad, es decir, de incorporar a su molécula una molécula de agua. No hay lugar a dudas de que también los hidrocarburos que se formaron primitivamente en la superficie de la Tierra también se combinaron, en su masa fundamental con el agua. Mediante esto, en la atmósfera primitiva de la Tierra se originaron nuevas substancias por medio de la oxidación de los hidrocarburos por el oxígeno del agua. No cabe duda que de esta manera surgieron diversos alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos y otras substancias orgánicas muy simples, en cuyas moléculas encontramos mezclados esos tres elementos: el carbono, el hidrógeno y el oxígeno. Este último se integra como elemento constituyente de la molécula de agua. Con frecuencia, a estos tres elementos se agrega otro: el nitrógeno, que como amoniaco llegó a ser un elemento constitutivo de la Tierra en formación.

De ahí que como resultado de las reacciones de los hidrocarburos y sus derivados oxigenados más simples con el amoniaco, surgieron cuerpos cuyas moléculas contenían diferentes combinaciones de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. De esta manera se formaron las numerosas sales amoniacas, las amidas, las aminas, etc.

¿Cómo surgió la vida?  "Lo que no sabemos hoy lo sabremos mañana". Esta simple declaración subraya la conclusión de un informe sobre el Origen de la vida escrito por el biólogo ruso Aleksandr Ivanovich Oparin en 1924. Era la primera vez que se hacía una apreciación moderna del asunto y se abría un nuevo capítulo en la comprensión de la vida. No fue por casualidad que como materialista y como dialéctico viese este tema de una manera original. Fue un principio decidido, en los inicios de la bioquímica y la biología molecular, que fue apoyado por la contribución independiente del biólogo británico J. B. S. Haldane (otro materialista) en 1929.

Este trabajo produjo la hipótesis Oparin-Haldane en la que se basa la subsiguiente comprensión de todo el origen de la vida. "En Él", escribe Asimov, "los problemas del origen de la vida se trataban por primera vez en detalle desde un punto de vista completamente materialista. Ya que la Unión Soviética no estaba inhibida por los escrúpulos religiosos a los que las naciones occidentales se sentían ligadas, esto, quizás, no es sorprendente".

Oparin siempre reconoció la deuda que tenía con Engels y no hizo ningún secreto de su postura filosófica:
"Este problema (de los orígenes de la vida) sin embargo, siempre ha sido el foco de un agrio conflicto de ideas entre dos escuelas filosóficas irreconciliables, el conflicto entre idealismo y materialismo", escribe Oparin.

"Se nos abre una perspectiva completamente diferente si tratamos de buscar una solución del problema dialécticamente en lugar de metafísicamente, sobre la base del estudio de los sucesivos cambios en la materia que precedieron la aparición de la vida y que llevaron a su surgimiento. La materia nunca está en descanso, se está moviendo y desarrollando constantemente y en este desarrollo cambia de una forma de moción a otra y a otra, cada una de ellas más complicada y armoniosa que la precedente. De esta manera la vida aparece como una forma particular muy complicada de moción de la materia, surgiendo como una nueva propiedad en un estadio concreto del desarrollo general de la materia.

"Ya a finales del siglo pasado, Frederick Engels indicó que un estudio de la historia del desarrollo de la materia es de lejos la línea más prometedora de aproximación para encontrar una solución al problema del origen de la vida. Estas ideas de Engels sin embargo, no fueron suficientemente reflejadas en el pensamiento científico de su tiempo".

Engels tenía razón fundamentalmente cuando describió la vida como el modo de la moción de las proteínas. Sin embargo hoy en día podemos añadir que la vida es la función de las reacciones mutuas de los ácidos nucleicos y las proteínas. Tal y como explicó Oparin: "F. Engels, al igual que los biólogos de su tiempo, utilizaba frecuentemente el término ‘protoplasma' y ‘cuerpos albumínicos'. Por lo tanto no hay que identificar las ‘proteínas' de Engels con las diferentes sustancias químicas que gradualmente hemos conseguido aislar en los organismos vivos, ni con los preparados purificados de proteínas compuestos de mezclas de proteínas puras. Sin embargo, Engels estaba bastante avanzado a las ideas de su tiempo cuando, hablando de proteínas, puso especial Énfasis en los aspectos químicos de la materia e insistió en el significado de las proteínas en el metabolismo, esa forma de moción de la materia que caracteriza la vida".

"Sólo ahora hemos empezado a ser capaces de apreciar el valor de la perspicacia sorprendentemente científica de Engels. Los avances en la química de proteínas que existe ahora nos ha permitido caracterizar las proteínas como compuestos químicos individuales, como polímeros de aminoácidos con estructuras extremadamente específicas". Bernal nos da una explicación alternativa a la definición de la vida de Engels como "una auto realización parcial, continua, progresiva, multiforme y condicionalmente interactiva de las potencialidades de estados atómicos electrónicos".

Aunque la hipótesis Oparin-Haldane sentó las bases para el estudio de los orígenes de la vida, como rama de la ciencia es más correcto adscribirla a la revolución en la biología a mediados del siglo XX. Sin embargo las teorías en relación al origen de la vida son en gran medida especulativas. No hay restos en el registro fósil. Nos referimos a las formas de vida más simples imaginables, formas transicionales que eran bastante diferentes a la idea de seres vivientes que tenemos hoy en día, pero que sin embargo representaban un salto decisivo de materia inorgánica a materia orgánica. Quizás, tal como dice Bernal, más correcto que decir el origen de la vida sería decir el origen de los procesos de la vida.

Engels explica que la revolución darwiniana "no sólo reducía al mínimo la brecha entre la naturaleza inorgánica y la orgánica, sino que además eliminaba una de las dificultades esenciales que antes se había interpuesto en el camino de la teoría de la descendencia de los organismos. La nueva concepción sobre la naturaleza estaba completa en sus rasgos principales: toda la rigidez había desaparecido, ya no existía fijeza alguna, todas las particularidades consideradas eternas se volvían transitorias, se mostraba al conjunto de la naturaleza moviéndose en un eterno flujo y en una trayectoria cíclica". Los descubrimientos científicos desde que esto fue escrito han servido para reforzar la doctrina evolutiva.

Oparin sacó la conclusión de que la atmósfera original de la tierra era radicalmente diferente de la de hoy en día. Sugirió que el carácter de la atmósfera era reductor más que oxidante. Oparin propuso que la química orgánica de la que depende la vida se formó espontáneamente en este tipo de atmósfera bajo la influencia de la radiación ultravioleta del sol. J. B. S. Haldane llegó a conclusiones similares de forma independiente:

"El sol era quizás ligeramente más brillante que ahora y no había oxígeno en la atmósfera, los rayos ultravioletas químicamente activos del sol no eran detenidos, como son ahora, principalmente por el ozono (una forma modificada de oxígeno) en la atmósfera externa y el propio oxígeno más abajo. Penetraban la superficie de la tierra y el mar, o por lo menos hasta las nubes. Pero cuando el ultravioleta actúa sobre una mezcla de agua, dióxido de carbono, y amoníaco, se crean una amplia variedad de sustancias orgánicas, incluyendo azúcares y aparentemente algunos de los materiales a partir de los cuales se forman las proteínas".

De forma más general Engels apuntó en la dirección correcta cincuenta años antes: "Por último, si la temperatura se nivela hasta tal punto, que por lo menos en una porción considerable de la superficie ya no supera los límites en que puede vivir la proteína, entonces, si lo favorecen otras condiciones químicas previas, se forma el protoplasma vivo". Continuaba, "Miles de años pasaron antes que aparecieran las condiciones en que se pudiese dar el paso siguiente, y en que esta proteína informe produjera la primera célula por formación del núcleo y la membrana celular. Pero esta primera célula también proporcionó el cimiento para el desarrollo morfológico de todo el mundo orgánico. Los primeros en desarrollarse, como se puede suponer por toda la analogía de los registros paleontológicos, fueron innumerables especies de protistas no celulares y celulares". Aunque este proceso tuvo lugar en un periodo de tiempo más prolongado, la predicción era correcta en general.

De la misma manera que la comunidad científica ignoró las ideas de Engels en su tiempo, también ignoró las ideas de Oparin y Haldane. Sólo recientemente estas teorías están recibiendo el reconocimiento que se merecen. Richard Dickerson escribe: "Las ideas de Haldane aparecieron en el Rationalist Annual en 1929, pero no provocaron prácticamente ninguna reacción.  

Cinco años antes Oparin había publicado una pequeña monografía proponiendo ideas bastante similares sobre el origen de la vida, igualmente con poco efecto. Los bioquímicos ortodoxos estaban demasiado convencidos de que Louis Pasteur había desaprobado la generación espontánea de una vez por todas como para considerar el origen de la vida como una cuestión científica legítima.

No fueron capaces de apreciar que Oparin y Haldane estaban proponiendo algo bastante especial: no que la vida evolucione a partir de materia inanimada hoy en día (la teoría clásica de la generación espontánea, que no se podía sostener después de Pasteur) sino que la vida en un momento dado evolucionó a partir de materia inanimada en las condiciones que existían en la tierra primitiva y ante la falta de competencia de otros organismo vivos"

(Continuará mañana con la parte 4)

(Extractos de los libros “El Origen de la Vida”, Autor: A.I. Oparín y   “Razón y Revolución”: Autores: Grant y Woods.

FUNDACIÒN DE ESTUDIOS SOCIALISTAS FEDERICO ENGELS.  

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