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El origen de la vida 2014
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CONTENIDO PRÓLOGO ............................................................................................................................................ 5
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 6
OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 7
CAPÍTULO I
CONCEPCIÓN DE EVOLUCIÓN Y EVOLUCIÓN BIOLÓGICA ................................................................... 8
CAPÍTULO II
TEORÍAS IDEALISTAS Y MATERIALISTAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA ........................................... 10
a) TEORÍAS IDEALISTAS .............................................................................................................. 11
Primero. Teoría de la Generación Espontánea .................................................................... 11
Segundo. Teoría de la Biogénesis .......................................................................................... 12
Tercero. Teoría de la Eternidad de la vida ........................................................................... 12
Cuarto. Teoría Cosmozoica ................................................................................................ 12
Quinto. Teoría de la Panspermia ........................................................................................ 12
b) TEORÍAS MATERIALISTAS ...................................................................................................... 13
Primero. Teoría de la Generación Espontánea de los Materialistas Griegos ....................... 13
Segundo. Teoría de la Generación Espontánea del Materialismo Mecanicista .................... 13
Tercero. Teoría Científica Materialista Dialéctica................................................................ 13
c) TEORÍA ACTUAL ..................................................................................................................... 14
Primero. Origen de los precursores orgánicos ..................................................................... 14
Segundo. Origen de las biomoléculas ................................................................................... 14
Tercero. Origen de la organización celular .......................................................................... 15
CAPÍTULO III
DESARROLLO HISTÓRICO DE LAS TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA ....................................... 16
1) TEORÍA DE LA GENRACIÓN ESPONTÁNEA ............................................................................. 16
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a) La Generación Espontánea y los Materialistas Griegos .................................................... 17
b) La Generación Espontánea Vitalista de Aristóteles .......................................................... 17
c) La Generación Espontánea Vitalista y sus Opositores en el Inicio del Capitalismo .......... 18
2) TEORÍA DE LA BIOGÉNESIS .................................................................................................... 21
3) LA CONCEPCIÓN MATERIALISTA MECANICISTA .................................................................... 23
4) HIPÓTESIS DEL DISEÑO INTELIGENTE .................................................................................... 23
5) TEORÍA DE LA ETERNIDAD DE LA VIDA .................................................................................. 23
6) TEORÍAS DEL ORIGEN ESTRATERRESTRE ............................................................................... 24
a) Teoría Cosmozoica ............................................................................................................ 24
b) Teoría de la Panspermia .................................................................................................... 25
7) EL CREACIONISMO CIENTÍFICO ............................................................................................. 27
8) LA CONCEPCIÓN CIENTÍFICA Y LA TEORÍA BIOQUÍMICA ....................................................... 28
1) Teoría de Oparin-Haldane ................................................................................................. 30
2) Pruebas de la Teoría Bioquímica ....................................................................................... 31
CAPÍTULO IV
EVOLUCIÓN PREBIÓTICA ................................................................................................................... 34
1) ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO .................................................................................. 34
2) EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR Y LA TIERRA ..................................................................... 34
3) FORMACIÓN DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS ........................................................................... 35
4) POLIMERIZACION .................................................................................................................. 35
5) FORMACION DE AGREGADOS SUPRAMOLECULARES ........................................................... 37
6) DESARROLLO DE MEMBRANA: CUERPOS PRECELULARES CON MEMBRANA ....................... 38
7) PRIMEROS SERES VIVOS ........................................................................................................ 38
8) LOS PROCARIOTAS................................................................................................................. 39
9) LOS EUCARIOTAS ................................................................................................................... 40
CAPÍTULO V
EL ORIGEN DE LA VIDA – Alexander I. Oparin ................................................................................... 41
Uno. LA LUCHA DEL MATERIALISMO CONTRA EL IDEALISMO Y LA RELIGIÓN EN TORNO AL
APASIONANTE Y DISCUTIDO PROBLEMA DEL ORIGEN DE LA VIDA. ............................................. 41
Dos. ORIGEN PRIMITIVO DE LAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS MÁS SIMPLES: LOS
HIDROCARBUROS Y SUS DERIVADOS ............................................................................................ 53
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Tres. Origen de las proteínas primitivas .................................................................................... 62
Cuatro. Origen de las primitivas formaciones coloidales ....................................................... 71
Cinco. Organización del protoplasma vivo ............................................................................... 77
Seis. Origen de los organismos primitivos ................................................................................. 86
Siete. CONCLUSIÓN ................................................................................................................. 96
CAPÍTULO VI
ORIGEN DE LAS ESPECIES – Charles Darwin ...................................................................................... 98
La comunidad de descendencia .................................................................................................... 98
El origen de las variaciones ........................................................................................................... 98
La probabilidad de la aparición de variedades .............................................................................. 99
La selección natural ..................................................................................................................... 100
Gradualismo ................................................................................................................................ 102
Divergencia de caracteres ........................................................................................................... 102
El concepto de especie ................................................................................................................ 103
CONCLUSIONES ............................................................................................................................... 104
ANEXOS ........................................................................................................................................... 105
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................................. 106
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DEDICATORIA
Dedicamos este trabajo a nuestros padres
por su apoyo incondicional, también al
doctor Humberto G. Garayar Tasayco por
ser un docente exigente.
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PRÓLOGO Siendo el “Origen de la vida” un tema tan controversial el grupo se vio obligado a estudiar
e investigar minuciosamente todas las teorías existentes hasta la actualidad
concentrándolo todo eso en el presente trabajo.
Al reunir información nos percatamos del gran interrogante que supone el origen de la
vida, teorías como la GENERACIÓN ESPONTÁNEA o el CREACIONISMO hacían notar
el poco nivel cultural de otras épocas en el mundo, pero con el desarrollo del trabajo y la
influencia contemporánea del autor de la obra “El origen de la vida” que vendría a ser
Aleksander I. Oparin; logramos entenderla mejor a lo largo de sus procesos históricos.
Ya finalizando el trabajo de investigación llegamos a la conclusión de que el origen de la
vida sigue siendo un misterio en los tiempos actuales; cada uno de nosotros tenemos una
concepción crítica de diferentes teorías concernientes al Origen de la vida.
El único ser capaz de determinar su origen es uno mismo por la capacidad intelectual
propia de cada persona.
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INTRODUCCIÓN
El origen de la vida es un tema donde la ciencia y sus pruebas experimentales se
enfrentan a la religión ¿De dónde proviene la vida? ¿Existe vida en otros planetas? ¿La
vida llegó del espacio? ¿La vida fue creada de la nada? ¿Se puede crear materia de la
nada?
Estas son algunas de las interrogantes que los hombres de ciencia, biólogos, físicos,
químicos y astrónomos, han tratado de responder con fundamentos.
En la antigüedad, el hombre pensaba que la vida surgía de la materia en
descomposición debido a que el hombre observaba que los animales muertos habían
muchos gusanos, también creía que el barro (la Tierra) engendraba vida, ya que después
de la lluvia brotaban plantas, proliferaban los sapos e insectos, tales como las moscas, los
zancudos y las libélulas. De ahí viene la antigua Grecia. De que el hombre se forma a
partir del barro. El hombre asocio la vida al agua, al sol, al aire, al barro, e inclusive al
fuego.
En los experimentos de laboratorio no se ha generado materia de la nada; sin
embargo, al concatenar el aporte de muchas ciencias, tales como la geología, la
astronomía, la física, la biología, se sintetizan moléculas orgánicas diversas: azucares,
aminoácidos, ácidos grasos, proteína e inclusive pequeñas cadenas de ADN. A través de
experimentos se han creado las condiciones en las que se originó la vida, esto ha
permitido sintetizar cuerpos coloidales semejantes a la matriz citoplasmáticas y
membranas lipoproteícas como las celulares.
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OBJETIVOS
∑ Conocer las concepciones que se han desarrollado
sobre el origen de la vida y la evolución de los seres
vivos.
∑ Entender el camino que ha seguido la ciencia para
resolver el problema del origen de la vida.
∑ Comprender los mecanismos que bajo una concepción
científica, permiten explicar el origen de los seres vivos.
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CAPÍTULO I
CONCEPCIÓN DE EVOLUCIÓN Y EVOLUCIÓN
BIOLÓGICA La evolución es una sucesión gradual y ordenada de cambios continuos; es el
principio intrínseco que integra una extensa realidad de hechos e informaciones en una
imagen amplia, cohesiva y unificada del universo. Sus efectos son observables en todos
los campos del saber y del pensamiento humano.
La materia y la energía, son dos componentes básicos del universo; y por su
naturaleza dinámica, hacen inevitable el cambio o evolución.
Evolución, por lo tanto, implica un cambio con continuidad. La evolución tiene su
expresión en el Universo, la Tierra, los seres vivos y el hombre.
El desarrollo del Universo, su organización y trayecto histórico, constituyen la
expresión evolutiva de la materia y energía. No hay comienzo ni final, sino una
continuidad en el tiempo cuyas manifestaciones podemos percibir. La formación de las
galaxias, el sistema planetario solar y la tierra son parte del proceso evolutivo del
universo.
Como parte de la evolución de la materia terrestre, se han originado los seres vivos,
los cuales han evolucionado y continúan en este proceso indefinidamente. El origen de la
vida debemos buscarlo en el proceso de la evolución material, cuyo cambio y
transformación originaron cuerpos dotados de autonomía, los cuales han evolucionado y
evolucionan sobre la base de sus propios mecanismos.
La evolución biológica solo es un aspecto de la evolución global del cosmos,
representa el cambio en la diversidad y adaptación de las poblaciones de organismos.
También constituye la evolución, en otro nivel, y el desarrollo histórico de las formas
de organización social del hombre, desde la comunidad primitiva hasta el capitalismo. El
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desarrollo del conocimiento esta enmarcado dentro de la evolución, en el plano de la
búsqueda de interpretar de modo objetivo la realidad y su aplicación a la solución de
problemas inherentes al hombre.
Cada nivel esta regido por leyes generales y particulares. La búsqueda de estas leyes
constituyen el eje de la evolución del conocimiento humano.
EVOLUCIÓN CÓSMICA
• 15000 millones de años
ORIGEN Y EVOLUCIÓN
DE LA TIERRA
• 4600 millones de años
EVOLUCIÓN BIOLÓGICA
• 3500 millones de años
EVOLUCIÓN HUMANA
• 4,5 millones de años
PRESENTE
El esquema representa la
evolución de la materia en
sus diferentes niveles, a
través del tiempo; que se
encuentra representado en
millones de años. En caso de
la evolución humana, se está
considerando desde los
Austrolopithecus.
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CAPÍTULO II
TEORÍAS IDEALISTAS Y MATERIALISTAS SOBRE EL
ORIGEN DE LA VIDA En el desarrollo de las ciencias naturales, hay dos aspectos centrales referidos a la
evolución de los seres vivos: el origen de la vida y la evolución de las especies
biológicas. Para efectos didácticos es preferible dividirlos y dejar establecido que no son
independientes, sino que en todo momento han estado ligados.
Las teorías son fruto de cada etapa del desarrollo social. En las etapas iniciales se
vincularon al conocimiento empírico de la Tecnología agrícola, Astronomía, Medicina y
Filosofía. Al buscar explicación a los fenómenos naturales, se desarrolló una concepción
geo antropocéntrica del mundo y una estratificación social con base divina.
Posteriormente, se trató de explicar racionalmente los propósitos de la creación, cuya
expresión fue la Escolástica.
El desarrollo de la navegación a gran escala y la manufactura concentrada en los
burgos impulsaron el desarrollo de una concepción mecanicista y metafísica del mundo, al
mismo tiempo que se cuestionó el geocentrismo.
La progresiva acumulación de información obtenida en las Ciencias Naturales y su
interpretación racional trajeron consigo una visión del mundo en constante cambio; es así
que se hizo necesario brindar una explicación mas coherente y objetiva del Universo, la
Tierra y la sociedad, había llegado el tiempo del Materialismo dialéctico y su interpretación
de la naturaleza.
Esta etapa está ligada al nacimiento de una nueva clase social: el proletariado.
La visión de la naturaleza en interacción y desarrollo dialéctico es fruto de los
sucesivos avances de las ciencias.
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a) TEORÍAS IDEALISTAS
Las concepciones idealistas sobre la naturaleza han dominado durante largo
tiempo el pensamiento de la humanidad; dentro de esa visión se han desarrollado
diversas teorías para explicar la existencia y la diversidad de los seres vivos.
Estas formas de pensamiento basadas en mitos y cuentos que el hombre
primitivo creaba para poder explicar los fenómenos que ocurrían no hicieron más que
desviar el desarrollo de la ciencia objetiva. Cuando los dogmáticos religiosos llevaron
el desarrollo de la ciencia a los monasterios y conventos, evitan su difusión por lo que
se retarda su desarrollo. Esta etapa es conocida como la del oscurantismo científico.
Históricamente podemos distinguir la Teoría de la generación espontánea, la
Teoría biogénesis, la Teoría de la eternidad de la vida, la Teoría cosmozoica, y la
Teoría de la panspermia.
Primero. Teoría de la Generación Espontánea
Las concepciones de las sociedades esclavistas están basadas en la
intervención de Dioses con presencia concreta en la naturaleza y la vida del
hombre.
La teoría de la Generación espontánea vitalista aristotélica plantea la
intervención de la entelequia, fuerza sobrenatural que actúa sobre la materia. Fue
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tomada por la religión cristiana que postula la creación especial. Los incas
atribuían su origen a un Dios ordenador: el Apukontiqui Wiracocha.
Durante el feudalismo, la generación espontánea no admite dudas. Bajo la
concepción aristotélica sostiene el surgimiento de insectos, gusanos y
microorganismos a partir de cuerpos materiales en descomposición: Teoría de Van
Helmont, Poucher y otros.
Esta teoría fue descartada con el experimento de Franceso Redi, Redi
comienza a derribar la teoría de la generación espontánea, quien realizó un
experimento con dos frascos de vidrio de boca ancha en uno coloco carne cruda y
la dejo destapada en el otro hizo lo mismo pero lo tapo herméticamente y al cabo
de varios días observó que al frasco que estaba destapado se había llenado de
gusanos y el otro frasco que estaba tapado quedó intacto. Con ello demostró que
ningún ser surgía espontáneamente.
Segundo. Teoría de la Biogénesis
Opuesta a la generación espontánea, tuvo su culminación con los
experimentos de Pasteur. No explica el origen de la vida, sencillamente, plantea
que la vida solo proviene de la vida.
Tercero. Teoría de la Eternidad de la vida
Planteada por Lord Kelvin, afirma en la evolución de la materia la vida ha
pasado por diferentes formas, pero siempre ha existido.
Cuarto. Teoría Cosmozoica
Postula que la vida llegó a la tierra proveniente del espacio, donde existirían
planetas con vida. Para esta teoría, planteada por J. Liebig y otros, los primeros
seres vivos que llegaron fueron bacterias y lo hicieron en el interior de meteoritos.
Quinto. Teoría de la Panspermia
Sostiene que en el Universo existen gérmenes de vida en reposo que se
desarrollan cuando encuentran condiciones propicias. Plantea que fueron esporas
bacterianas las que colonizaron la tierra primitiva. Fue planteada por Athenius.
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b) TEORÍAS MATERIALISTAS
La concepción materialista tiene sus orígenes en las primeras formaciones
sociales. En Occidente, fueron los griegos quienes de modo más sistemático
establecieron los primero postulados materialistas sobre los seres vivos. Los
conocimientos acumulados han enriquecido progresivamente esos puntos de vista al
traer consigo la concepción científica.
Distinguimos esencialmente la Teoría de la generación espontánea de los
materialistas griegos, la Teoría de la generación espontánea del materialismo
mecanicista y la Teoría científica materialista dialéctica.
Primero. Teoría de la Generación Espontánea de los Materialistas Griegos
Según esta teoría, los elementos naturales terrestres interactúan y generan seres
vivos.
Segundo. Teoría de la Generación Espontánea del Materialismo Mecanicista
Sostuvo que los seres vivos surgen en la naturaleza por procesos mecánicos
y al azar. No establece pruebas ni condiciones.
Tercero. Teoría Científica Materialista Dialéctica
Plantea que los seres vivos han surgido como consecuencia de un largo
proceso de evolución de la materia. La evolución biológica y el origen de la vida
forman parte de la evolución de la materia. Los seres vivos han surgido en la
Tierra bajo condiciones de alta energía. Fue planteada por Alexander I. Oparin y
Jhon B. S. Haldane.
Las teorías mencionadas han ido modificándose paulatinamente al incorporar
algunos hallazgos de la ciencia y dar así a la idea del diseñador inteligente y
creacionismo científico, puntos de vista idealistas parten de una visión estática de la
naturaleza y los seres vivos.
Con el devenir de la teoría de la teoría evolutiva científica asumieron algunos de
sus postulados, pero a su vez negaron la esencia de sus leyes e incorporaron a ellas
la base metafísica de su pensamiento.
Nota
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c) TEORÍA ACTUAL
La teoría actual para explicar el origen de la vida se basa en comprobar
experimentalmente cada uno de los pasos necesarios que se han debido producir
para dar lugar a la vida tal y como la conocemos.
Los pasos a explicar son:
Origen de los precursores orgánicos.
Origen de las biomoléculas.
Origen de la organización celular.
Primero. Origen de los precursores orgánicos
Los seres vivos están formados por carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno,
fósforo y otros elementos químicos en menor cantidad.
Los datos científicos establecen que la atmósfera primitiva estaba formada por
dióxido de CO2, amoniaco (NH3), metano (CH4), hidrógeno (H2) y vapor de
agua.
La ausencia del oxígeno determina que la atmósfera primitiva tuviera un
carácter reductor, permitiendo el origen de la vida, ya que el oxígeno es un
gran oxidante que destruye la materia orgánica.
Actualmente se manejan diferentes composiciones de la atmósfera primitiva,
especialmente con cierta cantidad de N2 en su composición.
Segundo. Origen de las biomoléculas
En 1924, Oparin expuso que el origen físico-químico de vida tuvo origen en el
agua de mares poco profundos.
La interacción de los componentes atmosféricos disueltos en el agua con la
radiación ultravioleta del sol, tormentas eléctricas y vulcanismo, permitieron
reacciones que dieron origen a las primeras moléculas orgánicas. Este
escenario se conoce como “sopa caliente”.
En 1953, Miller comprobó la aparición de aminoácidos y otras moléculas
orgánicas en sus experimentos. Experimento de Miller:
Se simulan las condiciones iniciales de la atmósfera
terrestre.
Se introduce una mezcla de gases de CH4, H2, CO2 y NH3
en diferentes proporciones.
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Se hace circular vapor de agua y se producen descargas
eléctricas durante un tiempo.
Como resultados aparecen diversas moléculas orgánicas
que aparecen en los seres vivos como aminoácidos, bases
nitrogenadas y otros ácidos orgánicos.
Se considera la participación de arcillas y piritas como catalizadores de las
primeras reacciones para la formación de los primeros polímeros biológicos,
como las proteínas y los ácidos nucleicos.
Actualmente se consideran otros escenarios posibles como son los
manantiales de agua caliente de los fondos oceánicos.
Tercero. Origen de la organización celular
Las macromoléculas formadas con características hidrofóbicas se organizaron
formando las primeras membranas biológicas, que englobaban en su interior a
diferentes moléculas
Algunas de ellas tenían capacidad catalítica y a la vez la primera información
genética. Se considera que las primeras células debían usar ARN como
ribozimas y material genético. Es el escenario conocido como “mundo de
ARN”. Más tarde el ARN fue sustituido por el ADN, molécula químicamente
más estable.
La célula primitiva primordial, llamada LUCA (del inglés, último ancestro
celular universal), evoluciono en complejidad, creándose el núcleo para la
protección del material genético y dando lugar a los diferentes orgánulos
citoplasmáticos.
Un gran avance en la eficacia de los procesos metabólicos fue la aparición de
cloroplastos y mitocondrias, procedentes de una simbiosis entre la célula
primitiva con bacterias fotosintéticas y bacterias heterótrofas.
Es la teoría endosimbiótica del origen de la célula eucariota.
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CAPÍTULO III
DESARROLLO HISTÓRICO DE LAS TEORÍAS SOBRE EL
ORIGEN DE LA VIDA
1) TEORÍA DE LA GENRACIÓN ESPONTÁNEA
Durante la comunidad primitiva, los primeros hombres, en su lucha constante con la
naturaleza, observación cómo de la Tierra surgían nuevas plantas y animales. Las
limitaciones para explicar estos fenómenos condujeron al desarrollo de la Teoría de la
generación espontánea en su forma más simple. Esta concepción alcanzo gran desarrollo
entre los hombres primitivos y, al parecer, persistió hasta etapas avanzadas de la
evolución social, mezclada con simbolismos religiosos, como por ejemplo el culto a la
Tierra.
La Tierra de la generación espontánea presentó una gran difusión durante la etapa
social del Esclavismo incorporada a los sistemas mitológicos de la religión. Estas ideas se
enriquecieron con el misticismo propio de los pueblos del Asia y se transmitieron a los
filósofos griegos del Asia menor. La religión incorporó a la generación espontánea el
componente mitológico de cada región, observándose este fenómeno principalmente en
Egipto y Babilonia; de estos últimos tomaron los hebreos la mitología de la creación en
siete días, que luego es transmitida al Cristianismo a través del texto bíblico.
Alrededor de la generación espontánea se construyeron algunas leyendas curiosas;
por ejemplo, se encuentra aquella que sostenía que de los cadáveres de vacunos se
formaban abejas y de los caballos, avispas. Una antigua creencia consideraba lo
siguiente: “Tómese un becerro y mátesele de un golpe en la cabeza; entiérrese en la posición
normal del animal vivo, de modo que los cuernos queden al descubierto; déjense durante un mes y
después, si se le cierran los cuernos, se verá salir volando de ellos un enjambre de abejas”.
Marco Terencio Varrón, eminente científico y escritor de la Roma Antigua, escribió en
su manual de agricultura: “las abejas descienden de los bueyes. De estos, cuando están en
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estado de descomposición. Precisamente por eso Arquelao dice en su epigrama que las abejas son
hijos alados de los bueyes putrefactos y escribe también que de los caballos descienden las
avispas”.
Las ideas de la generación espontánea fueron desarrolladas por los griegos
diferenciándose dos corrientes: materialista e idealista.
a) La Generación Espontánea y los Materialistas Griegos
La corriente materialista está representada por Tales de Mileto, Anaximandro,
Jenófanes y Demócrito. Redujo a la mínima expresión los elementos místico-
religiosos resaltando el aspecto material del desarrollo de la vida a partir de los
elementos de la naturaleza como la tierra, agua, fuego y el calor del Sol. La escuela
de Epicuro, perteneciente a esta corriente, planteó el surgimiento de la vida gracias a
la lluvia y al calor del Sol sin la intervención de dioses.
b) La Generación Espontánea Vitalista de Aristóteles
En oposición al materialismo se desarrolló la corriente idealista iniciada por
Platón y seguida por su discípulo Aristóteles. Esta corriente postuló, al igual que los
materialistas, un origen espontáneo para gusanos, insectos, peces, cangrejos y
salamandras, a partir del rocío, sudor, del agua de mar y de los suelos húmedos e
incluso sugirió la posibilidad del origen del hombre igual a las demás criaturas. El
pensamiento aristotélico, sin embrago, sostuvo que para el surgimiento de la vida era
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necesaria la interacción de la materia inerte con una fuerza supernatural capaz de dar
vida a lo que no lo tenía y que él llamó Entelequia.
Es indiscutible el gran aporte que ha dado Aristóteles a las ciencias, sin embargo,
en cuanto al origen de la vida sus postulados reflejan el carácter idealista de su
pensamiento y la dependencia mítico-religiosa de sus ideas. En la Entelequia es muy
simple distinguir la participación de agentes externos a la materia: la idea, alma o
espíritu.
Los puntos de vista aristotélicos se afianzaron y permanecieron casi indiscutibles
durante cerca de dos mil años, conjuntamente con la filosofía platónica. El
cristianismo una vez establecido como religión oficial del imperio Romano, incorporo
el pensamiento aristotélico y platónico a su doctrina, convirtiéndolos en dogmas
teológicos. De este modo la idea de la generación espontánea se formalizó en el
vitalismo, según el cual, para que la vida surgiera era necesaria la presencia de una
fuerza vital, o de un soplo divino, o de un espíritu capaz de animar la materia inerte.
La entelequia se convirtió asimismo en el alma.
La imposición del credo religioso ligado al poder político llevado a cabo por la
iglesia impidió el cuestionamiento a la teoría vitalista al dogma de la creación, tal es
así que era considerada como un hecho indudable hasta gran parte del siglo XVIII.
Algunos personajes relativamente recientes de las ciencias eran vitalistas, tales como
Copérnico, Bacon, Galileo, Harvey, Leibniz, Descartes y Goethe. La fuerza vital
adoptó diversas denominaciones. La Iglesia Católica le llama alma, Leibniz Las
Monádas, Henry Bergson Elan Vital, Buffon Fuerza Vegetativa.
c) La Generación Espontánea Vitalista y sus Opositores en el Inicio del
Capitalismo
El desarrollo de la burguesía trajo consigo una mayor actividad científica y una
actitud crítica frente a los fenómenos naturales, despojándose de la pesada herencia
aristotélica, se sometió a la experimentación todas las ideas y teorías. La teoría
vitalista de la generación espontánea también empezó a ser cuestionada hasta que
fue desechada del pensamiento científico.
En sucesivos acontecimientos la humanidad fue testigo del esfuerzo humano por
llegar al conocimiento real de los fenómenos. La ciencia fue superando
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progresivamente al idealismo y sus concepciones; este proceso, sin embargo, duró
cerca de dos siglos puesto que periódicamente surgían vitalistas tratando de
demostrar experimentalmente sus puntos de vista.
Van Helmont y la Generación Espontánea de ratones
Johanes B. Van Helmont, vitalista, dio en 1667 una receta según la cual las
criaturas tales como los piojos, pulgas y gusanos nacen de nuestras entrañas,
animados por la fuerza vital del alma humana, que incluso es capaz de impulsar el
desarrollo de ratones a partid de la ropa interior con sudor y una porción de trigo.
Para Van Helmont, la fuerza vital es el Arcano. En una de sus mas conocidas
recetas plantea lo siguiente:
…Si colocamos ropa interior llena de sudor con trigo en un recipiente de boca ancha, al
cabo de veintiún días, el olor cambia y el fermento, surgiendo de la ropa interior y
penetrando a través de las cáscaras de trigo, cambia el trigo en ratones. Pero lo que es
mas notable aun es que se forman ratones de ambos sexos, y que estos se pueden cruzar
con ratones que hayan nacido de forma normal… pero lo que es verdaderamente increíble
es que los ratones que han surgido del trigo y la ropa íntima sudada no son pequeñitos, ni
deformes, ni defectuosos, sino que son adultos perfectos.
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Experimento de Redi: No hay Generación Espontánea de moscas
Francesco Redi, un médico de origen toscano, realizó un experimento
cuestionando la generación espontánea. Logró demostrar que los gusanos que
infestaban la carne y los que, aparentemente, surgían espontáneamente; eran
larvas que provenían de los huevecillos depositados por las moscas sobre la
superficie de la carne colocada a la intemperie. Colocando trozos de carne en
recipientes tapados en una tela fina evitó que la carne se llene de gusanos.
Needham vs. Spallanzani
La confección de microscopios trasladó el problema de la generación espontánea
al mundo microscópico. En Inglaterra John Needham intentó probar que surgían
microorganismos animados por la fuerza vital presente en la materia orgánica en
descomposición constituida por caldos nutritivos.
Frente a ello, Lázaro Spallanzani demostró que los resultados experimentales de
Needham solo eran consecuencia de una contaminación previa con
microorganismos y no de la generación espontánea postulada por los vitalistas.
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2) TEORÍA DE LA BIOGÉNESIS
Los últimos esfuerzos de los vitalistas a favor de la generación espontánea los realizó
Pouchet mediante una serie de experimentos, con microorganismos. Fue Louis Pasteur,
en 1861, quien demostró finalmente la incongruencia de la generación espontánea, así
como la falsedad de los resultados experimentales anteriormente obtenidos.
Pasteur demostró que no ocurría desarrollo de microorganismos si previamente no
había contacto con el aire, de donde provenían los gérmenes que crecían sobre los
medios de cultivo utilizados en los experimentos. Utilizó en sus experimentos los
denominados matraces en cuello cisne en los que colocó líquidos nutritivos estériles, que
permanecieron exentos de contaminación, a pesar de su contacto con el aire a través del
cuello de cisne.
Con esto Pasteur concluyó que no ocurría generación de microorganismos, si
previamente no había formas de vida capaces de reproducirse. El planteamiento de que
La vida solo puede surgir de otra forma de vida preexistente, es denominado también Teoría de
la Biogénesis.
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Los postulados de Pasteur eran coincidentes con la Teoría Celular que, habiendo
sido planteada unos años antes, se encontraban en pleno desarrollo. En 1858, Virchow
enunció el principio unificador de la reproducción celular según el cual una célula solo
puede provenir de otra célula.
Si bien La Teoría de la Biogénesis demostró la falsedad de la generación
espontánea, no explicó el origen de los seres vivos, pues parte de organismos ya
existentes. El planteamiento central de la biogénesis explicaba la existencia de los seres
vivos al modo del vitalismo mediante el acto de la creación inicial establecida por el
dogma religioso.
Los experimentos de Pasteur representaron el triunfo de la ciencia contra el
empirismo, pero trajo consigo interrogantes a las cuales la ciencia de la época no estaba
en condiciones de darle respuesta. Muchos científicos llegaron a catalogar la pregunta
sobre el origen de la vida sin validez científica y abandonaron su búsqueda, convencidos
de que el problema no hallaría solución.
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3) LA CONCEPCIÓN MATERIALISTA MECANICISTA
Plantea que los seres vivos cuentan con una estructura semejante a máquinas
perfectas, cuyo funcionamiento es explicable al seguir las leyes de la mecánica. Propone
el origen de los seres vivos como fruto del azar.
Los científicos pertenecientes a la escuela mecanicista retomaron las ideas de los
filósofos griegos materialistas y la lógica de Descartes. Continuaron, aunque sin éxito, la
búsqueda de una respuesta con base científica. Así, propusieron que en el pasado y al
azar pudo haber surgido una molécula viviente que representaba el antecesor de todos
los seres vivos actuales. La falta de un sustento experimental le impedía enfrentar la
Teoría de la Biogénesis y la creación especial, por lo que terminó siendo parte del
anecdotario científico.
4) HIPÓTESIS DEL DISEÑO INTELIGENTE
Retoma los planteamientos de Aristóteles acerca de un objetivo para todo lo que
existe. En la Summa Teológica, Santo Tomás de Aquino planteaba, entre las cinco vías
para probar la existencia de Dios, el argumento del diseño. La versión del mismo tuvo
gran auge desde la época de la revolución industrial hasta la publicación de El origen de las
especies, de Darwin. Un gran número de pensadores con talento lo desarrolló, encontrando
nuevos detalles que podían encajar en su marco general. El más importante trabajo
constituye Teología Natural, escrita por William Paley en 1805. Un párrafo del texto señala:
Acerca de los objetos vivos existen dos fundamentos que reclaman una explicación. Los
organismos son complejos y están bien adaptados. Su complejidad no consiste en un revoltijo de
partes descoordinadas; por el contrario, cuando examinamos las partes con el mayor cuidado, nos
damos cuenta de cómo las distintas partes contribuyen al buen funcionamiento del organismo
como totalidad.
El objetivo de Paley es demostrar que la hipótesis del diseño es más plausible
contraponiéndola al diseño al azar.
5) TEORÍA DE LA ETERNIDAD DE LA VIDA
Fue sostenido en el año 1871 por el físico inglés Kelvin, quien basándose en los
experimentos de Pasteur afirmó que la vida era tan eterna como la materia misma,
negando la generación espontánea. Para Kelvin, si la vida solo proviene de la vida, la
materia es eterna; la vida es materia; entonces la vida es eterna.
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Los planteamientos de Kelvin reflejan una crisis de ideas, ante la imposibilidad de
probar experimentalmente la generación de la vida. Esto se explica por las limitaciones de
algunos científicos para entender dialécticamente el desarrollo de la naturaleza.
Esta hipótesis fue planteada por Peyer, quien establece que la vida ha existido
siempre y es continua. Peyer considera que la masa ígnea de la Tierra estaba viva y que
cuando se dio el enfrentamiento se separó en masa líquida viva y materia inorgánica. De
la masa líquida viva quedó un residuo de vida, el protoplasma.
6) TEORÍAS DEL ORIGEN ESTRATERRESTRE
Siguiendo la línea de la eternidad de la vida y el diseño inteligente, postulan el
desarrollo de la vida en la Tierra a partir de seres provenientes del espacio estelar.
Reflejan la crisis de ideas frente a los hallazgos de las ciencias.
a) Teoría Cosmozoica
Fue planteada por un grupo de científicos alemanes: H. Ritcher, J. Liebig y H.
Von Helmholtz; para ellos, la vida llegó a la Tierra junto con fragmentos de
meteoritos. Esta Teoría se basa en el principio de la eternidad de la vida y la
concepción del origen de la Tierra, a partir de porciones de cuerpos estelares.
Según Ritcher, en el espacio interestelar hay cuerpos cósmicos en constante
movimiento, de estos cuerpos cósmicos se desprenden fragmentos con esporas,
gérmenes de vida, que al llegar a la Tierra hallan condiciones favorables para su
desarrollo.
J. Liebig propuso que en el espacio hay nebulosas, cuerpos celestes, que son
verdaderos santuarios de gérmenes eternos y que como consecuencia de su
movimiento, se liberan gérmenes durmientes que viajan por el cosmos y llegaron a la
Tierra.
En 1874 H. Von Helmholtz, en su libro Handbuch der Theoretis chen Physik
Braunchweig, planteó que la tierra recibe constantemente meteoritos en cuyo interior
se encuentran gérmenes que pueden ingresar a la Tierra sin ser destruidos por la
atmósfera.
La evidencia que actualmente se considera como argumento es el meteorito
catalogado como ALH84001, que fue lanzado al espacio hace 16 millones de años a
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partir del planeta Marte y que contiene diminutos bastoncillos de forma similar a
bacterias fosilizadas. La antiprueba es el proceso de calcinación al que es sometido
el meteorito cuando llega a la Tierra.
b) Teoría de la Panspermia
En 1903, Svante Arrhenius, en su libro La creación de los mundos, postuló que la
vida es eterna en el Universo y que se transmite de un plantea a otro en forma de
diminutas esporas que son impulsadas por la presión de la luz o de la radiación.
Según Arrhenius, en el espacio hay cuerpos celestes, planetas con condiciones
particulares que les permiten ser centros de vida y que son habitados por
microorganismos, los cuales son impulsados fuera de su campo gravitacional por
violentas erupciones volcánicas que superan los 100 kilómetros. Estas erupciones
generarían colas lanzadoras de esporas al espacio.
Como antiprueba, se toman en cuenta la temperatura interplanetaria y la
falta de oxígeno, así como la calcinación de cualquier cuerpo al atravesar la cubierta
atmosférica de la Tierra, la imposibilidad de la supervivencia de organismos en el
espacio estelar. Los viajes espaciales han demostrado que cualquier cuerpo al entrar
en contacto con la fuerza gravitacional terrestre alcanza temperaturas muy grandes,
que hacen imposible la supervivencia de cualquier forma de vida.
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En los últimos años, los astrónomos ingleses Fred Hoyle y Chandra
Wickamasinghe han intentado demostrar el origen extraterrestre de la vida en la
Tierra, planteando la participación de moléculas genéticas que han impulsado la
evolución de la materia terrestre.
Sin embargo, su propuesta esencial alude a la existencia de una agente
sobrenatural inteligente (diseño inteligente) en la evolución terrestre, es decir, que
todo lo que ocurre en la Tierra y en el Universo obedece a un objetivo final por algo
que existe al margen de la materia.
La Exobiología es una rama reciente que sobre la base de estudios de la
Astronomía y la evolución del cosmos, postula la posibilidad del surgimiento de la
vida también en otros planetas, de manera semejante a la Tierra. Esta posibilidad sin
embargo está al margen de cualquier presunción sobre el origen de la vida terrestre,
pues como se ha venido probando sucesivamente el origen de la vida en la Tierra y
su evolución ha seguido su propio camino.
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MOLÉCULAS INTERESTELARES
Inorgánicas Orgánicas
H2 hidrógeno molecular
OH hidróxilo
H2O agua
SiO monóxido de silicio
SiS monosulfuro de silicio
H2S ácido sulfhídrico
SO2 dióxido de azufre
NH3 amoniaco
CH+ metilina
CN- cianógeno
CO monóxido de carbono
CS monosulfuro de carbono
HCN ácido cianhídrico
H2CO formaldehído
HC2CN cianoacetileno
HCOOH ácido fórmico
H2CNH metilenimina
CH3OH metanol
CH3CN acetonitrilo
HCONH2 formamida
CH3C2H metil-acetileno
CH3CHO acetaldehído
HCOOCH3 metil-formato
CH3CH2OH etanol
H2CCHCN acrilonitrilo
H2CCHCN acrilonitrito
(CH3)O2 dimetil-éter
(NH2)CN cianamida
7) EL CREACIONISMO CIENTÍFICO
Es la manifestación más actualizada de la crisis del idealismo filosófico y su
concepción del mundo ante las evidencias de las ciencias. Utiliza subterfugios lógicos y
cálculos estadísticos mal dirigidos para sostener la improbabilidad de un origen de la vida
sin la intervención de un agente sobrenatural. Sus representantes más notorios son los
biomatemáticos George Salet, Harold Morowitz, Coppedge, Emil Borel y William James.
Los biomatemáticos no entienden la naturaleza dialéctica de la materia y aplican las
matemáticas de modo mecánica, por eso llegan a conclusiones inverosímiles, tales como
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la posibilidad de que se forme una bacteria equivale a 1/10 34,000.000.000.en presencia de
vitamina K y B12. La posibilidad de una proteína de 400 aminoácidos es de 1/10 495.
Como alternativa llegan a la conclusión sobre la necesidad de un diseñador
inteligente, tesis ya planteada por el idealismo, es decir más de lo mismo.
Elliot Sober en su obra Filosofía de la Biología, señala: Los creacionistas plantean sus teorías
porque tienen objetivos políticos. Desean que se reduzca o elimine la enseñanza de la evolución en
los cursos de biología de la escuela superior y que se enseñe en las escuelas la historia bíblica de
la creación como cuestión estratégica, se dan cuenta de que no pueden admitir que sus puntas de
vista son de naturaliza religiosa. Para evitar la eliminación de su relación con el estado y su
pérdida de poder han invitado el término creacionismo científico, intentan defender el
creacionismo apelado a pruebas, no a la autoridad de la biblia. Además de errados.
Inconsecuentes
Lo que ahora se entiende por el término creacionismo son los restos fosilizados de lo
que una vez fue una tradición intelectual.
8) LA CONCEPCIÓN CIENTÍFICA Y LA TEORÍA BIOQUÍMICA
La concepción científica es fruto de los avances en el conocimiento de la naturaliza y
sus leyes. Sus inicios datan de mediados del siglo XVIII para continuar desarrollándose
vertiginosamente conforme la ciencia avanza. Dos hechos han marcado un salto
cualitativo en este proceso: el desarrollo del materialismo como concepción filosófica,
expresada en la obra de Federico Engels, Dialéctica de la naturaliza y de otro lado, la
teoría de la evolución biológica.
En el plano biológico, la visión evolutiva tuvo sus antecedentes inmediatos en los
planteamientos de Jean Baptiste de Lamarck, quien sostenía la existencia de las leyes
que rigen los fenómenos naturales y que se ubican al margen de cualquier agente sobre
natural.
Lamarck sostenía que la naturaleza se observaba una continuidad y que todo estaba
en constante cambio. En base ello postulo el origen de los seres vivos como un fenómeno
natural explicable mediantes leyes de la física y la química, y ocurrido a través de un
largo proceso el cambio continuo. Los estudios de Charles Lyell sobre geología
planteaban una explicación semejante para la corteza terrestre.
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…para Lamarck todo lo que existe era parte de la naturaleza, funcionaba de acuerdo con las leyes
la naturaleza y, sin embargo, en algún sentido era también antítesis de la vida.
La teoría de la selección natural planteada por Charles Darwin en su obra El origen de
las especies por el mecanismo de selección natural contribuyó al sustento de la posición
científica. Si bien Darwin no se preocupó explícitamente sobre origen de los seres vivos,
sentó las bases para una explicación científica del proceso, proponiendo variabilidad
constante de los seres vivos la selección progresiva y permanente de los organismos con
mejores condiciones de supervivencia de la (selección natural). Darwin rechazó de plano
de generación espontánea y el vitalismo, así como la inmutabilidad de los organismos,
más aún, dejó establecida la posibilidad de que en condiciones diferentes a la tierra
actual, se hubiera producido el desarrollo de compuestos biológicos a partir de sustancia
de naturaleza simple.
Engels por su parte negó por completo la generación espontánea y el vitalismo,
desnudó el carácter idealista y oscurantista de esas suposiciones, sentado las bases
filosóficas del planteamiento actual del problema, dentro de un contexto evolutivo. Engels
señalo claramente que la vida en la tierra no era el resultado de la intervención divina ni
un accidente de la materia, sino que representaba un paso más en los procesos de la
evolución de la naturaleza, dentro de los cuales la materia puede alcanzar niveles de
complejidad creciente yendo de lo inorgánico a lo orgánico y de allí a lo biológico. Engels,
de este modo, aplico las leyes de la dialéctica a la evolución del Cosmos, la Tierra y, la
vida dentro de ella.
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1) Teoría de Oparin-Haldane
En 1921, el bioquímico soviético Alexander I. Oparin presentó en Moscú un
trabajo concluyendo que los primeros compuestos orgánicos se habían formado en
condiciones abióticas en la superficie del planeta, previamente a la existencia de
seres vivos, los que a su vez se formaron a partir de las moléculas que les
precedieron. Los postulados de la Teoría de Oparin se publicaron posteriormente
en 1924 en el libro El origen de la vida.
Oparin planteó que en la tierra primitiva, carente de oxígeno y rica en gases
como metano y amoniaco, se produjeron reacciones químicas que dieron origen a
moléculas orgánicas pequeñas, estas se unieron formando macromoléculas y
posteriormente originaron los primeros organismos, todo esto bajo la consideración
de un proceso lento que duró muchos millones de años. La energía que favoreció
EVOLUCIÓN CÓSMICO
EVOLUCIÓN DE LA TIERRA – 4600 millones de años
TIERRA
PRIMITIVA PANGEA CONTINENTES
Enfriamiento Solidificación Deriva Continental
Origen de la vida
EVOLUCIÓN PREBIÓTICA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA
Fenómenos:
o Formación
de átomos.
o Big Bang.
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las reacciones químicas que proporcionada por la radiación solar, así como los
fenómenos propios de la Tierra en proceso de enfriamiento.
Algunos años más tarde, en 1928, el inglés John B. S. Haldane publicó un
corto trabajo en el que planteó los mismos criterios y conclusiones de Oparin
respecto a la evolución terrestre, con algunas pequeñas variaciones respecto al
tipo de gases y las condiciones de la tierra primitiva.
Actualmente, la teoría de Oparin-Haldane ha sido modificada a la luz de las
investigaciones realizadas; sin embargo, lo esencial de la teoría de mantiene. El
gran mérito de Oparin fue el de utilizar el conocimiento humano y sistematizado,
estableciendo así una Teoría Científica, al margen del idealismo y del subjetivismo
tan abundantes aún en el mundo Científico.
2) Pruebas de la Teoría Bioquímica
El experimento de Miller-Urey
Influencias por la Teoría de Oparin-Haldane, en 1953 Stanley Miller realizó
una de las comprobaciones experimentales más interesantes. Simulando en el
laboratorio de las condiciones de la tierra primitiva, llegó la conclusión de que
era posible la formación de compuestos orgánicos biológicos a partir de
moléculas inorgánicas. Este fue el inicio formal de la acumulación de
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evidencias científicas de evidencias científicas, ubicando al origen de la vida
en el contexto de la evolución del Universo.
Miller bajo la dirección de Harold C. Urey, ideo un aparato donde simularon las
condiciones atmosféricas y de temperatura de la tierra primitiva. Se colocó en
un recipiente una mezcla de hidrógeno, metano y amoniaco a los que se
llevan constantemente vapor de agua y los choques eléctricos que eran
producidos por electrodos.
Al cabo de algunas horas, se observó un enturbiamiento progresivo del agua;
después de algunos días, el análisis demostró la presencia de aminoácidos,
ácidos grasosos y otros compuestos orgánicos componentes de los seres
vivos.
Los experimentos posteriores de Miller y James Lawless han encontrado que
todos los aminoácidos pueden ser sintetizados biológicamente.
Aportes experimentales posteriores a Miller
Los experimentos posteriores se basaron en el trabajo de Miller, haciéndose
cada vez más complejos y simulando no solo las condiciones atmosféricas de
la tierra sino también de la hidrosfera, fuente de energía, choque con
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meteoritos y cometas, et casi se generalizo el uso de la radiación ultravioleta,
elementos radioactivos y onda de choque.
En 1940, John D. Bernal sugerido la participación la participación de la arcilla
como base para los procesos bioquímicos, así como el desarrollo de los
eventos evolutivos charcos con flujo de agua lento.
Entre los más importantes investigadores que siguen a millar destacan cyril
ponpamperuana y Melvin Calvin, Gunter wachterhauser y Edward adder, en lo
referente a la síntesis abiótica de moléculas orgánicas. Los aportes de Alfonso
herrera, Sídney fox, Graham, cairns y Smith se ha dado en la formación de
polímero y cuerpos autor replicables.
m. Müller en 1929 propuso la supremacía de los ácidos nucleicos en el origen
de la vida.
Cyril ponnamperuna ha realizado muchos experimentos en el que ha simulado
las atmosfera y la hidrosfera primitivas en un aparato similar al que uso Miller.
En experimentos posteriores añadió adenina a una solución de ribosa y de
presencia de luz ultravioleta consiguió forma un enlace covalente entre la
adenina en el OH del carbono 1 de la ribosa para dar adenosina.
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CAPÍTULO IV
EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
1) ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO
Si bien el tema que abordamos corresponde específicamente el origen del universo;
objeto de estudio de la física cuántica moderna; sin embargo, es importante recordar
algunos aspectos principales. En este sentido, la ciencia moderna ha precisado que el
universo, tal como se conoce actualmente, se enmarca de la evolución ininterrumpida de
la materia y la energía. La hipótesis del big bang o de la gran explosión comprobada por
la física moderna y desarrollada por el físico Stephen Hawkins, alude a periodo cíclico de
expansión y comprensión infinita de la materia, la evolución del universo está regida por
la integración de cuatro fuerzas.
La materia y la energía en expansión evolutiva han traído consigo la formación de
partículas, elementos químicos, acumulación de materia por condensación y han dado
origen a las galaxias, sistemas planetarios, astros y la planeta como la tierra.
Correlacionando estos eventos se ha establecido que la edad aproximada de la vía láctea
es de aproximadamente 15. 000 a 20.000 millones de años.
2) EVOLUCIÓN DEL SISTEMA SOLAR Y LA TIERRA
La tierra, según las últimas evidencias, tuvo su origen hace aproximadamente unos 4600
millones de años, paralelamente a la formación del sistema solar. Al comienzo era una
más incandescente que al enfriarse se separó en una porción sólida, una masa liquida y
una atmosfera primitiva sumamente concentrada de materias gaseosas. La matriz de la
tierra albergaba parte de la materia que por la presión y concentración aún se hallaba
en estado incandescente. En estas condiciones. La tierra estaba sujeta achoques con
fragmentos estelares y a la acción de radiaciones extensas, por lo cual su temperatura
era elevada
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A medida que la tierra se iba condensando, los diversos átomos se iban agrupando de
acuerdo con su masa. Los elementos pesados metales se desplazaron Asia el centro,
mientras que los más ligeros) hidrogeno, helio, oxigeno, carbono y nitrógeno
permanecieron en la superficie gaseosa. El hidrogeno y el helio, como los componentes
más abundantes en esta estaban de la evolución terrestre, junto con el argón y neón.
La solidificación de la tierra y la interacción de materia incandescente en su interior ,
originaron la expulsión de gran cantidad de gases de origen volcánico a través de la
corteza se formó así la atmosfera primitiva segundaria , libre de oxigeno reductores.
Si bien es cierto, hay coincidencia sobre el carácter reductor de la atmosfera primitiva,
no existe un criterio sobre sobre los gases que lo componían. Oparin señala al amoniaco
y metano, haldane postular dióxido de carbono y amoniaco mezclados en ambos casos
con el vapor de agua, criterio que fue seguido por el Miller en sus experimentos. Trabajos
posteriores como los de ponnamperuma, fox y harada le dan un carácter menos reducido
incluyendo sulfuro de hidrogeno, dióxido de azufre, ácido cianhídrico, formaldehido y
monóxido de carbono.
3) FORMACIÓN DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS
Al mezclarse con el vapor de agua, la gran cantidad de gases de la atmosfera se
precipito al mar arrastrado su paso a las sales minerales. En el agua a temperatura de
ebullición, catalizado por el calor, radiaciones solares (rayos ultravioleta) y descargas
eléctricas de gran intensidad, las sustancias precipitadas reaccionaron intensamente, lo
que trajo como consecuencia la formación de moléculas orgánicas de pequeño tamaño.
Las primeras moléculas formadas fueron, según evidencias experimentales, aminoácidos,
bases nitrogenadas, urea, monosacáridos, ácidos grasos y otras moléculas antes
señaladas son unidades o monómeros de otras mucho más grandes o polímeros.
4) POLIMERIZACION
La formación de polímeros implica un tipo especial de reacciones denominadas de
condensación, que se llevan a cabo en condiciones biológicas con la participación de
enzimas, que lógicamente estaban ausentes en ese momento. Existen algunas hipótesis
acerca de las condiciones bajo las cuales ocurrieron las condensaciones. Joaquín Bernal
sugirió el desarrollo del proceso en charcos de agua estancada, con la participación de
partículas de arcilla que garantiza una superficie de contacto que mantenga a las
moléculas lo suficientemente concentradas y cercanas para las reacciones.
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Se ha sugerido también que la condensación pudo haberse producido paralelamente
a la congelación de grandes masas de agua que, por aislamiento molecular, fue
desplazando a los monómeros hacia zonas liquidas altamente concentradas.
Una tercera opción es la condensación en la superficie de la tierra caliente, pero lo
suficientemente húmeda, para mantener a los monómeros disueltos y concentrados con
la posibilidad de una interacción molecular.
En cualquiera de las condiciones anteriores, el producto fue la formación de
macromoléculas cada vez más complejas, dentro de las cuales se encontraban las
proteínas, los polisacáridos y las cadenas libres de ácidos nucleicos. Estos últimos a
parte de la condensación previa de nucleótidos. Además se sintetizaron lípidos.
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5) FORMACION DE AGREGADOS SUPRAMOLECULARES
La siguiente etapa fue la condensación – agregación de las macromoléculas para
formar asociaciones supramoleculares cada vez más grandes y estables.
Oparin y sus colaboradores denominaron coacervados (de acervus = montón) a los
agregados en forma de gotitas microscópicas. Posteriormente, el mismo Oparin llego a
demostrar experimentalmente que era posible la formación de coacervados no solo a
partir de proteínas y polisacáridos, sino también incluyendo ácidos nucleicos y moléculas
de menor tamaño, más aun demostró que era posible el desarrollo de reacciones
químicas en el interior de los coacervados.
Sobre las bases de los resultados experimentales, se sugirió entonces que los
coacervados se originaron en la tierra primitiva, debido a las desecaciones e
hidrataciones sucesivas que ocurrían en las playas, de donde eventualmente eran
llevados al mar donde podían seguir acumulando material y creciendo. Existía una gran
variedad de coacervados; los más estables y de composición más apropiada se
conservaron y dieron el gran salto hasta las formas biológicas.
Sidney Fox, por su parte, considero a las microesferulas proteicas y microesferas
como los precursores inmediatos de los primeros organismos. Las microesferas se forman
en solución concentrada de proteinoides y exhiben a las propiedades bioquímicas
correspondientes a las moléculas que las componen, presentan fenómenos osmóticos,
se agregan, crecen, forman yemas e incluso llegan a dividirse.
En 1930, el mexicano Alfonso L. Herrera realizo experimentos, llegando a obtener
estructuras semejantes a microorganismos a los que se les llamo sulfobios y colpoides.
Herrera utilizo en experimentos sustancias orgánicas e inorgánicas simples que en
deferentes mezclas hicieron pensar en una posible vía para a la formación de seres vivos
sencillos.
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6) DESARROLLO DE MEMBRANA: CUERPOS PRECELULARES CON MEMBRANA
Un evento de suma importancia en el origen de los organismos vivos es lo que
corresponde a la membrana celular, estructura que constituye la barrera limitante entre
las células con su entorno, y garantiza el correcto intercambio de materia y energía. Las
membranas se formaron por agregación de carbohidratos, lípidos y proteínas, seguido de
un aislamiento del entorno hídrico acuoso. Según lo que se ha sugerido, el movimiento de
las aguas condujo a este resultado paralelamente a la formación de coacervados o
microesferulas que quedaron rodeados por las membranas.
Los primeros complejos polimoleculares, enormemente variados, diferían en cuanto a
su estabilidad y solo los más estables persistían a través del tiempo mientras que otros se
iban formando y desintegrando. Los complejos moleculares y el entorno hacían constante
intercambio de materia y energía; algunos de ellos se fragmentaban en cuerpos que a su
vez crecían y se volvían a fragmentar al impulso del movimiento propio del entorno
parcialmente líquido. Estos cuerpos son denominados protobiontes; sistemas provistos de
membrana que en el curso de millones de años adquirieron la complejidad que es
permitieron convertirse en los antecesores directos de los primeros seres vivos.
7) PRIMEROS SERES VIVOS
La aparición de algunos protobiontes con una relación entre polinucleotidos y
polipeptidos favorable permitió transformar el contenido molecular en una secuencia de
codificación y control biológico de los procesos internos, trasmitiendo luego estas
características a los descendientes formados por fragmentación. De la evolución de estos
protobiontes más complejos surgieron los primeros seres vivos, denominados Eubiontes.
Extremadamente primitivos y sencillos, eran capaces de transmitir la información sobre su
estructura interna y sobre su organización funcional a sus descendientes gracias a
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cadenas sencillas de polinucleotidos, precursores de lo más complejos ácidos nucleicos
contemporáneas.
La etapa final en este largo proceso de evolución prebiótica supone la incorporación
de las moléculas que almacenan la información hereditaria y la toma del control de las
actividades vitales por parte de estas moléculas. Actualmente, todos los seres vivos
almacenan sus características en moléculas de ADN de doble cadena. Es posible pensar
entonces que basto la incorporación de una molécula de ADN a un complejo de proteínas
y la complementación de sus actividades para que se active el mecanismo de la herencia;
sin embargo, esa posibilidad requiere tal exactitud que contrastada con las condiciones
físico químicas resulta casi imposible. Este razonamiento ha llevado a pensar que el ADN
asumió el control genético de la vida en una etapa posterior.
Según lo que actualmente es más aceptable, las primeras moléculas que ejercieron el
control de las actividades bilógicas fueron las moléculas de ARN cuya síntesis es más
sencilla que el ADN y poseen una estructura más simple. El ARN muestra además cierta
actividad catalítica semejante a las enzimas (ribozimas) lo que ha llevado a pensar que
las primeras moléculas de ARN catalizaron la síntesis de las mismas proteínas
controlando incluso su estructura hasta que algunas adquirieron actividad enzimática para
la síntesis de ADN. La mayor estabilidad de ADN condujo a que este se asumiera
posteriormente el control de las actividades biológicas a través de ARN y las proteínas.
Lo señalado anteriormente se conoce como la Teoría Genética que sustenta una
participación determinante del ARN en la formación de los primeros agregados
moleculares y organismos vivos.
8) LOS PROCARIOTAS
Los primeros seres vivos correspondientes a los procariotas más sencillos crecían
absorbiendo sustancias orgánicas del medio ambiente, y al producir duplicados de ácidos
nucleicos que contenían y de otros materiales sintetizados, incrementaban su tamaño,
creciendo hasta volverse inestables y fragmentarse otros más pequeños, con
características semejantes a sus progenitores y que a su vez podían seguir creciendo.
Las primeras fuentes energéticas químicas estuvieron constituidas, en esta etapa, por las
sales minerales, el sulfuro de hidrógeno, polifosfato orgánico y la cianamida todos los
disueltos en los mares primitivos.
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Las primeras moléculas de ADN activas eran de una sola cadena, posteriormente se
generaron moléculas de 2 cadenas, pero lineales. La tendencia hacia una mayor
estabilidad dio lugar a moléculas cerradas o circulares. Esto ocurrió en procariotas mas
complejos.
9) LOS EUCARIOTAS
Los eucariotas se originaron cuando el material genético, inicialmente disperso, se
aisló mediante complejos membranosos constituyendo el núcleo.
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CAPÍTULO V
EL ORIGEN DE LA VIDA – Alexander I. Oparin
Uno. LA LUCHA DEL MATERIALISMO CONTRA EL IDEALISMO Y LA RELIGIÓN EN
TORNO AL APASIONANTE Y DISCUTIDO PROBLEMA DEL ORIGEN DE LA VIDA.
¿Qué es la vida? ¿Cuál es su origen? ¿Cómo han surgido los seres vivos que nos
rodean? La respuesta a estas preguntas entraña uno de los problemas más grandes y
difíciles de explicar que tienen planteado las ciencias naturales. De ahí que, consciente o
inconscientemente, todos los hombres, no importa cuál sea el nivel de su desarrollo, se
plantean estas mismas preguntas y, mal o bien, de una u otra forma, les dan una
respuesta. He aquí, pues, que sin responder a estas preguntas no puede haber ninguna
concepción del mundo, ni aun la más primitiva.
El problema que plantea el conocimiento del origen de la vida, viene desde tiempos
inmemoriales preocupando al pensamiento humano. No existe sistema filosófico ni
pensador de merecido renombre que no hayan dado a este problema la mayor atención.
En las diferentes épocas y distintos niveles del desarrollo cultural, al problema del origen
de la vida se le aplicaban soluciones diversas, pero siempre se ha originado en torno a él
una encarnizada lucha ideológica entre los dos campos filosóficos irreconciliables:
materialismo e idealismo.
De ahí que, al observar la naturaleza que nos rodea, tratamos de dividirla en mundo de
los seres vivos y mundo inanimado, o lo que es lo mismo, inorgánico. Sabido es que el
mundo de los seres vivos está representado por una enorme variedad de especies
animales y vegetales.
Pero, no obstante y a pesar de esa variedad, todos los seres vivos, a partir del hombre
hasta el más insignificante microbio, tiene algo de común algo que los hace afines pero
que, a la vez, distingue hasta a la bacteria más elemental de los objetos del mundo
inorgánico. Ese algo es lo que llamamos vida, en el sentido más simple y elemental de
esta palabra. Pero, ¿qué es la vida? ¿Es de naturaleza material, como todo el resto del
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mundo, o su esencia se halla en un principio espiritual sin acceso al conocimiento con
base en la experiencia?
Si la vida es de naturaleza material, estudiando las leyes que la rigen podemos y
debemos hacer lo posible por modificar o transformar conscientemente y en el sentido
anhelado a los seres vivos. Ahora bien, si todo lo que sabemos vivo ha sido creado por un
principio espiritual, cuya esencia no nos es dable conocer, deberemos limitarnos a
contemplar pasivamente la naturaleza viva, incapaces ante fenómenos que se estiman no
accesibles a nuestros conocimientos, a los cuales se atribuye un origen sobrenatural.
Sabido es que los idealistas siempre han considerado y continúan considerando la vida
como revelación de un principio espiritual supremo, inmaterial, al que denominan Alma,
espíritu universal, fuerza vital, razón divina, etc. Racionalmente considerada desde este
punto de vista, la materia en sí es algo exánime, inerte; es decir, inanimado. Por tanto, no
sirve más que de materia para la formación de los seres vivos, pero éstos no pueden
nacer ni existir más que cuando el alma introduce vida en ese material y le da a la
estructura, forma y armonía.
Este concepto idealista de la vida constituye el fundamento básico de cuantas religiones
hay en el mundo. A pesar de su gran diversidad, todas ellas concuerdan en afirmar que
un ser supremo (Dios) dio un alma viva a la carne inanimada y perecedera, y que esa
partícula eterna del ser divino es precisamente lo vivo, lo que mueve y mantiene a los
seres vivos. Cuando el alma se desprende, entonces no queda más que la envoltura
material vacía, un cadáver que se pudre y descompone. La vida, pues, es una
manifestación del ser divino, y por eso el hombre no puede llegar a conocer la esencia de
la vida, ni, mucho menos, aprender a regularla. Tal es la conclusión fundamental de todas
las religiones respecto de la naturaleza de la vida, y no se concibe ni se sabe de una
doctrina religiosa que no llegue a esa conclusión.
Sin embargo, el problema de la esencia de la vida siempre ha sido abordado de manera
totalmente diferente por el materialismo, según el cual la vida, como todo lo demás en el
mundo, es de naturaleza material y no necesita el reconocimiento de ningún principio
espiritual supramaterial para ser perfectamente explicado.
La vida no es más que la estructuración de una forma especial de existencia de la
materia, que lo mismo se origina que se destruye, siempre de acuerdo con determinadas
leyes. La práctica, la experiencia objetiva y la observación de la naturaleza viva señalan el
camino seguro que nos lleva al conocimiento de la vida.
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Toda la historia de la ciencia de la vida –la biología- nos muestra de diversas maneras lo
fecundo que es el camino materialista en la investigación analítica de la naturaleza viva,
sobre la base del estudio objetivo, de la experiencia y de la práctica social histórica; de
qué forma tan completa nos abre ese camino correspondiente a la esencia de la vida y
cómo nos permite dominar la naturaleza viva, modificarla conscientemente en el sentido
anhelado y transformarla en beneficio de los hombres que construyen el comunismo.
La historia de la biología nos brinda una cadena ininterrumpida de éxitos de la ciencia,
que demuestran a plenitud la base cognoscitiva de la vida, y una sucesión ininterrumpida
de fracasos del idealismo. Sin embargo, durante mucho tiempo ha habido un problema al
que no había sido posible darle una solución materialista, constituyendo, por esa razón,
un buen asidero para las lucubraciones idealistas de todo género. Ese problema era el
origen de la vida.
A diario nos damos cuenta de cómo los seres vivos nacen de otros seres semejantes. El
ser humano proviene de otro ser humano; la ternera, nace de una vaca; el polluelo sale
del huevo puesto por una gallina; los peces proceden de las huevas puestas por otros
peces semejantes; las plantas brotan de semillas que han madurado en plantas análogas.
Empero, no siempre ha debido ser así. Nuestro plantea, la Tierra, tiene un origen, y, por
tanto, tiene que haberse formado en cierto período. ¿Cómo aparecieron en ella los
primeros ancestros de todos los animales y de todas las plantas?
De acuerdo con las ideas religiosas, no cabe duda de que todos los seres vivos habrían
sido creados originariamente por Dios. Esta acción creadora del ser divino habría hecho
aparecer en la Tierra, de golpe y en forma acabada, los primeros ascendientes de todos
los animales y de todas las plantas que existen actualmente en nuestro plantea. Un hecho
creador especial habría originado el nacimiento del primer hombre, del que descenderían
seguidamente todos los seres humanos de la Tierra. Así, según la Biblia, el libro sagrado
de los judíos y de los cristianos,
Dios habría fabricado el mundo en seis días, con la particularidad de que al tercer día dio
forma a las plantas, al quinto creó los peces y las aves, y al sexto las fieras y, finalmente,
los seres humanos, en primer lugar al hombre y después a la mujer. El primer hombre, o
sea Adán, habría sido creado por
Dios, de un material inanimado, es decir, de barro; después lo habría dotado de un alma,
convirtiéndolo así en un ser vivo.
Pero el estudio de la historia de la religión demuestra palmariamente que estos cuentos
ingenuos acerca del origen repentino de los animales y de las plantas, que, de suerte,
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aparecen hechos y derechos, cual seres organizados, se apoyan en la ignorancia y en
una suposición simplista de la observación somera y superficial de la naturaleza que nos
rodea.
Esa fue la razón fundamental de que por espacio de muchos siglos se creyese que la
Tierra era plana y se mantenía inmóvil, que el Sol giraba alrededor de ella apareciendo
por el oriente y ocultándose tras el mar o las montañas, por el occidente. Esa misma
observación superficial y simplista hacía creer muchas veces a los hombres que
diferentes seres vivos, como por ejemplo, los insectos, los gusanos y también los peces,
las aves y los ratones, no sólo podían nacer de otros animales semejantes, sino que
también brotar directamente, generarse y nacer de un modo espontáneo a partir del lodo,
del estiércol, de la tierra y de otros materiales inanimados, inertes. Siempre que el hombre
tropezaba con la generación masiva y repentina de seres vivos, consideraba el caso como
una prueba irrefutable de la generación espontánea de la vida.
Y aún ahora, existen ciertas gentes incultas que están convencidas de que los gusanos se
generan en el estiércol y en la carne podrida, y que diversos parásitos caseros nacen
espontáneamente como consecuencia de los desperdicios, las basuras y toda clase de
suciedades e inmundicias. Su observación superficial no advierte que los desperdicios y
las basuras sólo son el lugar, el nido donde los parásitos colocan sus huevos, que más
tarde dan origen al nacimiento de nuevas generaciones de seres vivos.
En efecto, muy antiguas teorías de la India, Babilonia y Egipto, nos advierten de esa
generación espontánea de gusanos, moscas y escarabajos que surgen del estiércol y de
la basura; de piojos que se generan en el sudor humano; de ranas, serpientes, ratones y
cocodrilos engendrados por el lodo del río Nilo, de luciérnagas que se consumen. Todas
estas fantasías relativas a la generación espontánea correspondían en dichas teorías con
las leyendas, mitos vulgares y tradiciones religiosas. Todas las apariciones repentinas de
seres vivos, como caídos del cielo, eran interpretadas exclusivamente como
manifestaciones parciales de la voluntad creadora de los dioses o de los demonios.
En la antigua Grecia, muchos filósofos materialistas refutaban ya esa definición religiosa
del origen de los seres vivos.
Sin embargo, el transcurso de la historia facilitó que en los siglos siguientes se
desenvolviera y llegase a preponderar una especulación teórica enemiga del
materialismo: la concepción idealista de Platón, filósofo de la antigua Grecia.
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De acuerdo con las ideas de Platón, tanto la materia vegetal como la animal, por sí solas,
carecen de vida, y sólo pueden vivificarse cuando el alma inmortal, la “psique”, penetra en
ellas.
Esta idea de Platón representó un gran papel contradictorio y, por tanto, negativo en el
desenvolvimiento posterior del problema que estamos examinando.
Diríase que, hasta cierto punto, la teoría de Platón se reflejó también en la doctrina de otro
filósofo de la antigua Grecia, Aristóteles, más tarde convertida en fundamento básico de la
cultura medieval y que predominó en el pensamiento de los pueblos por espacio de casi
dos mil años.
En sus obras, Aristóteles no se circunscribió a detallar numerosos casos de seres vivos
que, según su creencia, aparecían espontáneamente, sino que, además, dotó a este
fenómeno de una cierta base teórica. Aristóteles consideraba que los seres vivos, al igual
que todos los demás objetos concretos, se formaban mediante la conjugación de
determinado principio pasivo: la materia, con un principio activo: la forma. Esta última
sería para los seres vivos la “entelequia del cuerpo”, es decir, el alma. Ella era la que
daba forma al cuerpo y la que lo movía. En consecuencia, resulta que la materia carece
de vida, pero es abarcada por ésta, adquiere forma armónicamente y se organiza con
ayuda de la fuerza anímica, que infiltra vida a la materia y la mantiene viva.
Las ideas aristotélicas tuvieron gran influencia sobre la historia posterior del problema del
origen de la vida. Todas las escuelas filosóficas ulteriores, lo mismo las griegas que las
romanas, participaron plenamente de la idea de Aristóteles respecto de la generación
espontánea de los seres vivos. A la vez, con el transcurso del tiempo, la base teórica de la
generación espontánea y repentina fue tomando un carácter cada vez más idealista y
hasta místico.
Este último carácter lo adquirió, muy particularmente, a principios de nuestra era,
especialmente entre los neoplatónicos. Plotino, jefe de esta escuela filosófica, muy
divulgada en aquella época, afirmaba que los seres vivos habían surgido en el pasado y
surgían todavía cuando la materia era animada por el espíritu vivificador. Se supone,
pues, que fue Plotino el primero que formuló la idea de la “fuerza vital”, la cual pervive aún
hoy en las doctrinas reaccionarias de los vitalistas contemporáneos.
Para describir en detalle el origen de la vida, el cristianismo de la antigüedad se basaba
en la Biblia, la cual a su vez había copiado de las leyendas religiosas de Egipto y
Babilonia. Los intérpretes de la teología de fines del siglo IV y principios del V, o sea, los
llamados padres de la Iglesia, mezclaron estas leyendas con las doctrinas de los
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neoplatónicos, fincando sobre esta base su propia elaboración mística del origen de la
vida, totalmente mantenida hasta hoy por todas las doctrinas cristianas.
Basilio de Cesarea, obispo de mediados del siglo IV de nuestra era, en sus prédicas
respecto de que el mundo había sido formado en seis días, decía que, por voluntad
divina, la Tierra había concebido de su propio seno las distintas hierbas, raíces y árboles,
así como también las langostas, los insectos, las ranas y las serpientes, los ratones, las
aves y las anguilas.
“Esta voluntad divina –dice Basilio– continúa manifestándose hoy día con fuerza
indeclinable”.
El “beato” Agustín, que fuera contemporáneo de Basilio y una de las autoridades más
conspicuas e influyentes de la Iglesia católica, intentó justificar en sus obras, desde el
punto de vista de la concepción cristiana del mundo, el surgimiento de la generación
espontánea de los seres vivos.
Agustín aseveraba que la generación espontánea de los seres vivos era una
manifestación de la voluntad divina, un acto mediante el cual el
“espíritu vivificador”, las “invisibles simientes” infiltraban vida propia a la materia
inanimada. Así fue como Agustín fundamentó la plena concordancia de la teoría de la
generación espontánea con los principios dogmáticos de la
Iglesia cristiana.
La Edad Media agregó muy poco a esta teoría anticientífica. En el medioevo, las ideas
filosóficas, no importa su carácter, sólo podían sostenerse si iban envueltas en una capa
teológica, si se cobijaban con el manto de tal o cual doctrina de la Iglesia. Los problemas
de las ciencias naturales fueron postergados a segundo plano.
Para opinar acerca de la naturaleza circundante, no se practicaba la observación ni la
experiencia, sino que se recurría a la Biblia y a las escrituras teológicas. Únicamente
noticias muy escasas acerca de problemas de las matemáticas, de la astronomía y de la
medicina arribaban a Europa procedentes de Oriente.
Del mismo modo, y a través de traducciones frecuentemente muy tergiversadas, llegaron
a los pueblos europeos las obras de Aristóteles. Al principio su doctrina se estimó
peligrosa, pero luego, cuando la Iglesia se dio cuenta de que podía utilizarla con gran
provecho para muchos de sus fines, entronizó a Aristóteles elevándolo a la categoría de
“precursor de Cristo en los problemas de las ciencias naturales”. Y según la acertada
expresión de Lenin, “la escolástica y el clericalismo no tomaron de Aristóteles lo vivo, sino
lo muerto”. Por lo que respecta en particular al problema del origen de la vida, se había
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expandido muy ampliamente la teoría de la generación espontánea de los organismos,
cuya esencia consistía, a juicio de los teólogos cristianos, en la vivificación de la materia
inanimada por el “eterno espíritu divino”.
En calidad de ejemplo, podríamos citar a Tomás de Aquino, por ser uno de los teólogos
más afamados de la Edad Media, cuyas doctrinas continúan siendo hoy día, para la
Iglesia católica, la única filosofía verdadera. En sus obras, Tomás de Aquino manifiesta
que los seres vivos aparecen al ser animada la materia inerte. Así se originan de modo
muy particular, al pudrirse el lodo marino y la tierra abonada con estiércol, las ranas, las
serpientes y los peces. Incluso los gusanos que en el infierno martirizan a los pecadores,
surgen allí según Tomás de Aquino, como consecuencia natural de la putrefacción de los
pecados. Tomás de Aquino fue siempre un gran defensor y un constante propagandista
de la demonología militante.
Para él, el diablo existe en la realidad y es, además, jefe de todo un tropel de demonios.
Por esos aseguraba que la aparición de parásitos malignos para el hombre, no sólo puede
surgir obedeciendo a la voluntad divina, sino también por las argucias del diablo y de las
fuerzas del mal a él sometidas.
La expresión práctica de estas concepciones proviene de los numerosos procesos
incoados en la Edad Media contra las “brujas”, a las que se acusaba de lanzar contra los
campos ratones y otros animales dañinos que destruían las cosechas.
La Iglesia cristiana occidental adoptó de la doctrina reaccionaria de Tomás de Aquino,
hasta convertirla en severo dogma, la teoría de la generación espontánea y repentina de
los organismos, según la cual los seres vivos se originarían de la materia inerte, al ser
animada ésta por un principio espiritual.
Este era también el punto de vista sostenido por el que fue obispo de Rostov y vivió en
tiempos de Pedro I; también sostenían en sus obras el principio de la generación
espontánea de manera por demás bastante curiosa para nuestras ideas actuales. Según
él, durante el diluvio universal, Noé no había acogido en su arca ratones, sapos,
escorpiones, cucarachas ni mosquitos, es decir, ninguno de esos animales que “nacen del
cieno y de la podredumbre... y que se engendran en el rocío”. Todos estos seres murieron
con el diluvio y “después del diluvio renacen engendrados de esas mismas sustancias”.
La religión cristiana al igual que todas las demás religiones del mundo, continúa
sosteniendo hoy día que los seres vivos han surgido y surgen de pronto y enteramente
constituidos por generación espontánea, a consecuencia de un hecho creador del ser
divino y sin ninguna relación con el desarrollo o evolución de la materia.
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Sin embargo, al ahondar en el estudio de la naturaleza viva, los hombres de ciencia han
llegado a demostrar que esa generación espontánea y repentina de seres vivos no surge
en ninguna parte del mundo que nos rodea. Esto quedó establecido y demostrado a
mediados del siglo XVII para los organismos con un cierto grado de desarrollo,
especialmente para los gusanos, los insectos, los reptiles y los animales anfibios.
Investigaciones posteriores patentizaron este aserto, también por lo que respecta a seres
vivos de formación más simple; de suerte que incluso los microorganismos más sencillos,
que aun no siendo perceptibles a simple vista, nos rodean por todas partes, poblando la
tierra, el agua y el aire.
Vemos, pues, que el “hecho” de la generación espontánea de seres vivos, que teólogos
de diferentes religiones querían explicar como un hecho en que el espíritu vivificador
infiltraba vida a la materia inerte y que implicaba la base de todas las teorías religiosa del
origen de la vida, vino a ser un “hecho” inexistente, ilusorio, basado en observaciones
falsas y en la ignorancia de sus interpretadores.
En el silo XIX se aplicó otro golpe demoledor a las ideas religiosas, respecto del origen de
la vida. C. Darwin y, posteriormente, otros muchos hombres de ciencia, entre los cuales
están los investigadores rusos K.
Timiriázev, los hermanos A. Y V. Kovalevski, I. Mécnikiv y otros, demostraron que, a
diferencia de lo que afirman las Sagradas Escrituras, nuestro planeta no había estado
poblado siempre por los animales y las plantas que nos rodean en la actualidad. Por el
contrario, las plantas y los animales superiores, comprendido el hombre, no surgieron de
pronto, al mismo tiempo que la Tierra, sino en épocas posteriores de nuestro plantea y a
consecuencia del desarrollo progresivo de otros seres vivos más simples.
Estos, a su vez, tuvieron su origen en otros organismos todavía más simples y que
vivieron en épocas anteriores. Y así, sucesivamente, hasta llegar a los seres vivos más
sencillos.
Estudiando los organismos fósiles de los animales y de las plantas que poblaron la Tierra
hace muchos millones de años, podemos llegar a convencernos, en forma tangible, de
que en aquellas lejanas épocas la población viviente de la Tierra era diferente a la actual,
y de que cuanto más avanzamos en la inmensa profundidad de los siglos comprobamos
que esa población es cada vez más simple y menos variada.
Descendiendo gradualmente, de peldaño en peldaño, y estudiando la vida en formas cada
vez más antiguas, llegamos a concluir cómo fueron los seres vivos más simples, muy
semejantes a los microorganismos de nuestros días y que en pasados tiempos eran los
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únicos que poblaban la Tierra. Pero, a la vez, también surge inevitablemente la cuestión
del punto de origen de las manifestaciones más simples y más primitivas de la naturaleza
viva, las cuales constituyen el punto de arranque de todos los seres vivos que pueblan la
Tierra.
Las ciencias naturales, al mismo tiempo que rechazan la posibilidad de que lo vivo se
engendrase al margen de las condiciones concretas del desarrollo del mundo material,
debían explicar el paso de la materia inanimada a la vida, es decir, explicar, por tanto, la
transmutación de la materia y el origen de la vida.
En los notables trabajos de F. Engels –Anti-Dühring y Dialéctica de la naturaleza-, en sus
geniales generalizaciones de los avances de las ciencias naturales, se presenta el único
planteamiento correcto y científico acerca del problema del origen de la vida. Engels
indicó también la ruta que habían de llevar en lo sucesivo las investigaciones en este
terreno, camino por el que transita y avanza con todo éxito la biología soviética.
Engels refutó por anticientífico el criterio de que lo vivo puede originarse al margen de las
condiciones en que se desarrolla la naturaleza e hizo patente el lazo de unidad existente
entre la naturaleza viva y la naturaleza inanimada. Basándose en fehacientes pruebas
científicas, Engels consideraba la vida como una consecuencia del desarrollo, como una
transmutación cualitativa de la materia, condicionada en el período anterior a la aparición
de la vida por una cadena de cambios graduales sucedidos en la naturaleza y
condicionados por el desarrollo histórico.
La meritoria importancia de la teoría darwinista consistió en haber aportado una
explicación científica, una explicación materialista al surgimiento de los animales y plantas
trascendentes mediante el conocimiento progresivo del mundo vivo y en haberse servido
del método histórico para resolver los problemas biológicos. Sin embargo, en el problema
mismo del origen de la vida, muchos naturalistas continúan sosteniendo, aun después de
Darwin, el anticuado método metafísico de atacar este problema. El mendelismo-
morganismo, muy usual en los medios científicos de América y de Europa occidental,
mantiene la tesis de que los poseedores de la herencia, al igual que de todas las demás
particularidades sustanciales de la vida, son los genes, partículas de una sustancia
especial acumulada en los cromosomas del núcleo celular. Estas partículas habrían
aparecido repentinamente en la Tierra, en alguna época, conservando práctica e
invariablemente su estructura definitiva de la vida, a lo largo de todo el desenvolvimiento
de ésta. Vemos, por consiguiente, que desde el punto de vista mantenido por los
mendelistas-morganistas, el problema del origen de la vida se constriñe a saber cómo
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pudo surgir repentinamente esta partícula de sustancial especial, poseedora de todas las
propiedades de la vida.
La mayoría de los autores extranjeros que se preocupan de esta cuestión (por ejemplo,
Devillers en Francia y Alexander en Norteamérica), lo hacen de un modo por demás
simplista. Según ellos, la molécula del gene aparece en forma puramente casual, gracias
a una “operante” y feliz conjunción de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y
fósforo, los cuales se conjugan “solos”, para constituir una molécula excepcionalmente
compleja de esta sustancia especial, que contiene desde el primer momento todas las
propiedades de la vida.
Ahora bien, esa “circunstancia feliz” es tan excepcional e insólita que únicamente podría
haber sucedido una vez en toda la existencia de la
Tierra. A partir de ese instante, sólo se produce una incesante multiplicación del gene, de
esa sustancia especial que ha aparecido una sola vez y que es eterna e inmutable.
Está claro, pues, que esa “explicación” no explica en esencia absolutamente nada. Lo que
diferencia a todos los seres vivos sin excepción alguna, es que su organización interna
está extraordinariamente adaptada; y podríamos decir que perfectamente adaptada a las
necesidades de determinadas funciones vitales: la alimentación, la respiración, el
crecimiento y la reproducción en las condiciones de existencia dadas. ¿Cómo ha podido
suceder mediante un hecho puramente casual, esa adaptación interna, tan determinativa
para todas las formas vivas, incluso para las más elementales?
Los que sostienen ese punto de vista, rechazan en forma anticientífica el orden regular del
proceso que infiltra origen a la vida, pues consideran que esta realización, el más
importante acontecimiento de la vida de nuestro planeta, es puramente casual y, por
tanto, no pueden darnos ninguna respuesta a la pregunta formulada, cayendo
inevitablemente en las creencias más idealistas y místicas que aseveran la existencia de
una voluntad creadora primaria de origen divino y de un programa determinado para la
creación de la vida.
Así, en el libro de Schroedinger ¿Qué es la vida desde el punto de vista físico?, publicado
no hace mucho; en el libro del biólogo norteamericano Alexander: La vida, su naturaleza y
su origen, y en otros autores extranjeros, se afirma muy clara y terminantemente que la
vida sólo pudo surgir a consecuencia de la voluntad creadora de Dios. En cuanto al
mendelismo-morganismo, éste se esfuerza por desarmar en el plano ideológico a los
biólogos que luchan contra el idealismo, esforzándose por demostrar que el problema del
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origen de la vida –el más importante de los problemas ideológicos- no puede ser resuelto
manteniendo una posición materialista.
Sin embargo, esa aserción es absolutamente falsa, y puede rebatirse fácilmente
abordando el asunto que nos ocupa y sosteniendo el punto de vista de lo que constituye
la única filosofía acertada y científica, es decir, el materialismo dialéctico.
El materialismo dialéctico enseña que la vida es de naturaleza material.
Mas, sin embargo, la vida no es, en realidad, una propiedad inseparable de toda la
materia en general. Por el contrario, la vida sólo es inherente a los seres vivos, pues
sabido es que carecen de ella todos los objetos y materiales del mundo inorgánico, La
vida es una manifestación especial del movimiento de la materia, pero esta manifestación
o forma especial no ha existido eternamente ni está desunida de la materia inorgánica por
un abismo insalvable, sino que, por el contrario, surgió de esa misma materia en el curso
del desarrollo del mundo, como una nueva cualidad.
El materialismo dialéctico nos enseña que la materia nunca está en reposo, sino que se
halla en constante movimiento, se desarrolla, y en su expansión se eleva a planos cada
vez más altos, tomando formas de movimiento cada vez más complejas y más perfectas.
Al elevarse de un plano inferior a otro superior, la materia va adquiriendo nuevas
cualidades que antes no tenía, lo cual quiere decir que la vida es, por tanto, una nueva
cualidad, que aflora como una etapa determinada, como determinado escalón del
desarrollo histórico de la materia. Por lo expuesto se descubre claramente que el camino
principal que nos lleva con seguridad y acierto a la solución del problema del origen de la
vida es, sin duda alguna, el estudio del desarrollo histórico de la materia, es decir, de ese
desarrollo que en otros tiempos condujo a la aparición de una nueva cualidad: a la
aparición de la vida.
Ahora bien, el surgimiento de la vida no tuvo efecto de golpe, como trataban de demostrar
los sostenedores de la generación espontánea y repentina. Por lo contrario, hasta los
seres vivos más simples poseen una estructura tan compleja que de ninguna manera
pudieron haber surgido de golpe; pero sí pudieron y debieron formarse mediante
mutaciones continuadas y sumamente prolongadas de las sustancias que los integran.
Estas mutaciones, estos cambios, se produjeron hace mucho tiempo, cuando la Tierra
aún se estaba formando y en los períodos primarios de su existencia. De aquí,
precisamente, que para resolver acertadamente el problema del origen de la vida haya
que dedicarse ahincadamente al estudio de esas transformaciones, a la historia de la
formación y del desarrollo de nuestro planeta.
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En las obras de V. Lenin encontramos una idea muy profunda respecto del origen
evolutivo de la vida. “Las Ciencias Naturales –decía Leninafirman positivamente que la
Tierra existió en un estado tal que ni el hombre ni ningún otro ser viviente habitaban ni
podían habitarla. La materia orgánica es un fenómeno posterior, fruto de un desarrollo
muy prolongado”.
A principios de siglo, al analizar en su obra ¿Anarquismo o socialismo? Fundamentos de
la teoría materialista, J. Stalin expresó muy concretamente que el origen de la vida había
seguido un proceso evolutivo. “Nosotros sabemos, por ejemplo –decía Stalin-, que en un
tiempo la Tierra era una masa ígnea incandescente; después se fue enfriando poco a
poco, más tarde surgieron los vegetales y los animales, al desarrollo del mundo animal
siguió la aparición de determinada variedad de simios y luego, a todo ello, sucedió la
aparición del hombre.
Así se ha producido, en líneas generales, el desarrollo de la naturaleza”. Merece
mencionar el hecho de que el camino evolutivo fue señalado por J. Stalin en una época en
que aún no había sido publicada la Dialéctica de la naturaleza(4) de Engels, y cuando en
el problema del origen de la vida preponderaba entre los naturalistas (incluso entre los
avanzados) el principio mecanicista. Es únicamente en la segunda década del siglo XX
cuando la aplicación del principio evolutivo al estudio del problema que nos ocupa
empieza a alcanzar gran desarrollo en las ciencias naturales. Acerca de esto podemos
señalar, de manera muy particular, la opinión de nuestro célebre compatriota K.
Timiriázev, pues en su artículo de los Anales científicos de 1912, refiriéndose al asunto
del origen de la vida, dice: “...
Nos vemos obligados a admitir que la materia viva ha seguido el mismo camino que los
demás procesos materiales, es decir, el camino de la evolución”. “La hipótesis de la
evolución, que ahora se expande no sólo a la biología sino también a las demás ciencias
de la naturaleza –a la astronomía, la geología, la química y la física-, nos convence de
que esta evolución también se produjo probablemente al realizarse el paso del mundo
inorgánico al orgánico”.
Entre los trabajos publicados en la Unión Soviética, es digno de destacarse especialmente
el libro del académico V. Komarov: Origen de las plantas. Komarov analiza y refuta la
teoría de la eternidad de la vida y la suposición de que los seres vivos vinieron a la Tierra
procedentes de los espacios interplanetarios, y añade: “La única teoría científica es la
teoría bioquímica del origen de la vida, el profundo convencimiento de que su aparición no
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fue sino una de las etapas sucesivas de la evolución general de la materia, de esa
complicación cada vez mayor de la serie de compuestos carbonados del nitrógeno”.
Actualmente, el principio básico del desarrollo evolutivo de la materia es admitido por
muchos naturalistas, no sólo en la Unión Soviética sino también en otros países.
Pero la mayoría de los investigadores de los países capitalistas solamente admiten este
principio como aplicable al período de la evolución de la materia que antecede a la
aparición de los seres vivos. Pero cuando se refiere a esta etapa, la más importante de la
historia del desarrollo de la materia, estos investigadores resbalan inevitablemente hacia
las viejas posiciones mecanicistas, se acogen o invocan la “feliz casualidad” o buscan la
explicación en incognoscibles o inescrutables fuerzas físicas.
En el problema del origen de la vida, las modernas ciencias naturales tienen trazada la
tarea de presentar un cuadro acertado de la evolución sucesiva de la materia que ha
culminado en la aparición de los primitivos seres vivos, de estudiar, con base en los datos
proporcionados por la ciencia, las diferentes etapas del desarrollo histórico de la materia y
descubrir las leyes naturales que han ido apareciendo sucesivamente en el proceso de la
evolución y que han producido el devenir de la vida.
Dos. ORIGEN PRIMITIVO DE LAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS MÁS SIMPLES: LOS
HIDROCARBUROS Y SUS DERIVADOS
En lo fundamental, todos los animales, las plantas y los microbios están constituidos por
las denominadas sustancias orgánicas. La vida sin ellas es inexplicable. Por tanto, la
primera etapa del origen de la vida tuvo que ser la formación de esas sustancias, el
surgimiento del material básico que después habría de servir para la formación de todos
los seres vivos.
Lo primero que diferencia a las sustancias orgánicas de todas las demás sustancias de la
naturaleza inorgánica, es que en su contenido se encuentra el carbono como elemento
fundamental. Esto puede verificarse fácilmente calentando hasta una alta temperatura
diversos materiales de origen animal o vegetal. Todos ellos pueden arder cuando se les
calienta donde hay presencia de aire y se carbonizan cuando al calentarlos se impide la
penetración del aire, mientras que los materiales de la naturaleza inorgánica–las piedras,
el cristal, los metales, etc.-, jamás llegan a carbonizarse, por más que los calentemos.
En las sustancias orgánicas, el carbono se halla combinado con diversos elementos: con
el hidrógeno y el oxígeno (estos dos elementos forman el agua), con el nitrógeno (éste
está presente en el aire en grandes cantidades), con el azufre, el fósforo, etc. Las
diferentes sustancias orgánicas no son sino diversas combinaciones de esos elementos,
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pero en todas ellas se encuentra siempre el carbono como elemento básico. Las
sustancias orgánicas más elementales y simples son los hidrocarburos o composiciones
de carbono e hidrógeno. El petróleo natural y otros varios productos obtenidos de él,
como la gasolina, el keroseno, etc., son mezclas de diferentes hidrocarburos. Partiendo
de todas estas sustancias, los químicos consiguen obtener fácilmente, por síntesis,
numerosos combinados orgánicos, a veces muy complicados y en muchas ocasiones
idénticos a los que podemos tomar directamente los seres vivos, como son los azúcares,
las grasas, los aceites esenciales, etc. ¿Cómo han llegado a formarse primeramente en
nuestro planeta las sustancias orgánicas? Cuando acometí por vez primera el estudio del
problema del origen de la vida –de ello hace exactamente 30 años-, el origen primario de
las sustancias orgánicas me pareció un problema asaz enigmático y hasta inaprensible al
entendimiento y al estudio. Esta opinión era producto de la observación directa de la
naturaleza, pues observaba que la inmensa mayoría de las sustancias orgánicas
inherentes al mundo de los seres vivos se producen actualmente en la Tierra por efecto
de la función activa y vital de los organismos. Las plantas verdes atraen y absorben del
aire el carbono inorgánico en calidad de anhídrido carbónico, y sirviéndose de la energía
de la luz forman, a partir de él, las sustancias orgánicas que necesitan. Los animales, los
hongos, así como las bacterias y todos los demás organismos que no poseen color verde,
se proveen de las sustancias orgánicas necesarias nutriéndose de animales o vegetales
vivos o descomponiéndolos una vez muertos. Así vemos cómo todo el mundo actual de
los seres vivos se sostiene gracias a los dos hechos análogos de fotosíntesis y
quimiosíntesis que acabamos de explicar. Más aún, incluso las sustancias orgánicas que
se hallan en las entrañas de la envoltura terrestre, como son la turba, los yacimientos de
hulla y de petróleo, etc., todas han surgido, en lo fundamental, por efecto de la actividad
de numerosos organismos que en tiempos lejanos vivieron en nuestro planeta y que más
tarde quedaron sepultados en la macicez de la corteza terrestre.
Por todo esto, muchos hombres de ciencia de fines del siglo pasado y de principios de
éste, aseguraban que las sustancias orgánicas no pueden producirse en la Tierra, en
contextos naturales, más que mediante un proceso biogenético, es decir, sólo con la
intervención de los organismos.
Esta opinión, que prevalecía en la ciencia hace 30 años, obstaculizó considerablemente la
solución del problema del origen de la vida. Parecía que había formado un círculo vicioso
del que era imposible evadirse. Para abordar el origen de la vida era necesario entender
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cómo se constituían las sustancias orgánicas; pero se daba el caso de que éstas
únicamente podían ser sintetizadas por organismos vivos.
Ahora bien, a esta síntesis sólo es dable llegar si nuestras observaciones no traspasan los
límites de nuestro planeta. Si rebasamos esos límites veremos que en diversos cuerpos
celestes de nuestro mundo estelar se están creando sustancias orgánicas
abiogenéticamente, o sea, en un estado ambiental que excluye toda posibilidad de que allí
haya seres orgánicos.
El espectroscopio nos permite estudiar la fórmula o composición química de las
atmósferas estelares, y a veces casi con la misma exactitud que si tuviéramos muestras
de ellas en nuestro laboratorio. El carbono se manifiesta ya en la atmósfera de las
estrellas tipo O, que son las más calientes, y se diferencian de los demás astros por su
extraordinario brillo.
Incluso en su superficie dichas estrellas contienen una temperatura que fluctúa entre los
20.000 y los 28.000 grados. Se comprende, pues, que en esas situaciones no puede
prevalecer todavía ninguna combinación química.
La materia está aquí en forma relativamente simple, como átomos libres disgregados,
sueltos como pequeñísimas partículas que forman la atmósfera incandescente de estas
estrellas.
La atmósfera de las estrellas tipo B, que destellan una luz brillante blanco-azulada y cuya
corteza tiene una temperatura de 15.000 a 20.000 grados, también incluye vapores
incandescentes de carbono. Pero este elemento tampoco alcanza a formar aquí cuerpos
químicos compuestos, sino que existe en forma atómica, es decir, como minúsculas
partículas sueltas de materia que se mueven muy rápidamente.
Únicamente la visión espectral de las estrellas blancas tipo A, en cuya superficie impera
una temperatura de 12.000º, nos deja ver por vez primera unas franjas tenues, que
indican la existencia de hidrocarburos –las primeras combinaciones químicas– en la
atmósfera de esas estrellas. Aquí, por vez primera, los átomos de dos elementos (el
carbono y el hidrógeno) se han combinado y el resultado ha sido un cuerpo más complejo,
una molécula química.
En las visiones espectrales de las estrellas más frías, las franjas inherentes a los
hidrocarburos se manifiestan más limpias a medida que baja la temperatura y adquieren
su máxima claridad en las estrellas rojas, en cuya superficie la temperatura es de 4.000º.
Nuestro Sol abarca una situación intermedia en ese sistema estelar. Pertenece a las
estrellas amarillas de tipo G. Se ha concluido que la temperatura de la atmósfera solar es
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de 5.800 a 6.400º. Pero en las capas superiores desciende a 5.000º, y en las más
profundas al alcance aún de nuestras investigaciones suele elevarse los 7.000º.
Los análisis espectroscópicos han probado que parte del carbono permanece aquí
combinado con el hidrógeno (CH-metino). Al mismo tiempo, en la atmósfera solar se
puede encontrar una combinación del carbono con el nitrógeno (CN-cianógeno). Además,
en la atmósfera solar se ha encontrado por primera vez el llamado dicarbono (C2), que es
una mezcla o combinación de dos átomos de carbono entre sí.
Vemos, pues, que en el curso de la evolución del Sol, el carbono, elemento que nos
interesa en este momento, ya ha pasado de una forma de existencia a otra.
En la atmósfera de las estrellas más calientes, el carbono se manifiesta en forma de
átomos libres y disgregados. En el Sol, ya lo vemos, en parte, haciendo combinaciones
químicas, formando moléculas de hidrocarburos, de cianógeno y de dicarbono.
Para solucionar el problema que estamos examinando, promete un gran interés el estudio
de la atmósfera de los grandes planetas de nuestro sistema solar. Las investigaciones
han descubierto que la atmósfera de Júpiter está formada en gran parte por amoníaco y
metano. Esto da motivos para suponer que también existen otros hidrocarburos. Ahora
bien, debido a la baja temperatura que hay en la superficie de Júpiter (135º bajo cero), la
masa básica de estos hidrocarburos permanece en estado líquido o sólido.
Las mismas combinaciones se manifiestan en la atmósfera de todos los grandes planetas.
Es de excepcional importancia el estudio de los meteoritos, esas “piedras celestes” que
de tanto en tanto descienden sobre la Tierra procedentes de los espacios interplanetarios.
Estos son los únicos cuerpos extraterrestres que se pueden someter directamente al
análisis químico y a un estudio mineralógico. Tanto por la índole de los elementos que los
componen como por la razón en que se basa su estructura, los meteoritos son iguales a
los materiales que hay en las partes más profundas de la corteza de la Tierra y en el
núcleo central de nuestro planeta. Se entiende fácilmente la gran importancia que tiene el
estudio de la textura material de los meteoritos para aclarar el problema de las primitivas
composiciones que se originaron al formarse la Tierra.
Por lo general, se suele situar a los meteoritos en dos grupos principales: meteoritos de
hierro (metálicos) y meteoritos de piedra. Los primeros están formados esencialmente por
hierro (90%), níquel (8%) y cobalto (0.5%). Los meteoritos de piedra contienen una
cantidad bastante menor de hierro (un 25% aproximadamente). En ellos se encuentra en
gran cantidad óxido de diversos minerales: magnesio, aluminio, calcio, sodio, manganeso
y otros.
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En todos los meteoritos se halla carbono en diferentes proporciones. Se le encuentra
sobre todo en forma natural, como carbón, grafito o diamante en bruto. Pero las formas
más usuales para los meteoritos son las composiciones de carbono con diferentes
metales, los llamados carburos. Es precisamente en los meteoritos donde se ha
encontrado por primera vez la cogenita, mineral muy abundante en ellos y que es un
carburo compuesto de hierro, níquel y cobalto.
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 sustancia orgánica similar a la cera fósil u
ozoquerita. El ensayo de esta sustancia 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 sustancias 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 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 sustancias 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 sustancias 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 sustancias orgánicas es sólo diferente al de la época
actual de nuestro planeta?; ¿que ese proceso se inició solamente después de haberse
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originado la vida sobre la vía de haberse producido un cambio de sustancias muy
perfecto, pero que también en la Tierra se sintetizaron las sustancias 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 10. Este núcleo está revestido por diversas capas denominadas
geosferas.
Directamente adosada al núcleo se halla una geosfera 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, etc. 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 Ovifaq, se han encontrado grandes cantidades de hierro natural que asoman a
la superficie.
Por su composición química, el “hierro de Ovifaq” se asemeja 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
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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 sustancias orgánicas se produce
por vía inorgánica en la superficie de la Tierra, en condiciones naturales, por reacción
producida entre los carburos y el agua. En consecuencia, incluso en nuestros días, junto
al proceso ampliamente extendido de formación de sustancias 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 sustancias 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 tanto, esta reacción pudo ser, únicamente ella,
una fuente que dio principio a la formación primaria en masa de sustancias 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 (V.
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 sustancias orgánicas en la Tierra.
Investigaciones realizadas con instrumentos muy potentes, fabricados e instalados en el
observatorio de Ala 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
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vacío, sino que en él hay una sustancia 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 V. Fesénkov descubrió que en estos 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 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 gáseopulverulenta.
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
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cercana a la del Sol? ¿Quizá éste, lo mismo que las otras estrellas, estuviera circundado
al nacer por una gigantesca nube gáseopulverulenta, de dónde 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), amoníaco 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 amoníaco; es decir, todo lo precisamente necesario para formar las
sustancias 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
sustancias 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 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 sustancias 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 sustancias 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 amoníaco 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 amoníaco, surgieron cuerpos cuyas moléculas contenían
diferentes combinaciones de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. De esta
manera se formaron las numerosas sales amoniacales, las amidas, las aminas, etc.
Por esta razón, en el mismo momento en que se formó en la superficie terrestre la
hidrosfera, en las aguas del océano primitivo debieron formarse las diversas sustancias
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que se derivaron del carbono y a las que con todo fundamento podemos nombrar como
sustancias orgánicas primitivas, aun cuando su aparición es muy anterior a la de los
primeros seres vivientes.
No cabe duda que eran cuerpos más bien simples, de moléculas más o menos diminutas,
pero, a pesar de todo, lograban una forma cualitativamente nueva en relación con la
existencia de la materia.
De suerte que las características de estos sencillos cuerpos orgánicos primitivos y su
destino posterior en el proceso de la evolución quedaron determinados por nuevas leyes
provenientes de su formación elemental y de la distribución de los átomos en sus
moléculas.
De este modo, la idea, expuesta por mí hace 30 años, relativa a que las sustancias
orgánicas se habían formado en nuestro planeta antes de la aparición de los organismos,
se confirma ahora totalmente gracias a las nuevas teorías cosmogónicas de los
astrónomos soviéticos. Cuando se formó la Tierra, en su superficie –en su atmósfera
húmeda y en las aguas del océano primitivo- también se formaron los hidrocarburos y sus
derivados oxigenados y nitrogenados. Y si antes esta etapa del paso de la materia hacia
el origen de la vida estaba rodeada de gran misterio, en nuestros días el origen primitivo
de las sustancias orgánicas más simples no presenta ninguna duda para la gran mayoría
de los naturalistas.
Con esto completamos la primera etapa, quizá la más larga de la evolución de la materia,
etapa que señala el traslado de los átomos dispersos de las ardientes atmósferas
estelares a las sustancias orgánicas más simples, disueltas en la primitiva capa acuosa
de la Tierra.
La siguiente etapa de suma y trascendental importancia en el sendero hacia la aparición
de la vida, es la formación de las sustancias proteínicas.
Tres. Origen de las proteínas primitivas
En los inicios del siglo XIX imperaba la idea errónea de que las complejas sustancias
orgánicas que integran los animales y las plantas –los azúcares, las proteínas, las grasas,
etc.- sólo podían obtenerse de los seres vivos, y que era de todo punto imposible junta
esas sustancias en un laboratorio, quizá porque se pensaba que sólo podían originarse en
los organismos vivos con la ayuda de una fuerza especial, a la que se denominaba
“fuerza vital”. Pero los innumerables trabajos efectuados en los siglos XIX y XX por los
investigadores dedicados a la química orgánica acabaron con ese prejuicio. De suerte que
hoy día, utilizando los hidrocarburos y sus derivados más simples como material básico
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podemos obtener por vía química sustancias tan propias de los organismos, como son los
diversos azúcares y grasas, innumerables pigmentos vegetales, como la alizarina y el
índigo, sustancias que dan a las flores y a los frutos su color, o aquellas otras de las
cuales se deriva su sabor y aroma, las diferentes terpenos, las sustancias curtientes, los
alcaloides, el caucho, etc.
Actualmente ya se ha logrado sintetizar incluso cuerpos tan complejos y de tan alta
actividad biológica como las vitaminas, los antibióticos y algunas hormonas. Debido a eso
sabemos que la “fuerza vital” ha sido totalmente desalojada del campo científico,
quedando totalmente aclarado que todas las sustancias que pasan a formar parte de los
animales y de los vegetales pueden, en principio, ser obtenidas también al margen de los
organismos vivos, independientemente de la vida.
Cierto también que en la Tierra no se observa la formación de sustancias orgánicas en
condiciones naturales más que en los organismos vivos, pero esto sólo está ocurriendo en
el actual período de la evolución de la materia en la Tierra. Como queda dicho en el
capítulo anterior, las sustancias orgánicas más simples –los hidrocarburos y sus
derivados más inmediatos- se forman en los cuerpos celestes que nos rodean sin ninguna
relación con la vida; es decir, en condiciones tales, que se excluye por completo la idea de
vida en ellos. También en nuestro planeta esas sustancias se formaron al principio a
consecuencia de las reacciones que se produjeron entre las sustancias inorgánicas,
mucho antes de la aparición debida.
Los hidrocarburos y sus derivados más simples contienen inmensas posibilidades
químicas. Ellos son, justamente, los que forman parte de la materia prima utilizada por los
químicos modernos para obtener en sus laboratorios las variadas sustancias orgánicas
que se hallan en los organismos vivos y a las que ya nos referimos más arriba.
Cabe hacer notar el hecho de que los químicos usan para sus trabajos de síntesis
reacciones diferentes a las que observamos en los seres vivos.
Para obligar a las sustancias orgánicas a reaccionar entre ellas con rapidez y en la forma
necesaria, los químicos emplean frecuentemente la acción de ácidos y álcalis fuertes,
altas temperaturas, grandes presiones y otros muchos análogos. Los químicos disponen
de múltiples procedimientos que les permiten realizar las reacciones más disímiles.
En los organismos vivos, en condiciones naturales, la síntesis de las diversas sustancias
orgánicas se hace de un modo totalmente diferente.
Aquí no existen sustancias de fuerte acción ni altas temperaturas como las del arsenal de
los químicos. La reacción del medio es casi siempre neutral, y a pesar de eso en los
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organismos vivos se da un gran número de cuerpos químicos de naturaleza muy distinta y
a veces muy complejos.
Esta misma diversidad de sustancias producidas por los organismos animales y vegetales
era lo que hacía pensar a los investigadores de otros tiempos que en la célula viva se
producían numerosísimas reacciones de los tipos más variados. Pero un estudio más
profundo nos demuestra que realmente no ocurre así. A pesar de la enorme cantidad de
sustancias que integran los organismos vivos, no cabe duda que la totalidad de ellas se
formaron por medio de reacciones relativamente simples y muy parecidas.
Las transformaciones químicas que sufrieron las sustancias orgánicas en la célula viva
tienen por base fundamental tres tipos de reacciones. El primero: la condensación o
alargamiento de la cadena de átomos de carbono y el proceso inverso, la ruptura de los
enlaces entre dos átomos de carbono. El segundo: la polimerización o combinación de
dos moléculas orgánicas por medio de un puente de oxígeno o nitrógeno, y por otra parte,
el proceso inverso o hidrólisis. Finalmente, la oxidación y, ligada a ella, la reducción
(reacciones de óxido-reducción). Además, en la célula viva son bastante frecuentes las
reacciones, mediante las cuales el ácido fosfórico, el nitrógeno amínico, el metilo y otros
grupos químicos se trasladan de una molécula a otra.
Todos los procesos químicos que se llevan a cabo en el organismo vivo, todas las
mutaciones de las sustancias, que conducen a la formación de cuerpos muy distintos,
pueden, en último caso, reducirse a estas reacciones simples o a todas ellas juntas. El
estudio del quimismo de la respiración, de la fermentación, de la asimilación, de la síntesis
y de la desintegración de las diversas sustancias indica que todos estos fenómenos se
apoyan en largas cadenas de transformaciones químicas, cuyos diferentes eslabones
están representados por las reacciones que acabamos de enumerar. Todo depende,
únicamente, del orden en que se vayan sucediendo las reacciones de distinto tipo. Si la
primera reacción es, por ejemplo, de condensación, y a ella le sigue un proceso de
oxidación y, luego, otra condensación, entonces resulta un cuerpo químico, o sea, un
producto de la transformación; por el contrario, si a la condensación se aúna una
polimerización y a ésta una oxidación o una reducción, no cabe duda que se obtendrá otra
sustancia.
Sucede, entonces, que la complejidad y la diversidad de las sustancias que se forman en
los organismos vivos dependen exclusivamente de la complejidad y diversidad con que se
combinan las reacciones simples de los tipos que hemos expuesto más arriba. Ahora
bien, si observamos acuciosamente estas reacciones, notaremos que muchas de ellas
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poseen un rasgo característico común, una particularidad común, lo cual se produce con
la participación inmediata de los elementos del agua. Estos elementos se combinan con
los átomos de carbono de la molécula de la sustancia orgánica, o bien se desprenden,
separándose de ella. Esta reacción entre los elementos del agua y los cuerpos orgánicos
constituye la base fundamental de todo el proceso vital. Gracias a ella tienen lugar las
numerosas transformaciones de las sustancias orgánicas que se forman actualmente en
condiciones naturales, dentro de los organismos. Aquí, estas reacciones se efectúan con
gran rapidez y en un orden de sucesión muy estricto; todo ello gracias a ciertas
condiciones especiales, a las que nos referiremos un poco más adelante. Pues bien,
aparte de estas condiciones, fuera de los organismos vivos también encontramos esta
reacción entre el agua y las sustancias orgánicas, aunque su desarrollo sea mucho más
lento.
Los químicos habían logrado ya, hace tiempo, numerosas síntesis obtenidas por esta
reacción al guardar simplemente por más o menos tiempo soluciones acuosas de distintas
sustancias orgánicas. En estos casos, las sencillas y diminutas moléculas de los
hidrocarburos y de sus derivados, formadas por un pequeño número de átomos, se
combinan entre ellas mediante los más variados procedimientos, formando así moléculas
de mayor tamaño y de estructura más compleja. En 1861, nuestro eminente compatriota
A. Bútlerov demostró ya que si se diluye formalina (cuya molécula está formada por un
átomo de carbono, un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno) en agua calcárea y
se guarda esta solución en un lugar templado, pasado cierto tiempo se comprueba que la
solución adquiere sabor dulce. Después también se demostró que en esas condiciones
seis moléculas de formalina se combinan entre ellas para formar una molécula de azúcar
de mayor tamaño y de estructura más compleja.
El académico A. Baj, padre de la bioquímica soviética, retuvo durante mucho tiempo una
mezcla de soluciones acuosas de formalina y de cianuro potásico, verificando
posteriormente que de esta mezcla se podía aislar una sustancia nitrogenada de gran
peso molecular y que daba algunas reacciones distintivas de las proteínas.
Se podrían enumerar centenares de ejemplos análogos, pero lo dicho ya es suficiente
para tener idea de esa capacidad tan notable de las sustancias orgánicas más sencillas
para transformarse en cuerpos más complejos y de elevado peso molecular cuando se
guardan simplemente sus soluciones acuosas.
Las condiciones existentes en las aguas del océano primitivo en el tiempo que nos ocupa
no eran muy diferentes de las condiciones que reproducimos en nuestros laboratorios. Por
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eso pensamos que en cualquier parte de aquel océano, en cualquier laguna o charco en
proceso de desecación, debieron surgir las mismas sustancias orgánicas complejas que
se produjeron en el matraz de Bútlerov, en la vasija de Baj y en otros experimentos
análogos.
De más está decir que en esa solución de sustancias orgánicas tan simples, como eran
las aguas del océano primitivo, las reacciones no se realizaban en determinada escala, no
seguían ningún orden. Por el contrario, poseían un carácter desordenado y caótico. Las
sustancias orgánicas podían sufrir al mismo tiempo diferentes transformaciones químicas,
seguir distintos caminos químicos, originando innumerables y variados productos. Pero
desde el primer instante se pone en evidencia determinada tendencia general a la síntesis
de sustancias cada vez más complejas y de peso molecular más y más elevado. Así se
explica que en las aguas tibias del océano primitivo de la Tierra se formaran sustancias
orgánicas de elevado peso molecular, parecidas a las que ahora encontramos en los
animales y vegetales.
Si estudiamos la formación de las diversas sustancias orgánicas complejas en la capa
acuosa de la Tierra, debemos preocuparnos especialmente de la formación de las
sustancias proteínicas en esas condiciones. Las proteínas desempeñan una función de
extraordinaria importancia, un papel realmente decisivo, en la formación de la “sustancia
viva”. El protoplasma, sustrato material de la constitución del cuerpo de los animales, de
las plantas y de los microbios, siempre contiene una importante cantidad de proteínas.
Engels había señalado ya que “siempre que nos encontramos con la vida, la vemos ligada
a algún cuerpo albuminoideo (proteínico), y siempre que nos encontramos con algún
cuerpo albuminoideo que no esté en descomposición, hallamos sin excepción fenómenos
de vida”.
Estas palabras de Engels tuvieron una total confirmación en los trabajos realizados por los
investigadores modernos. Y es que se ha demostrado que las proteínas no son, como
antes se creía, simples elementos pasivos de la estructura del protoplasma, sino que, por
el contrario, participan directa y activamente en el recambio de sustancias y en otros
fenómenos de la vida.
Por tanto, el origen de las proteínas significa un importantísimo eslabón del proceso
evolutivo seguido por la materia, de ese proceso que ha dado origen a los seres vivos.
En los finales del siglo pasado y comienzos de éste, cuando la química de las proteínas
aún estaba por desarrollarse, algunos hombres de ciencia creían que las proteínas
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entrañaban un principio misterioso especial, unas agrupaciones atómicas específicas y
que eran las generadoras de la vida.
Visto desde ese ángulo, el origen primitivo de las proteínas parecía enigmático y hasta se
creía poco probable que tal origen hubiese tenido lugar. Pero si ahora examinamos este
problema desde el punto de vista de las ideas actuales referente a la naturaleza química
de la molécula proteínica, todo él adquiere un aspecto absolutamente opuesto.
Sintetizando esquemáticamente los últimos adelantos obtenidos por la química de las
proteínas, debemos señalar ante todo la circunstancia de que en nuestros días
conocemos muy bien las distintas partes –los “ladrillos”, pudiéramos decir- que forman la
molécula de cualquier proteína. Porque esos “ladrillos” son precisamente los aminoácidos,
sustancias bien conocidas por los químicos actualmente.
En la molécula proteínica, los aminoácidos están ligados entre sí mediante enlaces
químicos especiales, formando así una larga cadena. El número de moléculas de
aminoácidos que integran esta cadena cambia, según las distintas proteínas, de algunos
centenares a varios miles. Es por eso que dicha cadena suele ser muy larga. Tanto que,
en la mayoría de los casos, la cadena aparece enrollada, formando un enredado ovillo,
cuya estructura sigue, no obstante eso, un determinado orden. Este ovillo es lo que, en
realidad, constituye la molécula proteínica.
Por consiguiente, tiene vital importancia el hecho de que cada sustancia proteínica esté
constituida por aminoácidos muy diferentes. De suerte que podemos afirmar que la
molécula proteínica está integrada por “ladrillos” de distintas clases. En la actualidad se
conocen cerca de treinta aminoácidos distintos que forman parte de la constitución de las
proteínas naturales. Se sabe también que algunas proteínas llevan en su molécula todos
los aminoácidos conocidos; otras, por el contrario, son menos favorecidas en
aminoácidos. Las propiedades químicas y físicas de cualquiera de las proteínas
conocidas dependen cardinalmente de los aminoácidos que la componen.
No obstante, debemos tener presente que las moléculas de aminoácidos que constituyen
la cadena proteínica no están unidas entre sí en cualquier forma, al azar, sino en estricto
orden, propio y exclusivo de esa proteína.
Por tanto, las propiedades físicas y químicas de cualquier proteína; su capacidad de
reaccionar químicamente con otras sustancias; su solubilidad en el agua, etc., no sólo
dependen de la cantidad y de la variedad de los aminoácidos que componen su molécula,
sino también del orden en que estos aminoácidos están ligados uno tras otro en la cadena
proteínica.
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Dicha estructura hace posible la existencia de una variedad infinita de proteínas. La
albúmina del huevo que todos conocemos, no es sino una proteína y, además –por
añadidura-, relativamente sencilla. En cambio son mucho más complejas las proteínas de
nuestra sangre, de nuestros músculos y del cerebro. En todo ser vivo, en cada uno de sus
órganos hay centenares, miles de proteínas distintas, y cada especie animal o vegetal
tiene sus proteínas propias, exclusivas de esa especie. Como ejemplo natural, hay que
señalar que las proteínas de la sangre humana son algo diferentes a las de la sangre de
un caballo, de una vaca o de un conejo.
De ahí que por esa extraordinaria variedad de proteínas se presenta la dificultad de
lograrlas por vía artificial en nuestros laboratorios. Sin embargo, hoy día ya podemos
obtener fácilmente cualquier aminoácido a partir de los hidrocarburos y el amoníaco. Y,
naturalmente, tampoco ofrece para nosotros grandes dificultades la unión de estos
aminoácidos para formar largas cadenas, parecidas a las que forman la base de las
moléculas proteínicas, consiguiendo así sustancias realmente parecidas a las proteínas
(sustancias proteinoides). Empero, esto no basta para reproducir artificialmente cualquiera
de las proteínas que ya conocemos como, por ejemplo, la albúmina de nuestra sangre o
la de la semilla del guisante. Para eso es necesario unir en cada cadena centenares de
miles de aminoácidos diferentes, y además, en un orden muy especial, justamente en el
orden en que se encuentran en esa proteína concreta.
Mas si tomamos una cadena compuesta solamente por cincuenta eslabones, con la
particularidad de que estos eslabones son de veinte clases distintas, al combinarlos en
diversas formas podemos lograr una gran variedad de cadenas. El número de esas
cadenas, diferenciadas por la distinta disposición de sus eslabones, puede expresarse por
la unidad seguida de cuarenta y ocho ceros, o sea, por una cifra que se puede obtener si
multiplicamos un millón por un millón, el resultado otra vez por un millón, y así hasta siete
veces. Y si tomásemos esa cantidad de moléculas de proteínas y formásemos con ellas
un cordón de un dedo de grueso, podríamos estirarlo alrededor de todo nuestro sistema
estelar, de un extremo a otro de la Vía Láctea.
Pues bien, la cadena de aminoácidos de una molécula proteínica de tamaño mediano, no
está formada por cincuenta sino por varios centenares de eslabones, y no contiene veinte
tipos de aminoácidos, sino treinta. De ahí que el número de combinaciones aumente aquí
en muchos cuatrillones de veces.
Para obtener artificialmente una proteína natural, hay que escoger de entre esas múltiples
combinaciones la que nos dé justamente una disposición de los aminoácidos en la cadena
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proteínica que coincida exactamente con la de la proteína natural que queremos lograr.
Es natural, pues, que si vamos uniendo de cualquier modo los aminoácidos para constituir
la cadena proteínica, jamás llegaremos a lograr nuestro propósito.
Esto es lo mismo que si revolviendo y agitando un montón de tipos de imprenta en el que
hubiese veinticinco letras distintas, esperásemos que en un momento determinado
pudieran agruparse para formar una poesía conocida.
Solamente podremos reproducir esa poesía si sabemos bien la disposición de las letras y
de las palabras que la componen. De la misma manera, sólo conociendo la distribución
exacta de los aminoácidos en la cadena proteínica en cuestión podremos estar seguros
de la posibilidad de reproducirla artificialmente en nuestro laboratorio. Desgraciadamente,
hasta este momento sólo se ha podido determinar el orden de colocación de los
aminoácidos en algunas de las sustancias proteínicas más simples. Es por eso que aún
no se han podido obtener artificialmente las complejas proteínas naturales.
Pero esto será solamente cosa de tiempo porque, en principio, nadie duda ya de la
posibilidad de lograr proteínas por vía artificial.
Pero lo que en este caso nos importa, no es admitir en principio la posibilidad de sintetizar
las proteínas o las sustancias proteinoides. Para nosotros, lo interesante es tener idea
muy clara y concreta de cómo han surgido por vía natural esas sustancias orgánicas; las
más complejas de todas, en las condiciones en que en cierto tiempo surgieron en la
superficie de nuestro planeta. Hasta hace poco no se podía dar a esta pregunta una
respuesta con base experimental; pero en la primavera de 1953, en un experimento
realizado con este fin, de una mezcla de metano, amoníaco, vapor de agua e hidrógeno,
se obtuvieron varios aminoácidos en unas condiciones que reproducían en forma muy
parecida a las que existieron en la atmósfera de la Tierra en sus comienzos.
Muchas más dificultades presenta la unión de estos aminoácidos para formar moléculas
de sustancias proteinoides; dificultades debidas a que, en condiciones naturales, ante la
síntesis de esas sustancias, se levanta una gran barrera energética. Así es que, para
obtener la unión de las moléculas de aminoácidos y formar polipéptidos, se precisa un
enorme gasto de energía (unas 3.000 calorías).
En las síntesis que se obtienen en los laboratorios, esta dificultad puede evitarse
mediante procedimientos especiales; pero con la simple conservación de soluciones
acuosas de aminoácidos, esa reacción no se produce, a diferencia de lo que sucede en el
caso citado de la formalina y el azúcar.
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A pesar de estos tropiezos, en los últimos años se han obtenido en este sentido
resultados halagadores. Sobre todo, se ha podido demostrar que cuando se seleccionan
acertadamente los aminoácidos, la energía necesaria para realizar la síntesis se puede
reducir en forma considerable; de suerte que hay ocasiones en que es posible recuperarla
mediante determinadas reacciones concomitantes. Para nosotros son de sumo interés los
experimentos realizados recientemente en Leningrado por el profesor S. Brésler.
Teniendo presente que el consumo de energía suficiente para lograr la formación de
polipéptidos a partir de una solución acuosa de aminoácidos, puede ser compensado por
el gasto de la energía liberada mediante la acción de la presión exterior, Brésler efectuó la
síntesis bajo presiones de varios miles de atmósferas. Así pues, trabajando en estas
condiciones con aminoácidos y otros productos de la desintegración proteínica, pudo
sintetizar cuerpos proteinoides de muy considerable peso molecular, en los que diferentes
aminoácidos aparecían unidos entre sí, formando polipéptidos. Estos experimentos nos
demuestran la gran posibilidad de sintetizar proteínas o sustancias proteinoides mediante
el concurso de las altas presiones que pueden producirse fácilmente en condiciones
naturales en la Tierra, como sucede en las grandes profundidades de los océanos.
Por tanto, la química moderna de las proteínas nos está revelando que en una época
remota de la Tierra, en su capa acuosa, pudieron y debieron formarse sustancias
proteinoides. Desde luego, estas “proteínas primitivas” no podían ser exactamente iguales
a ninguna de las proteínas que existen ahora, pero sí se parecían a las proteínas que
conocemos. En sus moléculas, los aminoácidos estaban unidos por los mismos enlaces
que en las proteínas actuales. Lo distinto aparecía solamente en que la disposición de los
aminoácidos en las cadenas proteínicas era diferente, es decir, menos ordenada.
Mas esas “proteínas primitivas” ya tenían, tal como las actuales, unas moléculas enormes
e innumerables posibilidades químicas. Y fueron justamente esas posibilidades las que
determinaron el papel de excepcional importancia efectuado por las proteínas en el
proceso ulterior de la materia orgánica.
Naturalmente que el átomo de carbono de la atmósfera estelar no era todavía una
sustancia orgánica, pero su extraordinaria facilidad para combinarse con el hidrógeno, el
oxígeno y el nitrógeno llevaba implícita la posibilidad, en determinadas condiciones de
existencia, de poder formar sustancias orgánicas. Exactamente lo mismo ocurrió con las
proteínas primitivas, pues en sus grandes propiedades encerraban posibilidades que
habrían de conducir forzosamente, en determinadas condiciones del desarrollo de la
materia, a la formación de seres vivos. Así es como en las fases del desarrollo de nuestro
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planeta, en las aguas de su océano primitivo, debieron constituirse numerosos cuerpos
proteinoides y otras sustancias orgánicas complejas, seguramente parecidas a las que en
la actualidad integran los seres vivos. Pues bien, como es natural, se trataba solamente
de materiales de construcción. No eran, valga la frase, sino ladrillos y cemento, materiales
con los que se podía construir el edificio, pero éste, como tal, no existía todavía. Las
sustancias orgánicas se encontraban únicamente, y en forma simple, disueltas en las
aguas del océano, con sus moléculas dispersas en ellas sin orden ni concierto.
Naturalmente, faltaba aún la estructura, es decir, la organización que distingue a todos los
seres vivos.
Cuatro. Origen de las primitivas formaciones coloidales
Como ya hemos visto, en el capítulo anterior, en el proceso evolutivo de la Tierra debieron
formarse en las aguas del océano primario sustancias orgánicas muy complejas y
diversas, parecidas a las que integran los actuales organismos vivos. Pero entre estos
últimos y la simple solución acuosa de sustancias orgánicas hay, desde luego, una gran
diferencia.
El fundamento de todo organismo vegetal o animal, es decir, la base de los cuerpos de los
distintos hongos, bacterias, amibas y otros organismos sumamente simples, es el
protoplasma, el substrato material en el que se desarrollan los fenómenos vitales. En su
aspecto exterior, el protoplasma sólo es una masa viscosa semilíquida de color grisáceo,
en cuya composición–aparte del agua- se encuentran, principalmente, proteínas y otras
varias sustancias orgánicas y sales inorgánicas. Más no es sólo una simple mezcla de
estas sustancias. Pues el protoplasma tiene una organización muy compleja. Esta
organización se muestra, en primer lugar, a través de una determinada estructura, en
cierta distribución espacial recíproca de las partículas que constituyen las sustancias del
protoplasma y, en segundo lugar, en una determinada armonía, con cierto orden y con
determinada regularidad de los procesos físicos y químicos que se efectúan en él.
Por tanto, la materia viva está representada en nuestros días por organismos, por
sistemas individuales que tienen cierta forma y una sutil estructura interior u organización.
Nada parecido pudo existir, como es lógico, en las aguas de ese océano primitivo, cuya
historia hemos examinado en el capítulo anterior. El estudio de distintas soluciones, entre
ellas las de sustancias orgánicas, demuestra que en ellas las diversas partículas están
repartidas de una manera más o menos regular por todo el volumen de disolvente,
encontrándose en constante y desordenado movimiento. Por tanto, la sustancia que nos
ocupa se encuentra aquí indisolublemente fundida con el medio que la rodea y, además,
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no posee una estructura precisa, con base en la disposición regular de unas partículas
con respecto de otras. Sin embargo, nosotros no podemos concebir un organismo que no
posea una estructura y esté totalmente disuelto en el medio ambiente. De ahí que en el
camino que conduce de las sustancias orgánicas a los seres vivos surgieran seguramente
unas formas individuales, unos sistemas especialmente delimitados en relación con el
medio ambiente y con una especial disposición interior de las partículas de la materia.
Las sustancias orgánicas de bajo peso molecular, como por ejemplo, los alcoholes o los
azúcares, al ser disueltas en el agua se desmenuzan en alto grado y se distribuyen en
idéntica forma, por toda la solución, de moléculas sueltas que quedan más o menos
independientes unas de otras. Por eso sus propiedades dependerán principalmente de la
estructura de las propias moléculas y de la disposición que adopten en ellas los átomos
de carbono, hidrógeno, oxígeno, etc.
Pero conforme va creciendo el tamaño de las moléculas, a estas leyes sencillas de la
química orgánica van agregándose otras nuevas, más complejas, cuyo estudio es objeto
de la química de las coloides. Las soluciones más o menos diluidas de sustancias de leve
peso molecular, son sistemas perfectamente estables en los que el grado de
fraccionamiento de la sustancia y la uniformidad de su distribución en el espacio no
cambian por sí solos. En cambio, las partículas de los cuerpos de elevado peso molecular
dan soluciones coloidales, que se reconocen por su relativa inestabilidad.
Bajo la influencia de diversos factores, estas partículas tienden a combinarse entre ellas y
a formar verdaderos enjambres, a los que se les denomina agregados o complejos. Sin
embargo, sucede a menudo que este proceso de unión de partículas tiene tanta
intensidad que la sustancia coloidal se separa de la solución dejando sedimento. Este
proceso es lo que llamamos coagulación.
Otras veces no alcanza a formar el sedimento, pero siempre se altera hondamente la
distribución uniforme de las sustancias en la solución. Las sustancias orgánicas disueltas
se concentran en determinados puntos, se forman unos coágulos en los que las distintas
moléculas o partículas se hallan ligadas entre sí en determinada forma, por lo que surgen
nuevas y complejas relaciones determinadas no sólo por la disposición de los átomos en
las moléculas, sino también por la disposición que toman unas moléculas en relación con
otras.
Tomemos dos soluciones de sustancias orgánicas de alto peso molecular, por ejemplo:
una solución acuosa de jalea y otra similar de goma arábiga. Ambas son transparentes y
homogéneas; en ellas la sustancia orgánica se encuentra totalmente fundida con el medio
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ambiente. Las partículas de las sustancias orgánicas que hemos tomado están
uniformemente distribuidas en el disolvente. Mezclemos ahora las dos soluciones y
observemos inmediatamente que la mezcla se enturbia. Y si la examinamos al
microscopio podremos ver que en las soluciones, antes homogéneas, han aparecido unas
gotas, separadas del medio ambiente por una veta divisoria.
Lo mismo sucederá si mezclamos soluciones de otras sustancias de elevado peso
molecular, sobre todo si mezclamos diferentes proteínas. En estos casos se forma algo
así como un amontonamiento de moléculas en determinados lugares de la mezcla. Por
eso a las gotas que aquí se forman se les dio el nombre de coacervados (del latín
acervus, montón). Estas agrupaciones tan interesantes han sido estudiadas en forma
detallada y se continúan estudiando en los laboratorios de Bungenberg, de Jong y de
Kruit, en el laboratorio de bioquímica de las plantas de la Universidad de Moscú y en
varios otros. Al someter a un análisis químico los coacervados y el líquido que los rodea,
se puede ver que toda la sustancia coloidal (por ejemplo, toda la gelatina y toda la goma
arábiga del caso que acabamos de citar), se ha concentrado en los coacervados y que en
el medio circundante casi no quedan moléculas de esta sustancia. A su alrededor
solamente hay agua casi pura, pero dentro de los coacervados, las sustancias aludidas se
encuentran tan concentradas, que más parece tratarse de una solución de agua de
gelatina y goma arábiga y no al revés. A ello se debe la propiedad, tan característica de
los coacervados, de que sus gotas, a pesar de ser líquidas y estar impregnadas de agua,
jamás se mezclan con la solución acuosa que las circunda.
Esta misma cualidad posee el protoplasma de los organismos vivos. Si partimos una
célula vegetal y extraemos en agua su protoplasma, observamos que, a pesar de su
consistencia líquida, no se mezcla con el agua circundante, sino que flota en ella
formando bolitas muy delimitadas y aparte de la solución. Este parecido entre los
coacervados artificiales y el protoplasma no es simplemente algo externo. La conclusión
de los trabajos realizados en estos últimos años es que el protoplasma se encuentra,
efectivamente, en estado coacervático. Aclarando que: la estructura del protoplasma es,
por supuesto, mucho más complicada que la de los coacervados artificiales, porque, entre
otros motivos, en el protoplasma no se encuentran presentes dos sustancias coloidales,
como en el ejemplo anteriormente citado, sino muchas más. A pesar de esto, varias
propiedades físicas y químicas del protoplasma, como son su capacidad de formar
vacuolas, su ambición, permeabilidad, etc., solamente se pueden comprender estudiando
los coacervados.
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Una cualidad muy importante de los coacervados es que, a pesar de su consistencia
líquida, tienen cierta estructura. Las moléculas y las partículas coloidales que los
estructuran no se encuentran distribuidas en ellos al azar, sino colocadas entre sí en
determinada forma espacial.
En algunos coacervados se logra ver al microscopio algunas estructuras, pero éstas son
muy inestables y sólo duran lo que las fuerzas que han determinado esa disposición de
las partículas. Pequeñas variantes pueden producirse hasta que el coacervado se
desintegre en moléculas sueltas, disolviéndose en el medio circundante. Otras veces
ocurre al contrario, el coacervado se hace más compacto, su viscosidad interna crece y
puede llegar a tomar un aspecto gelatinoso, la estructura se complica y se torna más
duradera. Estos cambios sufridos por los coacervados pueden ser producidos por
cambios operados en las condiciones exteriores o bajo el influjo de alteraciones químicas
internas.
Tenemos, entonces, que los coacervados presentan determinada forma rudimentaria de
organización de la materia, aunque esta organización es todavía muy primitiva y
totalmente inestable. A pesar de esto, dicha organización ya permite precisar numerosas
propiedades de los coacervados. En éstos destaca sobre todo su capacidad de absorber
diferentes sustancias que se hallan en la solución. Se puede demostrar en forma muy fácil
esta propiedad si agregamos distintos colorantes al líquido que rodea a los coacervados,
porque veremos al momento cómo la sustancia colorante pasa rápidamente de la solución
a la gota del coacervado.
Muchas veces ese fenómeno se complica con una serie de transformaciones químicas
que se producen dentro del coacervado. Las partículas absorbidas por el coacervado
reaccionan químicamente con las mismas sustancias del propio coacervado. Y a causa de
esto las gotas del coacervado a veces aumentan de volumen y crecen a expensas de las
sustancias absorbidas por él del líquido circundante.
En esas ocasiones no solamente se produce un aumento de volumen y de peso de la
gota, sino que también cambia considerablemente su composición química. Por tanto,
notamos que en los coacervados se pueden producir determinados procesos químicos.
Es de vital importancia el hecho de que el carácter y la rapidez de esos procesos
dependan en gran medida de la estructura físico-química de dicho coacervado, para que
puedan ser de distinta naturaleza en los diversos coacervados.
Luego de haber visto las propiedades de los coacervados, retrocedamos ahora a los
cuerpos proteinoides de elevado peso molecular que se formaron en la primitiva capa
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acuosa de la Tierra. Pues bien, como ya dijimos, las moléculas de estos cuerpos, a
semejanza de las moléculas de las proteínas actuales, poseían en su superficie varias
cadenas laterales dotadas de diferente función química, debido a lo cual, a medida que
iban creciendo y haciéndose más complejas las “proteínas primitivas”, debieron aparecer
ineludiblemente nuevas relaciones entre las diversas moléculas. En efecto, ninguna
molécula podía existir aislada de las demás, debido a lo cual fue forzoso que se
estructuraran verdaderos enjambres o montones de moléculas, complicadas
agrupaciones de partículas que poseían una naturaleza heterogénea, ya que estaban
integradas por moléculas proteicas de distinto tamaño y diferentes propiedades. De aquí
apareció, sin duda, como una necesidad imperiosa la concentración de la sustancia
orgánica en determinados puntos del espacio. Antes o después, en este o en el otro
extremo del océano primitivo, de la solución acuosa de diferentes sustancias proteínicas,
debieron separarse, sin duda, gotas de coacervados. Mas ya vimos anteriormente que las
condiciones para la formación de los coacervados son sencillas. Basta con mezclar
simplemente las soluciones de dos o varias sustancias orgánicas de alto peso molecular.
Por tanto, es posible asegurar que tan pronto como en la primitiva hidrosfera terrestre se
formaron diversos cuerpos proteinoides de peso molecular más o menos elevado,
inmediatamente debieron surgir también los coacervados.
Para la formación de los coacervados ni siquiera pudo ser un obstáculo la concentración,
un tanto débil, de las sustancias orgánicas en el océano primitivo.
Las aguas de los mares y océanos actualmente contienen ínfimas cantidades de
sustancias orgánicas, originadas por la desintegración de los organismos muertos.
Estas sustancias son, en su gran mayoría, absorbidas por los microorganismos que viven
en el agua, para los cuales constituyen el alimento básico. Pero hay casos, no muy
frecuentes, en las profundidades de los abismos del mar, en que las sustancias orgánicas
pueden librarse de ser atacadas por los microbios y seguir intactas durante un plazo
relativamente corto. Los datos obtenidos mediante el estudio de los fondos abismales
fangosos, señalan que en esas condiciones las sustancias orgánicas disueltas crean
sedimentos gelatinosos. Cuando el agua sólo contiene vestigios de sustancias orgánicas
de elevado peso molecular y los coacervados complejos se separan, este mismo
fenómeno puede observarse con frecuencia en condiciones creadas artificialmente, en el
cual la acción de los microorganismos queda excluida.
De este modo la mezcla de diversos coloides y, en primer lugar, la mezcla de cuerpos
proteinoides primitivos en las aguas de la Tierra, debió originar la formación de
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coacervados, etapa importantísima en la evolución de la sustancia orgánica primitiva y en
el proceso que originó la vida. Hasta ese instante, la sustancia orgánica había estado
totalmente adherida al medio circundante, distribuida de una manera uniforme en toda la
masa del disolvente. Al formarse los coacervados, las moléculas de la sustancia orgánica
se unieron en determinados puntos del espacio y se aislaron del medio circundante por
una separación más o menos clara.
Cada coacervado tomó cierta individualidad, en contraposición, por así decirlo, al mundo
exterior circundante. Solamente esa separación de los coacervados pudo crear la unidad
dialéctica entre el organismo y el medio, factor fundamental en el proceso de origen y
desarrollo de la vida en la Tierra. Igualmente, con el surgimiento de los coacervados la
materia orgánica tomó determinada estructura. Pero antes, en las soluciones, no había
más que un conglomerado de partículas que se movían desordenadamente; mientras que
en los coacervados, estas partículas están colocadas, unas con respecto a otras en un
orden preciso. En consecuencia, aquí ya aparecen rudimentos de determinada
organización, aunque realmente, muy elementales. El resultado de esto fue que a las
simples relaciones organoquímicas se agregaran las nuevas leyes de la química coloidal.
Estas leyes también rigen para el protoplasma vivo de los organismos actuales. De ahí
que podamos situar cierta analogía entre las propiedades fisicoquímicas del protoplasma
y nuestros coacervados.
En efecto, ¿podemos afirmar, basándonos en esto, que los coacervados sean seres
vivos? Por supuesto que no. Y el problema no se basa únicamente en la complejidad de
la composición del protoplasma y en lo delicado de su estructura. En los coacervados
obtenidos artificialmente por nosotros o en aquellas gotas que aparecieron por vía natural,
al desprenderse de la solución de sustancias orgánicas en el océano primitivo de la
Tierra, no reinaba esa “armonía” estructural, esa adaptación de la organización interna al
cumplimiento de determinadas funciones vitales en condiciones concretas de existencia,
tan propia del protoplasma de todos los seres vivos sin excepción.
Dicha adaptación a las condiciones del medio ambiente, de ninguna manera podía ser el
resultado de simples leyes físicas o químicas.
De igual modo tampoco bastan para explicarla las leyes de la química coloidal. De ahí que
al originarse los seres vivos primitivos, sin duda, surgieron en el proceso evolutivo de la
materia, nuevas leyes que poseían ya un carácter biológico.
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Cinco. Organización del protoplasma vivo
A fin de poder llevar adelante el curso de la evolución y el proceso del origen de la vida,
es preciso conocer, aunque sea a grandes rasgos, los principios básicos de la
organización del protoplasma, ese sustrato material que forma la base de los seres vivos.
A fines del siglo pasado y principios del actual, algunos científicos pensaban que los
organismos no eran más que unas “máquinas vivientes” de tipo especial, con una
formación estructural sumamente compleja. Según ellos, el protoplasma poseía una
estructura semejante a la de una máquina y estaba construido con arreglo a un
determinado plan y formado por “vigas” y “tirantes”, rígidos e inmutables, entrelazados
unos con otros. Esta estructura, este riguroso orden en la disposición recíproca de las
distintas partes del protoplasma, era justamente lo que, según el punto de vista en
cuestión, constituía la causa específica de la vida, así como la causa del trabajo
específico de una máquina depende de su estructura, según la forma en que están
dispuestas las ruedas, los ejes, los pistones y las demás partes del mecanismo. De aquí
la conclusión de que si consiguiéramos estudiar detalladamente y captar esta estructura,
tendríamos aclarado el enigma de la vida.
Pero el estudio concreto del protoplasma ha negado ese principio mecanicista. Se verificó
que en el protoplasma no existe ninguna estructura que se parezca a una máquina, ni
siquiera a las de máxima precisión.
Se sabe que la masa fundamental del protoplasma es líquida; es un coacervado complejo,
formado por numerosas sustancias orgánicas de enorme peso molecular, entre las que
figuran, en primer término, las proteínas y los lipoides. De ahí que en esa sustancia
coacervática fundamental, floten libremente partículas filamentosas coloidales, tal vez
gigantescas moléculas proteínicas sueltas, y más probablemente, verdaderos enjambres
de esas moléculas. Las partículas son tan minúsculas que no se alcanzan a distinguir ni
siquiera con ayuda de los microscopios modernos más perfectos. Pero a la vez, en el
protoplasma existen también elementos visibles. De suerte que al unirse formando
grandes montones, las moléculas proteínicas y de otras sustancias pueden destacarse en
la masa protoplasmática en forma de gotas pequeñas, pero ya visibles al microscopio, o
formando algo así como coágulos, con una estructura determinada a los que se denomina
elementos morfológicos: el núcleo, las plastídulas, las mitocondrias, etc.
Dichos elementos protoplasmáticos, visibles al microscopio, son, en esencia, la expresión
externa, una manifestación aparente de determinadas relaciones de solubilidad muy
complejas, de las sustancias del protoplasma.
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Como veremos, esta estructura tan lábil del protoplasma cumple, sin lugar a dudas, un
gran papel en el curso del proceso vital, pero éste no puede compararse con el que
desempeña la estructura de una máquina en su trabajo específico. Y esto se justifica
plenamente, por ser la máquina y el protoplasma, en principio, dos sistemas totalmente
opuestos.
En efecto, lo que distingue la labor de una máquina es el desplazamiento mecánico de
sus partes en el espacio. Por eso, el elemento primordial de la organización de una
máquina es, justamente, la disposición de sus piezas. El proceso vital posee un carácter
completamente diferente.
Su manifestación esencial es el recambio de sustancias, o sea, la interacción química de
las diversas partes que forman el protoplasma. Por eso, el elemento más importante de la
organización del protoplasma no es la distribución de sus partes en el espacio (como
sucede en la máquina), sino determinado orden de los procesos químicos en el tiempo, su
combinación armónica tendiente a conservar el sistema vital en su conjunto.
El equívoco de los mecanicistas reside sobre todo en ignorar esa diferencia. Por afán de
dar a los seres vivos la misma forma de movimiento de la materia que poseen las
máquinas, quieren establecer una igualdad entre la organización del protoplasma y su
estructura, o sea, reducen esa organización a una simple distribución en el espacio de sus
diversas partes.
Está bien claro que se trata, lógicamente, de una interpretación unilateral, ya que toda
organización no solamente hemos de concebirla en el espacio, sino también en el tiempo.
Cuando decimos, por ejemplo, que en una asamblea hay “organización”, no es sólo
porque los que allí asisten se han distribuido en la sala en una determinada forma, sino
además porque la asamblea se rige por un reglamento y porque las intervenciones de los
oradores se harán en un orden previamente establecido.
De acuerdo con el carácter del sistema de que se trate, se destacará en primer lugar su
organización, tanto en el espacio como en el tiempo. Porque lo que decide en una
máquina es la organización espacial; pero también conocemos numerosos sistemas en
los que sobresale en primer término la organización en el tiempo. En calidad de ejemplo
de esos sistemas puede servirnos cualquier obra musical, una sinfonía, pongamos por
caso. Porque lo que determina cualquier sinfonía es la combinación, en un orden estricto
en el tiempo, de decenas o centenares de los miles de notas que la componen. Es
suficiente salirse de la combinación armónica requerida, de este orden de sonidos, para
que desaparezca la sinfonía como tal y quede una desarmonía convertida en un caos.
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Para la formación del protoplasma es de suma importancia la existencia de determinada y
sutil estructura interna. Mas, aparte de esto, lo decisivo en este caso es la organización en
el tiempo, es decir, cierta armonía de los procesos que se operan en el protoplasma. Todo
organismo, animal, planta o microbio, vive sólo mientras estén pasando por él, en torrente
continuo, nuevas partículas de sustancias, impregnadas de energía. Desde el medio
ambiente pasan al organismo diferentes cuerpos químicos; y una vez dentro, son
sometidos a esenciales cambios y transformaciones, a raíz de los cuales se convierten en
sustancia del propio organismo y se tornan iguales a los cuerpos químicos que
anteriormente integraban al ser vivo.
Este proceso es el que se denomina asimilación. Pero paralelo a la asimilación se da el
proceso contrario, la desasimilación. Es decir, que las sustancias del organismo vivo no
quedan inmutables, sino que se desintegran con mayor o menor rapidez, y son
remplazadas por los cuerpos asimilados. Así, los productos de la desintegración son
expulsados al ambiente.
En efecto, la sustancia del organismo vivo jamás permanece inmóvil, sino que se
desintegra y vuelve a formarse continuamente en virtud delas numerosas reacciones de
desintegración y síntesis, que se desarrollan en estrecho entrelazamiento. Heráclito,
dialéctico de la antigua Grecia, ya comentaba: nuestros cuerpos fluyen como un arroyo, y
de la misma manera que el agua de éste, la materia se renueva en ellos. Claro está que la
corriente o el chorro de agua pueden mantener su forma, su aspecto exterior durante
cierto tiempo, pero esta forma no es otra cosa que la manifestación externa de ese
proceso continúo que es el movimiento de las partículas del agua. Incluso la existencia de
este sistema que acabamos de describir depende de que por el chorro de agua pasen
constantemente, con determinada velocidad, nuevas moléculas de materia. Pero si
hacemos que se interrumpa el proceso, el chorro desaparece como tal. Y esto mismo
sucede en todos los sistemas llamados dinámicos basados en determinado proceso. Es
incuestionable que todo ser vivo es también un sistema dinámico.
Exactamente lo mismo que en el chorro de agua, su forma y su estructura no son otra
cosa que la expresión externa y aparente de un equilibrio, extraordinariamente lábil,
formado entre procesos que en sucesión permanente se producen en ese ser vivo a lo
largo de toda su vida. No obstante, el carácter de estos procesos es completamente
distinto a lo que sucede en los sistemas dinámicos de la naturaleza inorgánica.
Las moléculas de agua arribaron al chorro, ya como tales moléculas de agua, y pasan a
través de él sin que se produzca alteración. Porque, el organismo, que toma del medio
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sustancias ajenas a él y de naturaleza “extraña” a la suya, mediante complejos procesos
químicos, las convierte en sustancias de su propio cuerpo, iguales a los materiales que
forman su cuerpo.
Justamente, esto es lo que crea las condiciones que permiten mantener constante la
composición y estructura del organismo a pesar de la existencia de un proceso
ininterrumpido de desintegración, de desasimilación.
Así pues, desde el punto de vista solamente químico, el recambio de sustancias o
metabolismo es un conjunto de innumerables reacciones más o menos sencillas, de
oxidación, reducción, hidrólisis, condensación, etc. Lo que difiere en forma específica al
protoplasma, es que en él estas diversas reacciones están organizadas en el tiempo de
cierto modo, combinándose así para formar un sistema único e integral. Está claro que
estas reacciones no brotan al azar, caóticamente, sino que se producen en sucesión
rigurosa, en determinado orden armónico.
Este orden constituye la base de todos los fenómenos vitales conocidos. Por ejemplo, en
la fermentación alcohólica, el azúcar que proviene del líquido fermentable, penetra en la
célula de la levadura y sufre una serie de transformaciones químicas, cuyo esquema
podemos verlo más adelante. Es decir, que primero se le incorpora el ácido fosfórico y
luego se divide en dos partes. Mientras una experimenta un proceso de reducción, la otra
se oxida y se convierte, finalmente, en ácido pirúvico, que después se descompone en
anhídrido carbónico y acetaldehído. Éste se reduce, transformándose en alcohol etílico.
Así vemos, pues, que al final el azúcar se convierte en alcohol y anhídrido carbónico.
Así vemos que lo que determina en la célula de la levadura la producción de estas
sustancias es que en ella se observa con extraordinario rigor la sucesión ordenada de
todas las reacciones indicadas en el esquema.
De tal forma que si sustituyésemos en esta cadena de transformaciones aunque sólo
fuese un eslabón o si alterásemos en lo más mínimo el orden de sucesión de las
transformaciones indicadas, ya no obtendríamos alcohol etílico, sino otra sustancia
completamente distinta. En efecto, en las bacterias de la fermentación láctica el azúcar
experimenta al comienzo las mismas modificaciones que en la levadura. Pero una vez
que se forma el ácido pirúvico, éste ya no se descompone, sino que, por el contrario, se
reduce inmediatamente. He aquí la razón por la que en las bacterias de la fermentación
láctica el azúcar no se convierte en alcohol etílico, sino en ácido láctico.
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El estudio detallado de la síntesis de diferentes sustancias en el protoplasma demuestra
que estas sustancias no surgen de golpe, provenientes de un acto químico especial, sino
que son el resultado de una larga cadena de transformaciones químicas.
Para que se constituya un cuerpo químico complejo, propio de un determinado ser vivo,
es necesario que muchas decenas, centenares e incluso miles de reacciones se
produzcan en un orden “regular”, rigurosamente previsto, base de la existencia del
protoplasma.
Porque cuanto más compleja es la sustancia, mayor es el número de reacciones que
intervienen en su formación dentro del protoplasma y con tanto mayor rigor y exactitud
deben conjugarse estas reacciones entre sí.
En efecto, según se ha demostrado en investigaciones recientemente realizadas, en la
síntesis de las proteínas a partir de los aminoácidos toman parte muchas reacciones, que
se producen en ordenada sucesión.
Únicamente, y debido a la rigurosa armonía, a la ordenada sucesión de estas reacciones,
en el protoplasma vivo se produce ese ritmo estructural, esa regularidad en la sucesión de
los aminoácidos, que observamos en las proteínas actuales.
Por consiguiente, las moléculas proteínicas, así originadas y poseedoras de determinada
estructura se agrupan entre sí, impulsadas por ciertas leyes, para formar enjambres
moleculares más o menos importantes o verdaderos agregados moleculares que acaban
por separarse de la masa protoplasmática y se destacan como elementos morfológicos,
visibles al microscopio, como formas protoplasmáticas dotadas de gran movilidad. Por
tanto, la composición química propia del protoplasma, como su estructura, son, hasta
cierto punto, la manifestación del orden en que se producen los procesos químicos que
permanentemente se están efectuando en la materia viva. Pues bien, ¿de qué depende
ese orden, propio de la organización del protoplasma? ¿Cuáles son sus causas
inmediatas? Un estudio detallado de este problema nos demostrará que el orden indicado
no es algo externo, independiente de la materia viva, como creían los idealistas; al
contrario, actualmente sabemos muy bien que la velocidad, la dirección y la
concatenación de las distintas reacciones, todo eso que forma el orden que estamos
viendo, depende absolutamente de las relaciones físicas y químicas establecidas en el
protoplasma vivo.
El fundamento de todo ello lo constituyen las propiedades químicas de las sustancias que
integran el protoplasma, ante todo, y de las sustancias orgánicas que hemos descrito y
examinado en los capítulos anteriores.
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Dichas sustancias están provistas de gigantescas posibilidades químicas y pueden dar las
reacciones más variadas. Pero estas posibilidades son aprovechadas por ellas con
increíble “pereza”, con mucha lentitud, en ocasiones con una velocidad insignificante.
Muchas veces, para que se produzca alguna de las reacciones que se dan entre las
sustancias orgánicas, se necesitan muchos meses y, a veces, hasta años. Por esa razón,
los químicos usan a menudo en su trabajo diferentes sustancias de acción enérgica,
ácidos y álcalis fuertes, etc., con el fin de fustigar, como si dijéramos, de acelerar el
proceso de las reacciones químicas entre las sustancias orgánicas.
Para lograr ese aceleramiento de las reacciones químicas, cada vez se recurre más
seguido al uso de los llamados catalizadores. Pues desde hace mucho se había notado
que bastaba añadir a la mezcla donde se estaba efectuando una reacción, una dosis
insignificante de algún catalizador para que se produjera un enorme aceleramiento de la
misma. Por otra parte, lo que distingue a los catalizadores es que no se destruyen en el
curso de la reacción, y una vez concluida ésta, vemos que queda una cantidad de
catalizador exactamente igual a la que fue añadida al principio. De tal manera que bastan
a veces cantidades muy pequeñas de catalizador para provocar la rápida transformación
de masas muy considerables de distintas sustancias. Esta propiedad es muy utilizada hoy
día en la industria química, donde se ocupan como catalizadores diferentes metales, sus
óxidos, sus sales y otros cuerpos inorgánicos y orgánicos.
Las reacciones químicas que se presentan en los animales y en los vegetales entre las
diferentes sustancias orgánicas se efectúan con increíble velocidad. De no ser así, la vida
no podría transcurrir tan vertiginosamente como en realidad transcurre. Como ya es
sabido, la gran velocidad de las reacciones químicas que se producen en el protoplasma
se debe a que en él siempre se encuentran presentes unos catalizadores biológicos
especiales llamados fermentos.
Los fermentos fueron descubiertos hace tiempo, y ya desde mucho antes los hombres de
ciencia habían reparado en ellos. Pues resultó que los fermentos podían sacarse del
protoplasma vivo y separarse en forma de solución acuosa o incluso como polvo seco
fácilmente soluble. Hace poco se obtuvieron fermentos en forma cristalina y fue resuelta
su composición química. Todos ellos resultaron ser proteínas, combinadas a veces con
otras sustancias de naturaleza no proteínica. Más por el carácter de su acción, los
fermentos son muy parecidos a los catalizadores inorgánicos. No obstante, se distinguen
de ellos por la extraordinaria intensidad de sus efectos.
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En este aspecto, los fermentos sobrepasan en centenares de miles e incluso en millones
de veces a los catalizadores inorgánicos de acción. Por tanto, en los fermentos de
naturaleza proteínica se produce un mecanismo extraordinariamente perfecto y muy
racional para acelerar las reacciones químicas entre las sustancias orgánicas.
Además, los fermentos se distinguen por la excepcional especificidad de su acción.
Naturalmente, la causa de esto radica en las particularidades del efecto catalítico de las
proteínas; pues la sustancia orgánica (el sustrato) que se altera durante el proceso
metabólico, forma primero que nada, una unión complicada de muy corta duración con la
correspondiente proteínafermento.
Esta unión compleja es inestable, pues con mucha rapidez sufre diferentes
transformaciones: el sustrato experimenta los cambios correspondientes y el fermento se
regenera, pudiendo volver a unirse a otras porciones del sustrato.
Por consiguiente, para que cualquier sustancia del protoplasma vivo pueda tener
participación realmente en el metabolismo, debe combinarse con una proteína y constituir
con ella una unión compleja. De lo contrario, sus posibilidades químicas se realizarán con
tanta lentitud que les quitará toda importancia para el impetuoso proceso de la vida. Es
por eso que la forma en que se modifica cualquier sustancia orgánica en el curso del
metabolismo, no depende únicamente de la estructura molecular de esa sustancia y de
las posibilidades químicas que ella encierra, sino también de la acción fermentativa
específica de las proteínas protoplasmáticas encargadas de conducir esa sustancia al
proceso metabólico general.
Los fermentos no son sólo un poderoso acelerador de los procesos químicos que sufre la
materia viva; son al mismo tiempo un mecanismo químico interno, gracias al cual esos
procesos son llevados por un cauce bien concreto. La gran especificidad de las proteínas-
fermentos logra que cada una de ellas forme uniones complejas solamente con
sustancias bien determinadas y catalice tan sólo ciertas reacciones. Por esta razón, al
producirse éste o el otro proceso vital, y con mayor razón todavía, al verificarse todo el
proceso metabólico, entran en acción centenares, miles de proteínas-fermento diferentes.
Cada una de estas proteínas puede catalizar con carácter específico una sola reacción, y
sólo el conjunto de las acciones de todas ellas, combinadas de un modo muy preciso,
permitirá ese orden regular de los fenómenos que constituye la base del metabolismo.
Usando en nuestros laboratorios los diversos fermentos específicos obtenidos del
organismo vivo, podemos reproducir aisladamente las distintas reacciones químicas, los
diferentes eslabones del proceso metabólico. Esto nos ayuda a desenredar el
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enmarañado ovillo de las transformaciones químicas que se producen durante el
metabolismo, en el cual se mezclan miles de reacciones individuales. Mediante este
procedimiento podemos descomponer el proceso metabólico en sus distintas etapas
químicas, podemos analizar, no sólo las sustancias que forman la materia viva, sino
además los procesos que se realizan en ella. De este modo, A. Baj, V. Palladin y, luego,
otros investigadores consiguieron demostrar que la respiración, típico proceso vital, se
basa en una serie de reacciones de oxidación, reducción, etc., que se van produciendo
con todo rigor en determinado orden y cada una de las cuales es catalizada por su
fermento específico. Lo mismo fue demostrado por S. Kóstichev, A. Liébedev y otros
autores en lo que se refiere a la química de la fermentación.
Actualmente, ya hemos pasado del análisis de los procesos vitales a su reproducción, a
su síntesis. Así, combinando en forma muy precisa en una solución acuosa de azúcar una
veintena de fermentos diferentes, obtenidos de seres vivos, podemos reproducir los
fenómenos de la fermentación alcohólica. En este líquido, donde se encuentran disueltas
numerosas proteínas distintas, las transformaciones del azúcar se verifican en el mismo
orden regular que siguen en la levadura viva, aunque en este caso no existe, por
supuesto, ninguna estructura celular.
En el presente ejemplo el orden de las reacciones viene determinado por la composición
cualitativa de la mezcla de fermentos. Pero en el organismo también existe una regulación
rigurosamente cualitativa de la acción catalítica de las proteínas. Regulación que se
fundamenta en la extraordinaria sensibilidad de los fermentos a las influencias de distinta
naturaleza. La verdad es que no hay factor físico o químico, ni sustancia orgánica o sal
inorgánica que, en una u otra forma, influya sobre el curso de las reacciones
fermentativas. Cualquier aumento o baja de la temperatura, toda modificación de la acidez
del medio, del potencial oxidativo, de la composición salina o de la presión osmótica,
cambiará la correlación entre las velocidades de las diferentes reacciones fermentativas
alterando así su concatenación en el tiempo. Aquí se sustentan las premisas de esa
unidad entre el organismo y el medio, tan característica de la vida, a la cual I. Michurin
proporcionó en sus trabajos una amplia base científica.
Esa especial organización de la sustancia viva tiene, en las células de los organismos
actuales, una gran influencia sobre el orden y la dirección de las reacciones fermentativas
que forman la base del proceso metabólico. Al agruparse entre sí las proteínas pueden
separarse de la solución general y lograr distintas estructuras protoplasmáticas dotadas
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de gran movilidad. No cabe duda de que sobre la superficie de estas estructuras se
concentran muchos fermentos.
Las investigaciones realizadas por el Instituto de Bioquímica de la Academia de Ciencias
de la URSS han puesto de relieve que esta unión entre los fermentos y las estructuras
protoplasmáticas no sólo influye en forma sustancial sobre la velocidad, sino también
sobre la dirección de las reacciones fermentativas. Lo cual estrecha más aún, la relación
entre el metabolismo y las condiciones del medio ambiente. Muchas veces sucede que
cualquier factor, que por sí solo no ejerce ninguna influencia sobre el trabajo de los
diversos fermentos, altera totalmente el equilibrio entre la desintegración y la síntesis al
modificar la capacidad ligadora de las estructuras proteínicas del protoplasma,
sumamente sensibles a estas influencias.
De este modo, ese orden, tan propio de la organización del protoplasma, se basa en las
propiedades químicas de las sustancias que forman la materia viva.
La inmensa variedad de sustancias existentes y su inmensa capacidad de dar origen a
reacciones químicas, contienen la posibilidad de infinitos cambios y transformaciones
químicas. Sin embargo, en el protoplasma vivo estas transformaciones están regidas por
una serie de factores externos e internos: la presencia de todo un juego de fermentos; su
relación cualitativa; la acidez del medio; el potencial de óxido-reducción; las propiedades
coloidales del protoplasma y su estructura, etc. Cada sustancia que aparece en el
protoplasma, cada estructura que se separa de la masa protoplasmática general, todo eso
altera la rapidez y la dirección de las diversas reacciones químicas y, por tanto, influye
sobre todo el orden de los fenómenos vitales en su conjunto.
Nos encontramos entonces, frente a un círculo de fenómenos que se entrelazan unos con
otros y que están estrechamente relacionados entre sí.
El orden regular de las reacciones químicas, propio del protoplasma vivo, da origen a la
formación de determinadas sustancias, de ciertas condiciones físicas y químicas y de
diferentes estructuras morfológicas. Pero todos estos fenómenos –la composición del
protoplasma, sus propiedades y estructura-, una vez presentes, empiezan a su vez a
actuar como factores determinantes de la velocidad, de la dirección y de la concatenación
de las reacciones que se verifican en el protoplasma y, por tanto, también del orden
regular que originó esa composición y esa estructura del protoplasma.
Pues bien, el orden mencionado sigue una determinada dirección, tiende a un
determinado fin, y esta circunstancia, propia de la vida, es de gran importancia, porque
manifiesta una diferencia de principio entre los organismos vivos y todos los sistemas del
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mundo inorgánico. Los centenares de miles de reacciones químicas que se efectúan en el
protoplasma vivo, no solamente están rigurosamente coordinados, en el tiempo, ni sólo se
combinan armónicamente en un orden único, sino que todo este orden tiende a un mismo
fin: a la autorenovación, a la autoconservación de todo sistema vivo en su conjunto, en
consonancia con las condiciones del medio ambiente.
Precisamente por eso el protoplasma es un sistema dinámico estable y, pese al constante
proceso de desintegración (desasimilación) que en él se efectúa, conserva de generación
en generación la organización que le es propia. Por eso todos los eslabones de esta
organización pueden ser estudiados y comprendidos por nosotros con la ayuda de las
leyes físicas y químicas. De esta manera, podemos saber por qué se originan en el
protoplasma esta o aquella sustancia o estructura y en qué forma esta sustancia o esta
estructura influyen sobre la velocidad y la sucesión de las reacciones químicas, o sobre la
correlación entre la síntesis y la desintegración, o sobre el crecimiento y la morfogénesis
de los organismos, etc.
Mas el conocimiento de las leyes citadas y el estudio del protoplasma en su aspecto
actual no nos permitirán jamás, por sí solos, contestar a la pregunta de por qué todo este
orden vital es como es, por qué es tan “armónico”, por qué está en consonancia con las
condiciones del medio.
Para contestar a estas preguntas es necesario estudiar la materia en su desarrollo
histórico. No hay duda respecto a que la vida ha surgido, durante este desarrollo, como
una forma nueva y más compleja de organización de la materia regida por leyes de orden
muy superior a las que imperan sobre la naturaleza inorgánica.
Solamente la unidad dialéctica del organismo y el medio, que únicamente hubo de surgir
sobre la base de la formación de sistemas individuales de orden plurimolecular, fue lo que
determinó la aparición de la vida y todo su desarrollo ulterior en la Tierra.
Seis. Origen de los organismos primitivos
Los coacervados que surgieron por primera vez en las aguas de los mares y océanos
todavía no poseían vida. No obstante, ya desde su aparición llevaban latente la
posibilidad de dar origen, en ciertas condiciones de desarrollo, a la formación de sistemas
vivos primarios.
Como ya vimos en los capítulos anteriores, tal situación también se observa en todas las
etapas anteriores de la evolución de la materia. En las increíbles propiedades de los
átomos de carbono de los cuerpos cósmicos se encontraba latente ya la posibilidad de
formar hidrocarburos y sus derivados más simples. Estos, gracias a la conformación
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especial de sus moléculas y a las propiedades químicas de que estaban dotados, tuvieron
que transformarse forzosamente, en las tibias aguas del océano primitivo, en diferentes
sustancias orgánicas de elevado peso molecular, originando, en particular, los cuerpos
proteinoides. De igual manera las propiedades de las proteínas encerraban ya la
posibilidad de originar coacervados complejos.
De ahí que a medida que iban desarrollándose y haciéndose más complejas, las
moléculas proteínicas tuvieron que agruparse y separarse de las soluciones en forma de
gotas coacerváticas.
En esta individualización de las gotas en relación con el medio externo – en la formación
de sistemas coloidales de tipo individual-, encontrase implícita la garantía de su ulterior
desarrollo. Diríase que incluso gotas que habían aparecido al mismo tiempo en la solución
acuosa se distinguían en cierta forma unas de otras por su composición y por su
estructura interna. Y estas particularidades individuales de la organización físico-química
de cada gota coacervática ponían su sello a las transformaciones químicas que se
efectuaban precisamente en ella. La existencia de tales o cuales sustancias, la presencia
o ausencia de catalizadores inorgánicos muy simples (hierro, cobre, calcio, etc.); el grado
de concentración de las sustancias proteínicas o de otras sustancias coloidales que
integraban el coacervado y, por último, una determinada estructura, aunque fuese muy
inestable, todo ello se dejaba sentir en la velocidad y la dirección de las diferentes
reacciones químicas que se producían en esa gota coacervática, todo ello imprimía un
carácter específico a los procesos químicos de la misma. De esta forma se iba notando
cierta relación entre la estructura individual u organización de esa gota y las alteraciones
químicas que se producían en ella mediante las condiciones concretas del medio
circundante.
Dichas transformaciones eran distintas en las diferentes gotas. Esto, en primer lugar. En
segundo lugar, debe tomarse en consideración la circunstancia de que las diversas
reacciones químicas, que en forma más o menos desordenada se producían en la gota
coacervática, no cesaron de desempeñar su papel en la suerte ulterior del coacervado.
Desde este punto de vista, algunas de esas reacciones tuvieron una influencia positiva,
fueron útiles, coadyuvaron a hacer más estable el sistema en cuestión y a alargar su
existencia. Por el contrario, otras fueron perjudiciales, observaron un carácter negativo y
condujeron a la destrucción, a la desaparición de nuestro coacervado individual.
Al parecer, se desprende que la propia formación de sistemas individuales facilitó la
aparición de relaciones y de leyes totalmente nuevas.
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En otras palabras, en una simple solución homogénea de sustancia orgánica, los
conceptos “útil” y “perjudicial” no tienen sentido, pero aplicados a sistemas individuales
adquieren una significación muy real, puesto que los fenómenos a que se refieren
determinan la suerte ulterior de estos sistemas.
Así, mientras la sustancia orgánica permanecía fundida completamente en el medio
circundante, mientras se encontraba diluida en las aguas de los mares y océanos
primitivos, podíamos observar la evolución de esa sustancia en su conjunto, cual si
formase un todo único. Mas apenas la sustancia orgánica se reúne en determinados
puntos del espacio, formando coacervados, en cuando estas estructuras se separan del
medio ambiente por límites más o menos claros y logran cierta individualidad,
inmediatamente se crean nuevas relaciones, más complejas que las anteriores. Desde
ese instante, la historia de cualquiera de esos coacervados pudo variar esencialmente en
relación con la historia de otro sistema individual análogo, adyacente a él. Lo que ahora
determinará su destino serán las relaciones entre las condiciones del medio ambiente y la
propia estructura específica de la gota que, en sus detalles, es exclusiva de ella, pudiendo
ser algo diferente en las otras gotas, pero al mismo tiempo específico para cada gota
individual.
¿Cuáles fueron las causas que permitieron la existencia individual de cada una de esas
gotas en las condiciones concretas del medio ambiente?
Supongamos que en alguno de los depósitos primitivos de agua de nuestro planeta se
formaron coacervados al mezclarse con diferentes soluciones de sustancias orgánicas de
elevado peso molecular. Pero veamos cuál pudo haber sido el destino de cualquiera de
ellos. Digamos, pues, que en el océano primitivo de la Tierra, el coacervado no se
encontraba sencillamente sumergido en agua, sino que se hallaba en una solución de
distintas sustancias orgánicas e inorgánicas. Dichas sustancias eran absorbidas por él,
después de lo cual empezaban a manifestarse reacciones químicas entre esas sustancias
y las del propio coacervado. Por consiguiente, el coacervado iba creciendo. Mas, junto a
estos procesos de síntesis, en la gota se producían también procesos de descomposición,
de desintegración de la sustancia. Es decir, que la rapidez de uno y otro proceso estaba
determinada por la concordancia entre las condiciones del medio externo (temperatura,
presión, acidez, etc.) y la organización físico-química interna de la gota.
Pues bien, la correlación entre la velocidad de los procesos de síntesis y de
desintegración no podía ser indiferente para el destino ulterior de nuestra forma coloidal.
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En efecto, podía ser útil o perjudicial, podía influir en forma positiva o negativa en la
existencia misma de nuestra gota e incluso en la posibilidad de su aparición.
Sólo pudieron subsistir durante un tiempo más o menos prolongado los coacervados que
poseían cierta estabilidad dinámica, aquellos en los que la velocidad de los procesos de
síntesis predominaba sobre la de los procesos de desintegración, o por lo menos se
equilibraba con ella. Al revés sucedía con las gotas cuyas modificaciones químicas
tendían fundamentalmente en las condiciones concretas del medio circundante hacia la
desintegración, es decir, que estaban condenadas a desaparecer más o menos pronto o
ni siquiera alcanzaban a formarse. De todas maneras, su historia individual se detenía
relativamente pronto, razón por la cual ya no podrían desempeñar un papel importante en
la evolución ulterior de la sustancia orgánica. Esta función sólo podrían realizarla las
formas coloidales dotadas de estabilidad dinámica. Cualquier pérdida de esta estabilidad
llevaba a la muerte rápida y a la destrucción de tan “desafortunadas” formas orgánicas.
Consecuentemente, esas gotas mal organizadas se desintegraban, y las sustancias
orgánicas que contenían volvían a dispersarse por la solución y se integraban a ese
sustento general del que se alimentaban las gotas coacerváticas más “afortunadas”, mejor
organizadas.
Además, aquellas gotas en las que la síntesis predominó sobre la desintegración, no sólo
debieron conservarse, sino también aumentaron de volumen y de peso, es decir,
crecieron. Así fue como se produjo un aumento gradual de proporciones de aquellas
gotas que tenían justamente la organización más perfecta para las condiciones de
existencia dadas. Pues bien, cada una de esas gotas, al crecer sólo por influencia de
causas puramente mecánicas debieron dividirse en diferentes partes, en varios trozos.
Las gotas “hijas” formadas de este modo tenían casi igual organización físico-química que
el coacervado del cual procedían. Pero desde el momento de la división, cada una de
ellas tendría que continuar su camino, en cada una de ellas tendrían que comenzar a
verificarse modificaciones propias que harían mayores o menores sus posibilidades de
subsistir. Se entiende, pues, que todo esto sólo pudo suceder en los coacervados cuya
organización individual, en esas condiciones concretas del medio externo les procuraba
estabilidad dinámica. Tales coacervados eran los únicos que podían subsistir un tiempo
largo, crecer y subdividirse en formas “hijas”. Cualquiera de las alteraciones que se
producían en la organización del coacervado bajo el influjo de las variaciones constantes
del medio externo, sólo podía resistirlas aquél en el caso de que reuniera las condiciones
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arriba indicadas, es decir, solamente si elevaba la estabilidad dinámica del coacervado en
aquellas condiciones concretas de existencia.
Por esto, al mismo tiempo que aumentaba la cantidad de sustancia organizada, a la vez
que crecían las gotas coacerváticas en la superficie de la Tierra, se alteraba también
constantemente la calidad de su propia organización, y estas modificaciones se producían
en determinado sentido, justamente en el sentido que llevaba a un orden de los procesos
químicos que debían asegurar la autoconservación y la autorrenovación constante de
todo el sistema en su conjunto.
Justamente, y a la vez que aumentaba la estabilidad dinámica de nuestras formas
coloidales, su desarrollo ulterior debía inclinarse también hacia un incremento del propio
dinamismo de estos sistemas, hacia la aceleración de la velocidad de las reacciones que
se producían en ellos. Se comprende muy bien que estos coacervados dinámicamente
estables poseían, gracias a su capacidad recién lograda de transformar más rápidamente
las sustancias, grandes ventajas sobre los otros coacervados que flotaban en la misma
solución de cuerpos orgánicos. Esta capacidad les permitía asimilar en forma más rápida
esos cuerpos orgánicos, crecer con mayor rapidez y, por eso, en el conjunto general de
los coacervados, su significación y la de su descendencia se hacía cada vez mayor.
Efectivamente, los coacervados orgánicos más sencillos, con su inestable estructura
elemental, tarde o temprano debieron desaparecer de la faz de la tierra, seguramente se
desintegraron y retornaron a la solución primitiva. Así, sus descendientes más inmediatos,
que ya poseían cierta estabilidad también habrían de retrasarse pronto en su desarrollo si
no lograban al mismo tiempo la capacidad de llevar a cabo rápidamente las reacciones
químicas. Solamente podían seguir creciendo y desarrollándose las formas en cuya
organización se habían producido cambios esenciales que aumentaban en gran forma la
velocidad de las reacciones químicas y les otorgaba cierta coordinación, cierto orden.
Como ya vimos en el capítulo anterior, los fermentos son esos elementos químicos
internos que impulsan, aceleran y orientan el curso de los procesos que se producen en el
protoplasma vivo. Hace poco se ha podido afirmar que la fuerza extraordinaria de la
acción catalítica de los fermentos y su asombrosa especificidad obedecen a una
estructura especial de las proteínas que los componen.
Los fermentos son cuerpos complejos en los que se mezclan sustancias que poseen
actividad catalítica y proteínas específicas, las cuales incrementan en alto grado esa
actividad. Podemos tomar como ejemplo la catalasa, fermento cuya función en el
protoplasma vivo consiste en acelerar la descomposición del peróxido de hidrógeno en
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oxígeno y agua. Esta reacción es susceptible de acelerarse por la simple presencia de
hierro inorgánico, pero la acción de éste en tal caso es muy débil. Pero combinando el
hierro con una sustancia orgánica especial (el pirrol), podemos lograr que ese efecto sea
casi mil veces mayor. El fermento natural, la catalasa, también contiene hierro combinado
con pirrol, pero su efecto es casi diez millones de veces mayor que el de esa
combinación, porque la catalasa, con el hierro y el pirrol, combina, también, una proteína
específica.
Por tanto, tenemos que un miligramo de hierro de la catalasa puede remplazar por su
efecto catalítico a diez toneladas de hierro inorgánico.
¡Pero a pesar de todo el perfeccionamiento de nuestra técnica industrial, aún no hemos
logrado el nivel de “racionalización” logrado por la naturaleza viva!
Naturalmente, este incremento de la acción catalítica se debe a la estructura específica de
las proteínas-fermentos, a que en éstas se combinan con extraordinaria perfección grupos
activos y grupos activadores.
De ahí que por sí solas, las diferentes partes del fermento ejercen una acción catalítica
débil.
Sin embargo, la alta potencia del fermento sólo se obtiene cuando estas partes se
combinan entre sí de una manera muy precisa. Pues es un hecho que esa combinación
de los grupos citados que nos ofrecen los fermentos y esa relación, tan propia de ellos,
que hay entre su estructura química y la función fisiológica, sólo pudieron originarse a raíz
de un constante perfeccionamiento de esos sistemas y la adaptación de su estructura a la
función que desempeña en las condiciones de existencia dadas.
Las innumerables transformaciones de las sustancias orgánicas, primero en la solución
acuosa y después en las formas coloidales primitivas, se daban con relativa lentitud. La
rapidez de las diferentes reacciones sólo pudo lograrse gracias a la acción de
catalizadores inorgánicos (sales de calcio, de hierro, de cobre, etc.), tan abundantes en
las aguas del océano primitivo.
En las formaciones coloidales individuales, estos catalizadores inorgánicos comenzaron a
combinarse de mil formas con diversos cuerpos orgánicos. De todas estas
combinaciones, unas podían ser acertadas, pues lograban incrementar el efecto
catalizador de sus componentes por separado; otras podían ser desafortunadas, ya que
podían reducir ese efecto, y, por tanto, aminorar el dinamismo general de todo el sistema.
Pues bien, bajo la influencia del medio exterior, estas últimas se destruían
sistemáticamente, desaparecían de la faz de la Tierra. De ahí que para el desarrollo
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ulterior sólo permanecían las que cumplían sus funciones con la mayor rapidez y del
modo más racional.
A raíz de ese proceso evolutivo, los catalizadores inorgánicos, los más simples, que en la
solución de sustancias orgánicas primitivas aceleraban en
bloque grupos enteros de reacciones análogas, al llegar a nuestras formas coloidales
fueron remplazados poco a poco por fermentos más complejos, pero al mismo tiempo
más perfectos, dotados no sólo de gran actividad, sino, además, de un efecto muy
específico, mediante el cual sólo ejercían su acción sobre determinadas reacciones. Se
comprenden fácilmente las enormes ventajas que traía la aparición de tales
combinaciones químicas para la organización general de los procesos que tenían lugar en
esas formas coloidales.
Desde luego, la evolución de los fermentos puede producirse solamente en el caso de
que, junto a ella, se diese cierta regulación, cierta coordinación de las distintas reacciones
fermentativas. Pues todo aumento sustancial de la velocidad de tal o cual reacción
únicamente podía afirmarse en el proceso evolutivo si significaba un adelanto desde este
punto de vista, si no alteraba el equilibrio dinámico de todo el sistema, si, por el contrario,
contribuía a aumentar el orden interno en la organización de la forma coloidal dada.
En los primeros coacervados, esta coordinación entre las distintas reacciones químicas
era todavía muy débil. Las sustancias orgánicas que llegaban del exterior y los productos
intermediarios de la desintegración todavía podían sufrir en ellos transformaciones
químicas en sentidos muy opuestos. Lógicamente en las primeras etapas del desarrollo
de los coacervados, estas síntesis desordenadas también podían ayudar a la proliferación
de la sustancia organizada. No obstante, en estos casos, la organización de los sectores
colida-les que se iban formando se trocaba constantemente y se encontraba seriamente
amenazada del peligro de desintegración, de autodestrucción. Así, nuestros sistemas
coloidales llegaron a poseer una estabilidad dinámica relativamente permanente sólo
cuando los procesos de síntesis producidos en ellos se coordinaron entre sí, cuando en
esos procesos se logró cierta repetición regular, cierto ritmo.
En el proceso de desarrollo de los sistemas coloidales individuales, lo que ofrecía más
interés no eran las diversas combinaciones que se producían en ellos en forma
accidental, sino la repetición constante de una determinada combinación, la aparición de
cierta concordancia en las reacciones, que aseguraba la síntesis regular de esa
combinación en el transcurso de la proliferación de la sustancia organizada. De este modo
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surgió ese fenómeno que hoy denominamos “capacidad de regeneración de
protoplasma”.
Basándose en esto se originó cierta estabilidad en la composición de nuestros sistemas
coloidales. Sobre todo, ese ritmo de la síntesis repetido con regularidad, del que
acabamos de hablar, se vio al mismo tiempo expresado en forma nítida en la estructura
de las sustancias proteínicas. La concordancia de las numerosas reacciones de síntesis,
que en su conjunto llevaron a la formación de la molécula proteínica, excluida la
posibilidad de que se combinasen en cualquier orden los diversos eslabones de la cadena
polipeptídica. Por lo cual, la disposición arbitraria de los residuos de aminoácidos propia
de las sustancias albuminoideas primitivas, fue paulatinamente dando paso a una
estructura más precisa de la micela albuminoidea.
Esta estabilidad de la composición química de las formas coloidales individuales originó
cierta estabilidad estructural de las mismas. Las proteínas poseedoras de una
determinada estructura, propia de cadasistema coloidal, ya no se mezclan entre sí al azar,
sino con precisa regularidad. Por esa razón, en el proceso evolutivo de los coacervados
primitivos, su estructura inestable, fugaz, demasiado dependientes de las influencias
accidentales del ambiente, debió remplazarse por una organización espacial
dinámicamente estable que les asegurase el predominio de las reacciones fermentativas
de síntesis sobre las de desintegración.
Así fue como se logró esa concordancia entre los diferentes fenómenos, esa adaptación –
tan propia de la organización de todos los seres vivos- de la estructura interna al
cumplimiento de determinadas funciones vitales en las condiciones concretas de
existencia.
El estudio de la organización de las formas vivas más sencillas que existen en la
actualidad, nos permite seguir el proceso de complicación y perfeccionamiento gradual de
la organización de las estructuras descritas más arriba. Por último, ese proceso condujo a
la aparición de una forma cualitativamente nueva de existencia de la materia.
De esta manera se produjo ese “salto” dialéctico que trajo la aparición de los seres vivos
más simples en la superficie de la Tierra.
La estructura de esos sencillísimos organismos primitivos ya era mucho más perfecta que
la de los coacervados, pero, no obstante esto, era incomparablemente más simple que la
de los seres vivos más sencillos de nuestros días.
Aquellos organismos no poseían aún estructura celular, la cual surgió en una etapa muy
posterior del desarrollo de la vida.
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Fueron transcurriendo años, siglos, milenios. La estructura de los seres vivos se iba
perfeccionando y se adaptaba más y más a las condiciones en que se desarrollaba la
vida. La organización de los seres vivos iba siendo cada vez mayor. Al comienzo, sólo se
alimentaban de sustancias orgánicas.
Pero al pasar del tiempo, esas sustancias fueron escaseando tanto que a los organismos
primitivos no les quedó más recurso que sucumbir o desarrollar, en el proceso evolutivo,
la propiedad de formar de alguna manera sustancias orgánicas con base en los
materiales proporcionados por la naturaleza inorgánica, con base en el anhídrido
carbónico y el agua. Algunos seres vivos lo lograron, en efecto. En el proceso gradual de
la evolución lograron desarrollar la facilidad de absorber energía de los rayos solares, de
descomponer el anhídrido carbónico con ayuda de esa energía y de aprovechar el
carbono así logrado para formar en su cuerpo sustancias orgánicas. De este modo
aparecieron las plantas más sencillas, las algas cianofíceas, cuyos restos pueden
encontrarse en sedimentos muy antiguos de la corteza terrestre.
Otros seres vivos mantuvieron su antiguo sistema de alimentación, pero lo que ahora les
servía de alimento eran esas mismas algas cuyas sustancias orgánicas eran
aprovechadas por ellos. De este modo surgió en su forma primitiva el mundo de los
animales. “En los albores de la vida”, a comienzos de la era llamada eozoica, tanto las
plantas como los animales estaban representados por pequeñísimos seres vivos
unicelulares, parecidos a las bacterias, a las algas cianofíceas y a las amibas de nuestros
días. La aparición de organismos pluricelulares, constituidos por muchas células
agrupadas en un solo organismo, fue un gran suceso en la historia del paulatino
desarrollo de la naturaleza viva. Los organismos vivos iban siendo cada vez más
complejos, su diversidad era cada vez más variada. En el transcurso de la era eozoica,
que duró muchísimos millones de años, la población del océano primitivo llegó a poseer
gran variedad y sufrió enormes cambios. Las aguas de los mares y océanos se poblaron
de grandes algas, entre cuya maleza aparecieron numerosas medusas, moluscos,
equinodermos y gusanos de mar. La vida entró en una etapa nueva, en la era paleozoica.
Podemos juzgar el desarrollo de la vida en esta era por los restos fósiles de aquellos
seres vivos que poblaron la Tierra hace muchos millones de años.
Pues hace más de quinientos millones de años que, en ese período de la historia de la
Tierra que se ha denominado período cámbrico, la vida hallábase concentrada todavía
sólo en los mares y océanos. Todavía no aparecían los vertebrados que conocemos hoy
día (los peces, los anfibios, los reptiles, las aves y las fieras).
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Tampoco existían flores, hierbas ni árboles. Sólo las algas eran las únicas plantas. En
cuanto a los animales no había más que medusas, esponjas, gusanos, anélidos, trilobites
(próximos a los cangrejos) y diversos equinodermos.
En el período silúrico, que sustituye al cámbrico, brotaron las primeras plantas terrestres
y, en el mar, los primeros vertebrados, semejantes a las lampreas actuales. A diferencia
de los peces, aún tenían mandíbulas. Y muchos de ellos estaban recubiertos de una
coraza ósea.
Hace trescientos cincuenta millones de años, en el período llamado devoniano,
aparecieron en los ríos y en las lagunas marinas peces auténticos, semejantes a los
tiburones de hoy día y remotos predecesores de ellos; pero todavía no existían los
actuales peces teleósteos, como la perca, el lucio o la brema.
Después de otros cien millones de años, llega el período carbonífero y surgen en la Tierra
espesos bosques en los que crecen enormes helechos, la cola de caballo y el licopodio.
Por las riber5as de los lagos y de los ríos se arrastran innúmeros anfibios, de distintas
clases.
Y lo mismo que los peces, estos animales desovaban en el agua. Su piel húmeda y
viscosa se secaba fácilmente al aire, efecto que les impedía alejarse por mucho tiempo de
los depósitos de agua. Pero a fines del período carbonífero aparecen ya los primeros
reptiles. Su piel córnea los preservaba de la desecación, motivo por el cual ya no estaban
ligados a los depósitos de agua y podían diseminarse ampliamente por tierra firme. Los
reptiles ya no desovaban en el agua, sino que ponían sus huevos en la tierra.
Hace doscientos veinticinco millones de años, se inició un nuevo período, el período
pérmico. Las filicíneas van siendo desplazadas poco a poco por los predecesores de las
coníferas actuales, surgen las palmeras del sagú. Los anfibios primitivos ceden lugar a los
reptiles, más adaptados al clima seco. Aparecen los primeros antepasados de los
“terribles lagartos” o dinosaurios, gigantescos reptiles que en períodos posteriores
dominaron sobre la Tierra. Pero aún no habían aparecido aves ni fieras.
El reino de los reptiles se expande por la Tierra, sobre todo en los períodos jurásico y
cretáceo. En ese tiempo hacen su aparición árboles, flores y hierbas muy parecidos a los
actuales. Los reptiles pueblan la Tierra, las aguas y el aire. Por la superficie de la tierra
caminan los terribles y gigantescos dinosaurios; surcan el espacio los “dragones volantes”
o pteranodontes; en las aguas de los mares nadan animales carniceros, como las
serpientes de mar, los ictiosaurios y los plesiosaurios.
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Hace treinta y cinco millones de años, comenzó el reino de las aves y de las fieras. A
mediados del período terciario ya habían desaparecido la mayoría de los grandes reptiles,
apareciendo innumerables especies de aves y de mamíferos, que ocupan una posición
superior entre todos los animales.
Sin embargo, los mamíferos de entonces eran muy diferentes a los actuales.
Todavía no existían monos, ni caballos, ni toros, ni los renos ni elefantes que viven en la
actualidad.
En el transcurso de la segunda mitad del período terciario, los mamíferos se van
pareciendo cada vez más a los actuales. A fines de este período existen ya verdaderos
renos, toros, caballos, rinocerontes, elefantes y diversas fieras. Y a principios de la
segunda mitad del período terciario aparecen los monos: primero los cinocéfalos o monos
inferiores, posteriormente los antropoides o monos superiores.
Hace un millón de años, en el límite de los períodos terciario y cuaternario (último período,
que dura hasta hoy día) aparecieron en la
Tierra los pitecántropos, monos hombres que forman el eslabón intermedio entre el mono
y el hombre. Los pitecántropos ya sabían hacer uso de los instrumentos de trabajo más
sencillos. Estos monos hombres desaparecieron. Sus sucesores fueron nuestros
antepasados. Durante el cuaternario, en los duros tiempos del último período glacial, en el
siglo del mamut y del reno boreal, ya vivía en la Tierra hombres auténticos, que por la
constitución de su cuerpo eran iguales a los actuales.
Siete. CONCLUSIÓN
Hemos revisado el largo camino que siguió el desarrollo de la materia y que condujo a la
aparición de la vida en la Tierra. Al comienzo, vimos el carbono disperso en átomos
sueltos por la atmósfera incandescente de las estrellas. Después, lo encontramos
formando parte de los hidrocarburos que se formaron sobre la superficie de la Tierra. Más
adelante estos hidrocarburos dieron derivados oxigenados y nitrogenados y se
transformaron en las sustancias orgánicas más simples. En las aguas del océano primitivo
esas sustancias constituyeron cuerpos más complejos.
Surgieron las proteínas y otras sustancias similares. Así fue como se formó el material de
que están formados los animales y los vegetales. Al principio, este material se encontraba
simplemente disuelto, pero luego se separó, formando los coacervados. Los coacervados
primitivos tenían una estructura relativamente sencilla, mas paulatinamente se fueron
efectuando en ellos cambios esenciales. Se hicieron cada vez más complejos y su forma
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cada vez más perfecta, hasta que finalmente se convirtieron en seres primitivos
progenitores de todo lo vivo en la Tierra.
La vida siguió desarrollándose. Al comienzo, los seres vivos no poseían estructura celular.
Mas en una determinada etapa del transcurso de la vida apareció la célula; primeramente
surgieron organismos unicelulares y, después, organismos pluricelulares, que poblaron
nuestro planeta. De esta manera la ciencia ha echado por tierra las lucubraciones
religiosas acerca del principio espiritual de la vida y el origen divino de los seres vivos.
En nuestros días, cuando ha sido estudiada con todo detalle la organización interna de los
seres vivos, tenemos razones más que fundadas para pensar que, tarde o temprano,
lograremos reproducir artificialmente esa organización y así demostrar fehacientemente,
que la vida no es más que una forma especial de existencia de la materia. Los éxitos
logrados últimamente por la biología soviética nos permiten confiar en que esa creación
artificial de seres vivos tan sencillos no sólo es factible, sino que se obtendrá en un futuro
cercano.
ALEXANDER IVANOVICH OPARIN
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CAPÍTULO VI
ORIGEN DE LAS ESPECIES – Charles Darwin
La comunidad de descendencia
Mediante la teoría del origen común, Darwin logró integrar armoniosamente evidencias
procedentes de campos tan dispares como la biogeografía, la paleontología, la anatomía
comparada o la embriología. La convergencia de todas estas evidencias demostraba la
comunidad de descendencia de todos los organismos vivos y extintos. De este modo,
Darwin ofrecía una demostración sistemática del transformismo, oponiéndose al fijismo
(defendido en el marco tanto del uniformismo como del catastrofismo) y a la teoría de las
creaciones sucesivas:
Al considerar el origen de las especies, es totalmente comprensible que un naturalista,
reflexionando sobre las afinidades mutuas de los seres orgánicos, sobre sus relaciones
embriológicas, su distribución geográfica, sucesión geológica y otros hechos semejantes,
llegué a la conclusión de que las especies no han sido creadas independientemente, sino
que han descendido, como variedades, de otras especies.
El origen de las variaciones
Darwin admite un abanico muy amplio de causas de variabilidad:
...los efectos de la acción definida del cambio de las condiciones de vida; los de las
llamadas variaciones espontáneas, que parecen depender de modo muy secundario de la
naturaleza de las condiciones; los de la tendencia a reversión a caracteres perdidos
desde hace mucho tiempo; los de las complejas leyes de crecimiento, como las de
correlación, compensación, presión de una parte sobre otra, etc.
Las condiciones de vida: según Darwin, las condiciones de vida pueden ejercer
una acción directa (cuando actúan sobre todo el organismo o sobre ciertas partes)
o indirecta (sobre el aparato reproductor). En el primer caso, los efectos en la
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descendencia pueden ser determinados o indeterminados: son determinadas las
modificaciones que afectan a la totalidad (o a la práctica totalidad) de los
individuos de una misma especie, dada su exposición durante varias generaciones
a ciertas condiciones ambientales; son indeterminadas las pequeñas
particularidades que distinguen a los individuos de una misma especie como
resultado de la exposición de cada organismo a las condiciones de vida y que no
pueden explicarse por herencia.
El uso y del desuso: en el Origen, Darwin admite también el efecto lamarckiano
del uso y desuso de los órganos. El problema no es, por tanto, el de la
incompatibilidad causal, sino el de discernir, en cada caso, las transformaciones
debidas a la selección natural, al uso y al desuso o a su combinación.
La variación correlativa: el término “variación correlativa” comprende, en
realidad, tres tipos de variabilidad: la variación entre los cambios ocurridos en el
embrión y su traducción en el animal adulto, la ley de la compensación y economía
del crecimiento y la variación correlativa entre órganos. Algunas son admitidas
completa o parcialmente; otras quedan integradas en la selección natural.
La probabilidad de la aparición de variedades
La selección natural no crea las variaciones individuales, sino que las utiliza como
material de construcción, como el hombre para crear variedades domésticas. Lo único
que puede hacer la selección natural es conservar y acumular variaciones útiles. “Si no
aparecen éstas, la selección natural no puede hacer nada”. Pero ¿cuáles son las
circunstancias que influyen en la producción de variabilidad? Darwin ofrece varias causas
al respecto:
1. La variabilidad puede variar entre los individuos, y el índice de variabilidad es
heredable.
2. La producción de variabilidad depende del número de individuos sobre los que
actúa la selección: cuanto mayor sea, mayor probabilidad de que surjan
variaciones favorables. De ahí que las especies que pertenecen a géneros
mayores sean las que con más frecuencia presentan variedades. Puesto que la
selección natural obra mediante formas que tienen alguna ventaja sobre otras en
la lucha por la existencia, actuará principalmente sobre aquellas que tienen ya una
ventaja, y la magnitud de un grupo muestra que sus especies han heredado de un
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antepasado común alguna ventaja en común. Por consiguiente, la lucha por la
producción de descendientes nuevos y modificados será principalmente entre los
grupos mayores, que están todos esforzándose por aumentar en número. Un
grupo grande vencerá lentamente a otro grupo grande, lo reducirá en número y
hará disminuir así sus posibilidades de ulterior variación y perfeccionamiento.
Dentro del mismo grupo grande, los subgrupos más recientes y más
perfeccionados, por haberse separado y apoderado de muchos puestos nuevos en
la economía de la naturaleza, tenderán constantemente a suplantar y destruir a los
subgrupos más primitivos y menos perfeccionados. Los grupos y subgrupos
pequeños y fragmentarios desaparecerán finalmente. La subordinación de unos
grupos a otros queda explicada por la tesis de que las especies con mayor
variabilidad son las de mayor distribución. Así, los grupos grandes tienden a
continuar aumentando. Y como los descendientes que varían de cada especie
procuran ocupar el mayor y más diferente número de puestos posibles, tienden
constantemente a divergir en sus caracteres. Por último, las formas que aumentan
en número y divergen en caracteres tienen una tendencia a suplantar y exterminar
a las formas precedentes menos divergentes y perfeccionadas.
3. De este modo se explican dos hechos siempre presentes en las clasificaciones:
“todos los organismos vivientes y extintos están comprendidos en un corto
número de grandes órdenes y en un número menor de clases”.
“los descendientes modificados procedentes de un progenitor, quedan
separados en grupos subordinados a otros grupos”.
4. El tiempo es también un factor determinante: a mayor tiempo, mayor probabilidad
de que aparezcan variedades.
5. Según Darwin, los cambios en las condiciones de vida producen una tendencia a
aumentar la variabilidad.
6. La existencia de “nichos vacíos” que puedan ser explotados sin competencia.
La selección natural
A esta conservación de las diferencias y variaciones individualmente favorables y la
destrucción de las que son perjudiciales la he llamado yo selección natural o
supervivencia de los más adecuados.
En el Origen, Darwin utilizó la selección artificial como una analogía fundamental para la
comprensión del mecanismo de la selección natural. La analogía de las técnicas agrícolas
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y ganaderas había sido ya utilizada por Lamarck como evidencia de la eficacia de su ley
de uso y desuso de los órganos. También Darwin, instigado por John Herschel, encuentra
en la analogía un gran aliado metodológico. Tanto la selección artificial como la selección
natural tienen como resultado la transformación de las especies gracias a la acumulación
progresiva de variaciones. La gran diferencia estriba en la dirección del cambio: dirigida
hacia la utilidad del hombre, en un caso, ciega en el otro. Sin embargo, en muchos casos
la selección artificial se remonta a épocas tan remotas, que su efecto resulta inconsciente
para los hombres.
La supervivencia del más fuerte “incluye no sólo la vida del individuo, sino también el éxito
al dejar descendencia”.
La influencia de la teoría de Malthus en la formulación de la teoría de la selección natural
se reconoce explícitamente en El Origen:
De la rápida progresión en que tienden a aumentar todos los seres orgánicos resulta
inevitablemente una lucha por la existencia [...], pues de otro modo, según el principio
de la progresión geométrica, su número sería pronto tan extraordinariamente grande
que ningún país podría mantener el producto. De ahí que, como se producen más
individuos que los que puede sobrevivir, tiene que haber en cada caso una lucha por
la existencia, ya de un individuo con otro de su misma especie o con individuos de
especies distintas, ya con las condiciones físicas de vida. Ésta es la doctrina de
Malthus, aplicada con doble motivo al conjunto de los reinos animal y vegetal, pues
en este caso no puede haber ningún aumento de alimentos ni ninguna limitación
prudente por el matrimonio.
La teoría de la selección natural logra explicar multitud de hechos biogeográficos:
Las relaciones que se acaban de discutir —a saber: que los organismos inferiores
tienen mayor extensión geográfica que los superiores; que algunas de las especies de
los géneros de gran extensión se extienden también ellas mucho; hechos tales como
el de que las producciones alpinas, lacustres y palustres estén generalmente
relacionadas con las que viven en las tierras bajas y tierras secas circundantes; el
notable parentesco entre los habitantes de las islas y los de la tierra firme más
próxima; el parentesco aún más estrecho de los distintos habitantes de las islas de un
solo archipiélago— son inexplicables dentro de la opinión ordinaria de la creación
independiente de cada especie; pero son explicables si admitimos la colonización
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desde el origen más próximo y fácil, unida a la adaptación subsiguiente de los colonos
a su nueva patria.
Gradualismo
La selección natural obra solamente mediante la conservación y acumulación de
pequeñas modificaciones heredadas, provechosas todas al ser conservado; y así como la
geología moderna casi ha desterrado opiniones tales como la excavación de un gran valle
por una sola honda diluvial, de igual modo la selección natural desterrará la creencia de la
creación continua de nuevos seres orgánicos o de cualquier modificación grande y súbita
en estructura.
Nada vemos de estos cambios lentos y progresivos hasta que la mano del tiempo ha
marcado el transcurso de las edades; y entonces, tan imperfecta es nuestra visión de las
remotas edades geológicas, que vemos sólo que las formas orgánicas son ahora
diferentes de lo que fueron en otro tiempo.
La ausencia o rareza de variedades de transición en el registro fósil fue una de las
objeciones más repetidas a la teoría darwiniana. En el capítulo "Dificultades de la teoría",
Darwin alegó distintas razones para explicar la ausencia de variedades intermedias:
1. La transformación de partes aisladas en territorios actualmente continuos.
2. Las variedades más numerosas tendrían mayor ventaja evolutiva y harían
desaparecer a las minoritarias.
3. La lucha entre las especies de un mismo género es más encarnizada.
4. Enfrentándose a Lyell, quien oponía la fragmentariedad del registro fósil al
gradualismo filogenético, Darwin lo califica de incompleto. El capítulo "De la
imperfección de los registros geológicos" está destinado a refutar los “hechos” que
desde la paleontología se le objetaron al gradualismo de la teoría evolutiva.
Divergencia de caracteres
Según el principio de la divergencia, los grupos con más géneros resultaban ser los que
presentaban más especies y más subespecies. Darwin lo explica a partir de la selección
natural: los grupos biológicos obtienen ventajas al diferenciarse lo más posible, en forma
similar a como las obtienen los miembros de un mismo grupo al diferir entre sí. Darwin
comparaba el principio de la divergencia con la “división fisiológica del trabajo” de Henri
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Milne-Edwards, que sostenía que mientras más especializadas son las distintas partes del
organismo más eficaz es el organismo en su conjunto.
El concepto de especie
En el Origen, Darwin ofrece varios argumentos contra la concepción morfológica de
especie. Así, recurre al dimorfismo sexual y otros polimorfismos (la alternancia de las
generaciones, de larvas frente a los adultos y de las diferentes formas de flores que
existen en una serie de especies de plantas) para demostrar que el concepto morfológico
de especie no tiene ningún sentido como base adecuada para la construcción de un
lenguaje biológico. Sin embargo, el concepto de especie defendido por Darwin continúa
siendo una cuestión controvertida. Según Mayr, sus cuadernos de notas muestran que
hacia 1837 había abandonado el concepto tipológico de especie, desarrollando un
concepto biológico basado en el aislamiento reproductivo. Sin embargo, argumenta Mayr,
quince años más tarde, a partir de sus estudios de variedades de plantas, abandonó el
concepto biológico para volver a una definición entre tipológica y nominalista como la
defendida en el Origen.
Ghiselin sostiene que el problema es más complicado y que el concepto darwiniano de
especie se acerca considerablemente al concepto biológico de la síntesis evolutiva
moderna. Aunque nunca llegó a defender la definición biológica de especie en su sentido
estrictamente moderno, es decir, las especies como poblaciones reproductivamente
aisladas, Ghiselin sostiene que Darwin consideraba a las especies como unidades
evolutivas y, por lo tanto, reales. Basándose tanto en declaraciones explícitas de Darwin
en los cuadernos de notas como en su práctica sistemática, Ghiselin demuestra que
"Darwin no consideró que las especies fueran necesaria y totalmente arbitrarias y que no
se basó simplemente en la distinción y la semejanza morfológica". Lo que negaba Darwin
no era la realidad de los taxones sino de las categorías taxonómicas.
CHARLES DARWIN.
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CONCLUSIONES
En la antigüedad se creía en la Generación Espontánea, que podría ser una teoría
tan increíble que permaneció durante largo tiempo, ya pasado este tiempo se llegó
a una conclusión no menos creíble que la otra pero si muy contemporánea como
lo es el creacionismo, la idea de creer que existe algo superior que nos hace
mejor.
Recopilando estas teorías llegamos a la conclusión que a través de experimentos
de diferentes científicos, nos hacen comprender a cada uno de nosotros el grado
cultural y el proceso transcurrido en el Origen de la vida.
La visión de la naturaleza que tiene la teoría idealista y materialista del origen de la
vida tiene la interacción y el desarrollo dialéctico que es fruto sucesivo en el
avance de la ciencia e investigación sobre las dos concepciones filosóficas del
mundo.
Es la discusión que se da entre los materialistas e idealistas en determinadas
teorías, por lo cual no se llega a la determinación de la verdadera realidad de los
hechos históricos sobre el origen de la vida y la humanidad. Por consiguiente las
dos grandes teorías suponen el estancamiento del verdadero origen de la vida.
Gracias a los grandes pensadores que nos antecedieron, y de los cuales hemos
tenido una idea reflexiva sobre nuestro inicio como una comunidad.
Una posible y creíble teoría, supone que todo lo conocido se originó de la materia
inorgánica como el hidrogeno, este se fusionó con el carbono para formar así
hidrocarburos. La vida propiamente dicha se inició en los océanos con
microorganismos, de estas a su vez surgieron seres vivos cada vez más
complejos hasta llegar al ser humano que es considerado como el máximo
exponente de toda la evolucón.
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ANEXOS
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BIBLIOGRAFÍA
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1947.
V. I. Lenin, Materialismo y empiriocriticismo, pág. 71, ed. En español, Moscú, 1948.
J. V. Stalin, Obras, t. 1., pág. 318, ed. En español, Moscú 1953.
F. Engels, Dialéctica de la naturaleza. Fue escrita por Engels entre 1873 y 1883 y
publicada por primera vez en 1925 por Ryazanov.
Editorial Lumbreras, Biología I, una perspectiva evolutiva (TOMO I), segunda
reimpresión: julio del 2008.
Aleksander I. Oparin, El origen de la vida.
Biología General – Editorial y autor CURTIS.