Primeras teorías sobre el origen de la vida




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ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA

PRIMERAS TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA VIDA.
Una de las primeras preocupaciones de los primeros filósofos era si existía alguna materia primaria de la cual todo estuviera hecho. Pensaban que tenía que haber algo de lo que todo procedía y a lo que todo volvía.

Tales de Mileto es el primer filósofo griego que da una explicación del mundo físico sin hacer referencia a lo sobrenatural. Intentaba buscar la sustancia originaria, capaz de ser origen de los distintos seres naturales. Defendía que el agua es el principio y fin de todo.

Posteriormente Anaximandro defiende que el principio de todas las cosas no es ninguno de los elementos, sino alguna otra naturaleza indeterminada que llamó apeirón.

Anaxímenes discípulo del anterior defiende que es el aire el origen del resto de los elementos. Por compresión se origina el agua y de este deriva la tierra y los seres vivos.

Anaxágoras combate la idea de un mundo formado por los cuatro elementos y partió de la idea de la existencia de un número de partículas de pequeño tamaño, que llamó spérmatas, animadas por una razón cósmica que son los constituyentes inmutables de la materia.

Heráclito defiende que es el fuego el origen de materia.

Empédocles rechaza que un solo elemento tenga capacidad por si solo para formar un ser vivo. Pensaba que la naturaleza tiene un total de cuatro elementos o raíces, tierra, agua, fuego y aire. Todos los cambios en la naturaleza se deben a que estos elementos se mezclan y se vuelven a separar. “Todo está compuesto de tierra, aire, fuego y agua pero en distintas proporciones de mezcla.

Cuando muere un animal los cuatro elementos se separan de nuevo quedando intactos para luego volver a mezclarse

Demócrito es el primer atomista, defensor del materialismo o mecanicismo que suponía la vida como resultado de la organización compleja de átomos redondeados que dispersos por el organismo proporcionaban caracteres vitales.


  • ¿Qué importancia tiene Tales de Mileto?



  • ¿Cuáles son los cuatro elementos que en opinión de cada uno de los filósofos griegos eran el origen de todo?



  • ¿Qué novedad introduce Anaximandro?



  • ¿Qué es el principio para Empedocles?¿ Cómo se forman los diferentes seres vivos?



  • ¿Qué ocurre para Empédocles al morir un ser vivo?



  • ¿.Por qué se considera a Demócrito un materialista?



  • ¿Podrías relacionar a Anaxágoras con Demócrito?



GENERACIÓN ESPONTANEA
El filósofo Aristóteles creía que la vida podía haber aparecido espontáneamente a partir de materiales inertes. La hipótesis de Aristóteles sobre la generación espontánea supone que ciertas porciones de materia, por ejemplo los huevos, poseen un “principio activo”, capaz de producir un ser vivo cuando las condiciones son las adecuadas. Para él este principio no era una sustancia, sino una capacidad para hacer algo. Pensó que este principio del huevo de la gallina lo convertía en un pollo. Incluso pensó que la luz del Sol, la carne en putrefacción, el barro, etc. , podían tener un principio activo capaz de producir seres vivos. Según esto decía “todas las cosas se originan no sólo del apareamiento de los animales sino también de la descomposición de la tierra.


La generación espontánea se mantuvo durante muchos años. La gente en el siglo XIII creía que los gansos se originaban de ciertos abetos que habían tenido contacto con el agua del mar, el árbol de los gansos. Viajeros que venían de Oriente contaban que ciertos árboles tenían frutos, parecidos a melones, que contenía carneros completamente formados. Paracelso médico del siglo XVI describió observaciones de generación espontánea en ratones, ranas, anguilas, y tortugas, a partir de agua, aire, paja, madera en descomposición y otros materiales.


En el siglo XVII Jean Baptiste Van Helmont, médico belga, escribió una receta para producir ratones en 21 días, partiendo de una camisa sucia puesta en contacto con granos de trigo. En esta receta se suponía que el principio activo era el sudor humano.

Francesco Redi a mediados del siglo XVII , discrepó con la generación espontánea, decía que la Tierra después de haber producido las primeras plantas y animales en el comienzo, por orden del Supremo Creador, nunca ha vuelto a producir un tipo de plantas o animales, ya sea perfectos o imperfectos. Aunque la producción de gusanos en los cuerpos de los muertos en descomposición sea visible, cree que esos gusanos se han producido por reproducción sexual y que la materia en descomposición sólo es un lugar para depositar los huevos. Redi colocó una serpiente, algunos peces y trozos de carne en cuatro frascos de boca ancha los cerró y los selló. Otros cuatro tarros con el mismo contenido los dejó abiertos. Al poco tiempo los frascos del segundo dejados abiertos se llenaros de gusanos y de moscas que salían y entraba. En los frascos cerrados no se veía ningún gusano. Los experimentos de Redi parecen apoyar la idea de que la vida puede surgir sólo a partir de vida preexistente. Esta idea se conoce como biogénesis.


Antón Van Leeuwenhoek construyó un microscopio simple y analizó distintas sustancia, viendo que en todas pululaban organismos muy pequeños, de los que no se conocía su procedencia.




En el siglo XVIII Bufón decía que la materia viva estaba formada por moléculas orgánicas y cuando el organismo moría sus moléculas se separaban para recombinarse dando lugar a otro ser vivo. En 1745 John Needham usó líquidos que contenían pequeñas partículas de alimento, calentó el líquido y lo colocó en un tubos de ensayo, Después de unos días en el líquido pululaban pequeños organismos.
En 1770 Lazzaro Spallanzani colocó diversos jugos vegetales en 19 envases de vidrio. Selló los envases e hirvió su contenido durante una hora. Ninguno mostró signos de vida.



En 1860 Pasteur utilizó unos matraces de cuello de cisne, con el extremo abierto.. Colocó en ellos, levadura de cerveza con agua, levadura de cerveza con agua azucarada, orina, jugo de remolacha azucarada, agua de pimienta. Hizo hervir los matraces durante varios minutos hasta ver salir vapor. Dejó enfriar los matraces. El interior permanecía inalterable. Si después de un tiempo se rompía el cuello de cisne a las pocas horas aparecían en el interior mohos, bacterias y protozoos.



  • Aristóteles había observado una charca durante un largo periodo de sequía. El agua se fue secando hasta quedar un fango en el fondo. Al terminar la sequía, la charca se volvió a llenar de agua. Vio que al principio no había peces, luego observó peces en la charca. Llegó a la conclusión que habían salido del fango.

¿Qué teoría confirma las observaciones de Aristóteles? ¿Por qué?


  • ¿Qué piensas de las leyendas de la generación espontánea?



  • ¿Qué piensas de las ideas de Van Helmont? ¿Qué deficiencias encuentras?



  • Redi puso carne en ocho frascos, cuatro abiertos y cuatro sellados. En los abiertos había moscas continuamente entrando y saliendo. Al cabo del tiempo aparecían gusanos, dedujo que sólo se formaba vida en los frascos en los que las moscas entraban con facilidad. Sus opositores decían que lo que permitía la generación espontánea era el aire. Redi cubrió los frasco con una tela de tul, que dejaba pasar el aire y no las moscas. Las moscas ponían huevos sobre la cubierta de tul, pero no llegaban a la carne.

¿Por qué en los tarros sellados no se formaban gusanos y en los tarros sin cubrir si?


  • ¿Por qué en los tarros cubiertos de tul no se formaban gusanos si podía pasar el aire?



  • ¿Qué deduce Redi sobre la generación espontánea?


  • ¿Cómo crees que influye los descubrimientos de Van Leeuwenhoek en la generación espontánea?



  • Needham preparó caldos de carne y vegetales. Los ponía en envases que cerraba con tapones de corcho. Hervía los cados para matar a los microorganismos. Pasados unos días los calcos contenían microorganismos.

¿Por qué crees que aparecieron microorganismos en los tarros de Needham?



  • ¿Están los resultados de Neehmann a favor o en contra de la generación espontánea? ¿Por qué?




  • Spallanzani preparaba caldos y los ponía en dos tipos de tarro, unos los sellaba herméticamente y los otros los cerraba con un corcho. Al cabo de un tiempo los tarros que había sellado no contenían microorganismos y sin embargo los que estaban tapados sólo con un corcho, contenían microorganismos.

¿Qué demuestra Spallanzani con su experimento en los tarros cerrados herméticamente?

¿Por qué los tarros cerrados con un tapón que se han hervido para matar a los microorganismos, aparecen al cabo del tiempo microorganismos?

  • ¿Los resultados de Spallanzani apoyan la generación espontánea o la contradicen?¿Por qué?


  • Pasteur colocó en frascos con cuello normal y en otros con cuello de cisne e hirvió el caldo de todos los frascos. Los frascos de cuello corto y derecho se expusieron al aire y se sellaron y en ellos crecieron microorganismos. En los de cuello de cisne se hizo lo mismo y sin embargo no crecieron los microorganismos.

¿Qué consigue Pasteur al hervir los frascos?



¿ Para que los deja después de hervirlos un tiempo al aire? ¿Por qué en los de cuello corto aparecen microorganismos?¿ Qué ocurre en los de cuello largo para que no se desarrollen microorganismos?


  • ¿Pasteur contradice o apoya la g. espontánea? ¿Por qué?



ORIGEN QUÍMICO DE LA VIDA. TEORÍA DE OPARÍN-HALDANE
El científico ruso Oparin planteó una hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra. Suponía que la atmósfera primitiva estaba formada por los gases CH4, H2, NH3, CO2, que aportan los elementos fundamentales para las moléculas orgánicas que componen los seres vivos (C, H, O, N).

La Tierra tenía una gran actividad volcánica que expulsaba entre otras cosas vapor de agua. Este fue condensándose por el descenso de la temperatura y se transformó en agua líquida.El agua fue arrastrando a estos gases que se acumularon en mares primitivos.

La energía de la radiación ultravioleta y las descargas eléctricas de los relámpagos aportaron la energía necesaria para la formación de las primeras moléculas orgánicas sencillas, formándose una sopa nutritiva, en la que se formaron otras moléculas más complejas.

La ausencia de O2 fue muy importante, ya que no se pudo formar la capa de ozono, que habría impedido la entrada de la radiación UVA y al haber O2 se podría haber producido la combustión de moléculas orgánicas, provocando el retroceso evolutivo.

Las moléculas orgánicas se organizaron formando una envoltura que rodeó a otras moléculas orgánicas, formando los coacervados o prebiontes.

Con el tiempo el coacervado comenzó a captar nutrientes del medio, a seleccionar estos nutrientes y a aumentar de tamaño o dividirse, evolucionando de esta forma hasta ser vivo.

Haldane científico americano llegó a la misma conclusión en USA.


  • ¿Qué gases había en la atmósfera primitiva? ¿Por qué son fundamentales esos gases?



  • ¿De dónde procede la mayoría del agua de la atmósfera?



  • ¿Cómo llegaron a la superficie terrestre?




  • ¿Dónde se acumularon?



  • ¿Qué importancia tuvo la ausencia de O2 en la formación de moléculas complejas?



  • ¿Qué importancia tuvo la ausencia de O2 en la evolución?



  • ¿Cómo se formaron los coacervados? ¿Por qué se les llama prebiontes?


  • ¿Cómo se pasa de coacervado a ser vivo?



  • Después de la publicación de la teoría de Oparín y del experimento de Miller, muchos científicos estudiaron el proceso. Fox dijo que la vida no sólo se formó en el mar, también podría haber sucedido en tierra firme.

Demostró que a temperaturas próximas a 1.000ºC una mezcla de gases similares a los de la atmósfera primitiva, conseguía sintetizar aminoácidos, que a su vez se unían t formaban proteinoides. Estos al sumergirse en agua generaban unos repliegues adoptando una forma globosa, que llamó microsferas.

¿Qué novedad aporta Fox para la formación de la vida en la Tierra?


  • ¿Qué es una microsfera?



  • En 1951 Urey había argumentado que la atmósfera en su estado inicial estaba compuesta por vapor de agua, NH3, H2, CH4, y sin O2. Su alumno Miller en 1953 puso agua en un tubo de ensayo y le incorporó dichos gases y con impulsos eléctricos proporcionó energía. Dos días después el agua tenía glicina y una semana después 10 amonoácidos, la sopa prebiótica. Al cabo de 13 semanas contenía 21 aminoácidos, glucosa y ácido acético

¿Qué aportaciones realiza Miller?



  • Otras teorías.

En 1977 Carliss propone que en fuentes hidrotermales, en las que existen gases de erupciones volcánicas( CH4, NH3,CO2) y con temperaturas de 200ºC; la presencia de pirita dio el anclaje para formar moléculas complejas.

La génesis mineral propone que un caldo de cultivo sobre superficies de arcilla actúan como biocatalizadores, atrayendo y concentrando los polímeros en superficie.

¿Qué aportan estas teorías?


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