🌋 El origen de la vida

La idea que había que tumbar: la generación espontánea

Durante más de dos mil años, la explicación aceptada fue que ciertos seres vivos surgían directamente de la materia inerte. No era una superstición de ignorantes: era la conclusión razonable de lo que cualquiera observaba. La carne olvidada se llenaba de gusanos, el grano guardado producía ratones, el caldo dejado al aire se enturbiaba de microbios.

Tumbar esa idea tomó tres experimentos a lo largo de doscientos años, y cada uno responde exactamente la objeción que le hicieron al anterior. Es el mejor ejemplo de método científico que trae el libro, y por eso vale la pena verlo entero y no solo el último.

Dato: Algunos de los frascos originales de Pasteur siguen sellados y sin contaminarse en París, más de siglo y medio después.

Entonces, ¿de dónde salió la primera?

Y aquí llega la pregunta incómoda. Si todo ser vivo viene de otro ser vivo, la cadena tiene que haber empezado en algún lado, y ese primer paso no pudo venir de un ser vivo previo.

Conviene decirlo claro para no confundir dos cosas distintas: que la vida NO surge hoy de la materia inerte está demostrado. Cómo surgió la primera vez, hace unos 3 800 millones de años y en un planeta que no se parecía en nada a este, sigue siendo una pregunta abierta. Hay hipótesis con apoyo experimental, no hay una respuesta cerrada, y decir lo contrario en cualquiera de las dos direcciones es faltar a la verdad.

Lo que sí se sabe es que la Tierra primitiva era otro mundo: sin oxígeno libre en la atmósfera, con vulcanismo intenso, con radiación ultravioleta llegando sin filtro porque no había capa de ozono, y con tormentas eléctricas constantes.

Dato: El oxígeno de la atmósfera no estaba al principio: lo pusieron los seres vivos. Es un producto de desecho de la fotosíntesis, y su acumulación fue la mayor contaminación de la historia del planeta.

Miller y Urey: lo que sí demostró el experimento

En 1953, Stanley Miller y Harold Urey armaron en un matraz una versión de la atmósfera primitiva —metano, amoniaco, hidrógeno y vapor de agua—, la sometieron a descargas eléctricas que simulaban rayos y esperaron una semana.

El resultado fue que en el líquido aparecieron aminoácidos, los ladrillos con los que se arman las proteínas. Moléculas orgánicas producidas a partir de moléculas inorgánicas simples, sin ningún ser vivo de por medio.

Es importante ser preciso con qué demostró y qué no. Demostró que los componentes básicos de la vida se pueden formar por química ordinaria en condiciones como las de la Tierra primitiva, que era exactamente lo que se dudaba. NO demostró que así surgiera la vida: de tener aminoácidos sueltos a tener una célula que se copia a sí misma hay una distancia enorme, y ese tramo sigue sin explicación completa.

Después se han propuesto otros escenarios que también producen moléculas orgánicas: las fuentes hidrotermales del fondo marino, las superficies de arcilla que concentran y ordenan moléculas, y hasta el aporte de meteoritos, que efectivamente traen aminoácidos.

Dato: Hay una hipótesis con bastante apoyo, la del «mundo de ARN»: que antes del ADN y las proteínas hubo ARN, porque el ARN puede a la vez guardar información y actuar como enzima. Resuelve el problema del huevo y la gallina entre ADN y proteínas.

Las primeras células y el gran cambio de aire

Los fósiles más antiguos aceptados tienen alrededor de 3 500 millones de años y son estructuras dejadas por colonias de bacterias, llamadas estromatolitos. Las primeras células fueron procariontes: sin núcleo y sin organelos con membrana.

Después apareció la fotosíntesis, y con ella el evento que cambió el planeta. Las cianobacterias empezaron a liberar oxígeno como desecho, y ese oxígeno se fue acumulando durante cientos de millones de años hasta cambiar la composición de la atmósfera.

Para la vida de entonces fue una catástrofe: el oxígeno es reactivo y tóxico para organismos que evolucionaron sin él, y provocó una extinción enorme. Pero también abrió la puerta a la respiración aeróbica, que saca mucha más energía de la misma glucosa, y a la capa de ozono, que filtró la radiación ultravioleta y permitió que la vida saliera del agua.

Dato: A ese episodio se le llama la Gran Oxidación. La contaminación de unas bacterias hace 2 400 millones de años es la razón de que tú puedas respirar.

La teoría endosimbiótica

Falta explicar de dónde salieron las células eucariotas, las que tienen núcleo y organelos. Y la explicación aceptada es de las ideas más elegantes de la biología: la teoría endosimbiótica, propuesta y defendida por Lynn Margulis en los años sesenta contra el escepticismo casi unánime de su época.

Dice que una célula procarionte grande englobó a otra más pequeña sin digerirla, y las dos terminaron viviendo juntas con beneficio mutuo. La englobada —una bacteria capaz de respiración aeróbica— se volvió la mitocondria. En otro linaje, una cianobacteria englobada se volvió el cloroplasto.

Lo que la vuelve convincente no es lo bonita que suena, sino las pruebas, y son de las que se preguntan en el examen.

• Tienen su propio ADN

  Mitocondrias y cloroplastos llevan un ADN circular, propio y distinto del ADN del núcleo. Circular es exactamente como lo tienen las bacterias.

• Tienen sus propios ribosomas

  Y son del tamaño y tipo de los ribosomas bacterianos, no de los del resto de la célula eucarionte. Por eso ciertos antibióticos que atacan ribosomas bacterianos afectan también a las mitocondrias.

• Se dividen solas

  No las fabrica la célula desde cero: se dividen en dos por su cuenta, por un proceso parecido al de las bacterias, y de manera independiente de la división celular.

• Tienen doble membrana

  La interna sería la membrana original de la bacteria englobada y la externa, la vesícula con que la célula grande la envolvió. Es justo lo que se esperaría de algo que fue tragado sin digerirse.

Dato: El ADN mitocondrial se hereda solo por vía materna, porque el óvulo aporta el citoplasma y el espermatozoide prácticamente no. Por eso se usa para rastrear linajes maternos miles de años atrás.