Los
compuestos orgánicos, tan abundantes en la materia viva,
se encuentran en la corteza terrestre, en el agua del mar y en la
atmósfera en cantidades muy pequeñas (incluso las llamadas rocas
organógenas, como el carbón y el petróleo, proceden de la actividad de
seres vivos de épocas pretéritas). Cabe preguntarse, pues, cómo
adquirieron los primeros organismos vivos sus biomoléculas
constituyentes en un entorno tan pobre en este tipo de sustancias.
En
1922, el bioquímico ruso Aleksandr I. Oparin formuló una hipótesis
acerca del origen de la vida sobre la Tierra, que incluía una
explicación sobre el origen de las primeras biomoléculas. Según esta
hipótesis, la primitiva atmósfera de la Tierra era rica en gases como
el
metano, el amoníaco y el vapor de agua, y estaba prácticamente exenta
de
oxígeno; era, pues, una atmósfera netamente reductora, muy diferente
al
entorno oxidante que hoy conocemos.
La energía liberada por las
descargas eléctricas de las frecuentes tormentas y por la intensa
actividad volcánica, habría propiciado que estos gases atmosféricos
reaccionasen entre sí para formar compuestos orgánicos sencillos, que a
continuación se disolvían en los primitivos océanos. Este proceso duró
millones de años, durante los cuales los océanos se fueron
enriqueciendo
paulatinamente en una gran variedad de compuestos orgánicos; el
resultado fue una disolución caliente y concentrada de moléculas
orgánicas: la "sopa primigenia".
En esta "sopa" algunos de estos
compuestos simples reaccionaban con otros para dar lugar a estructuras
más complejas, y así fueron apareciendo las distintas biomoléculas. La
tendencia de algunas biomoléculas concretas a asociarse en estructuras
cada vez más complejas culminó con el paso del tiempo con la aparición
de alguna forma primitiva de organización celular, que sería el
antepasado común de todos los seres vivos.
Los puntos de vista de Oparin fueron considerados durante
mucho tiempo como una mera especulación, hasta que un experimento, ya
clásico, realizado por Stanley Miller en 1953 vino a corroborarlos.
Miller sometió mezclas gaseosas de CH4, NH3, vapor
de agua y H2 (los gases de la atmósfera primitiva) a
descargas eléctricas producidas entre un par de electrodos durante
períodos de una semana o superiores; todo ello en un dispositivo como el
que se muestra en la
Figura 3.1. Las descargas eléctricas tenían la finalidad de simular
las frecuentes tormentas de la atmósfera primitiva. A continuación
analizó el contenido del recipiente de reacción, encontrando que en la
fase gaseosa, además de los gases que había introducido inicialmente, se
habían formado CO y CO2, mientras que en la fase acuosa
obtenida por enfriamiento había aparecido una gran variedad de
compuestos orgánicos, entre los que se contaban algunos aminoácidos,
aldehídos y ácidos orgánicos. Miller llegó incluso a deducir la
secuencia de reacciones que había tenido lugar en el recipiente.
Experimentos posteriores al de Miller, realizados con
dispositivos más avanzados, han corroborado que la síntesis abiótica de
biomoléculas es posible en condiciones muy diversas. No sólo las
descargas eléctricas, sino también otras fuentes de energía que pudieron
estar presentes en la Tierra primitiva, como los rayos X, la radiación
UV, la luz visible, la radiación gamma, el calor o los ultrasonidos,
pueden inducir el proceso. Además se demostró que no es imprescindible
partir de gases tan reducidos como el metano y el amoníaco: mezclas
convenientemente irradiadas de CO, CO2, N2 y O2
también dan lugar a gran variedad de compuestos orgánicos.
En resumen, los experimentos sobre la formación espontánea
de biomoléculas en condiciones similares a las de la Tierra primitiva
indican que muchos de los componentes químicos de las células vivas
pudieron haberse formado en esas condiciones
Fuente: http://www.bionova.org.es/biocast/tema03.htm