La app de estudio todo en uno
4.8 • +11 mil reviews
Más de 3 millones de descargas
Free
¿Sabremos alguna vez cómo empezó la vida? Aunque probablemente nunca sabremos con absoluta certeza cómo se originó la vida, los científicos no dejan de encontrar nuevas evidencias que arrojan luz sobre la vida primitiva; algunas apoyan las teorías existentes y otras proponen unas nuevas. Los orígenes de la vida son muy hipotéticos, pero estas hipótesis pueden ayudarnos a plantear las…
Explore our app and discover over 50 million learning materials for free.
Guarda la explicación ya y léela cuando tengas tiempo.
GuardarLerne mit deinen Freunden und bleibe auf dem richtigen Kurs mit deinen persönlichen Lernstatistiken
Jetzt kostenlos anmelden¿Sabremos alguna vez cómo empezó la vida? Aunque probablemente nunca sabremos con absoluta certeza cómo se originó la vida, los científicos no dejan de encontrar nuevas evidencias que arrojan luz sobre la vida primitiva; algunas apoyan las teorías existentes y otras proponen unas nuevas. Los orígenes de la vida son muy hipotéticos, pero estas hipótesis pueden ayudarnos a plantear las preguntas adecuadas y a explorar aspectos de la evolución. Así, tal vez, en algún momento podamos responder a grandes interrogantes como: ¿estamos solos en el universo?
Al examinar el registro fósil y las muestras de ADN y ARN, los científicos pueden formular hipótesis para tratar de responder una de las preguntas más antiguas que ha cautivado a la humanidad: ¿cómo surgió la vida en la tierra? De hecho, el análisis bioquímico del carbono de restos orgánicos en las rocas sugiere que las primeras formas de vida aparecieron hace unos 3.700 millones de años. Pero, ¿qué sabemos sobre cómo surgieron estas primeras formas de vida?
Fig. 1: Línea de tiempo aproximada de los orígenes de la vida desde la formación de la tierra hasta la actualidad.
Existen hipótesis contrapuestas que describen la naturaleza de las primeras formas de vida y la aparición de moléculas complejas y ARN:
A partir de ahí, la vida comenzó a diversificarse: sus diferentes formas adquirieron la capacidad de llevar a cabo diferentes reacciones químicas y procesos biológicos, lo que a su vez determinó los entornos que podían habitar. Así fue como la vida evolucionó, desde el primer microbio hasta la plétora de biodiversidad visible en nuestro planeta en la actualidad (mira, de nuevo, la figura 1).
Aunque existen muchas teorías de cómo se originó la vida, la mayoría de los científicos coinciden en que la materia no viva que existía en los inicios de la Tierra dio lugar a la materia viva. Esto se conoce como el origen químico de la vida, el cual sugiere que primero ocurrió una especie de evolución química, desde elementos y moléculas inorgánicas simples a moléculas cada vez más complejas. Este proceso resultó en la aparición de moléculas orgánicas, o biomoléculas.
Las biomoléculas son moléculas orgánicas complejas que contienen carbono (proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos) y que son imprescindibles en los sistemas vivos.
Se cree que la vida primitiva se originó en condiciones muy anaeróbicas (con muy poco oxígeno) y, por lo tanto, con poca o ninguna capa de ozono. En estas condiciones, los rayos UV habrían causado graves daños por radiación a todo lo que tocaran. Por ello, se cree que los orígenes de la vida en la Tierra se produjeron en los océanos o, al menos, un par de centímetros bajo el agua —lo que desviaría la mayor parte de los dañinos rayos UV emitidos por el sol—.
La hipótesis Oparin-Haldanena —una de las primeras hipótesis que surgieron para explicar la evolución química— sugiere una transformación espontánea y escalonada de los átomos y las moléculas en las sustancias químicas más complejas que sustentaron la vida primitiva.
Los experimentos químicos realizados por Miller-Urey respaldaron en parte esta hipótesis, demostrando que las moléculas orgánicas pueden formarse espontáneamente en condiciones similares a la atmósfera anaeróbica primitiva de la Tierra, con un poco de energía. Esta energía podría haber sido proporcionada por la luz solar, los rayos o las fuentes hidrotermales.
Análisis geoquímicos más recientes han demostrado que las condiciones propuestas por la hipótesis de Oparin-Haldane probablemente no se corresponden con la atmósfera primigenia de la Tierra. Muchos científicos piensan ahora que la evolución química propuesta en la hipótesis es (al menos) correcta, aunque haya ocurrido en condiciones atmosféricas diferentes.
Describimos la hipótesis de Oparin-Haldane y otras teorías sobre el origen de la vida en el artículo Origen de la vida.
Se cree que de la sopa molecular resultante surgieron los nucleótidos de ARN, como las primeras biomoléculas. Lo más importante es que el ARN puede autorreplicarse —una característica distintiva de la vida y necesaria para la evolución—. A lo largo de millones de años, se cree que el ARN dio lugar al ADN. Esta teoría del origen de la vida se conoce como la Hipótesis del Mundo del ARN, y es la teoría del origen de la vida más aceptada por la comunidad científica. Se cree que la primera célula fue, simplemente, un amasijo de ARN autorreplicante contenido en una membrana.
Cuando nos preguntamos cómo se originó la vida en la Tierra, es útil pensar en las condiciones ambientales que pueden haber hecho posible la vida que conocemos ahora.
Algunas características necesarias para la vida actual son:
La existencia de estas condiciones actuales nos provee pistas de algunos procesos que tuvieron que haber ocurrido para su aparición, a partir de las condiciones iniciales en el planeta. Evidencias de estos procesos se han obtenido gracias a distintos campos como la paleontología, la astronomía, la biología molecular, entre otros. Por ejemplo, uno de los grandes interrogantes es ¿cómo pasó la atmósfera de no tener casi nada de oxígeno libre a la composición actual?
Las primeras células estaban rodeadas de las moléculas orgánicas necesarias para obtener energía. Estas moléculas eran abundantes en el entorno y podían difundirse, simplemente, a través de la membrana de la célula. A medida que la vida evolucionó y se hizo más compleja, se necesitaron sistemas para que las células produjeran su propia energía, en lugar de obtenerla directamente de su entorno.
Se cree que esto ocurrió en tres etapas clave:
1. En las condiciones anaeróbicas primigenias, las primeras células necesitaban producir energía sin utilizar el oxígeno. En esta etapa se establecieron las vías iniciales de la glucólisis.
La glucólisis convierte las moléculas orgánicas en ATP, que puede usarse como fuente de energía para otros procesos metabólicos y celulares.
2. Posteriormente, las células desarrollaron la capacidad de realizar la fotosíntesis, lo que les permitió aprovechar la luz solar para obtener energía, sin necesidad de moléculas orgánicas externas. Se cree que la fotosíntesis evolucionó en las bacterias.
La fotosíntesis es el proceso por el que un organismo capta energía solar para sintetizar moléculas orgánicas (principalmente carbohidratos). Es realizado por algunas bacterias, algas y plantas.
3. El desarrollo de la fotosíntesis aumentó la cantidad de O2 disponible en la atmósfera. Esto dio lugar a la evolución del metabolismo oxidativo y de la respiración celular. Este proceso es mucho más eficiente en la conversión de moléculas orgánicas en ATP que la glucólisis por sí sola, pero requiere oxígeno.
El metabolismo oxidativo incluye las reacciones metabólicas que utilizan oxígeno para llevarse a cabo, como las cadenas de transporte de electrones en la respiración celular aeróbica.
La respiración celular es el mecanismo por el que todos los organismos descomponen moléculas orgánicas para obtener energía para uso celular.
¿Cómo se pasó de los simples microorganismos unicelulares que se encontraron cuando se originó la vida a la exuberante biodiversidad que vemos hoy en la Tierra? Aunque los orígenes de la vida en sí mismos son muy discutidos por la comunidad científica, la mayoría está de acuerdo en que —luego de originarse y evolucionar— un único ancestro común dio lugar a toda la vida que vemos hoy.
Este ancestro común se formó hace aproximadamente 3.500 millones de años, como un microorganismo unicelular (parecido a los procariotas actuales) al que se denomina comúnmente LUCA (por sus siglas en inglés, Last Universal Common Ancestor).
Uno de los indicios de que todos los organismos se originaron de LUCA, es que todas las especies de los tres dominios de seres vivos (Archaea, Bacteria y Eukarya) comparten 23 proteínas universales. Las secuencias de ADN que codifican estas proteínas varían ligeramente entre los dominios, aunque en su mayor parte son muy similares. Estas 23 proteínas son esenciales para la vida, ya que sustentan muchos procesos celulares fundamentales.
Según la teoría del ancestro común universal, las pequeñas diferencias pueden explicarse por un par de mutaciones. Sin embargo, si estas 23 proteínas hubieran evolucionado de forma independiente, serían necesarias muchas más mutaciones para explicar su actual similitud; también, probablemente habría mucha más variación entre las proteínas de la que hay.
A partir de LUCA se originaron las células procariotas y luego surgieron las células eucariotas: organismos unicelulares que evolucionaron a organismos pluricelulares. Durante este proceso, las primeras formas de vida ampliaron sus nichos y ocuparon nuevos hábitats. Gracias a esto, la vida en la Tierra floreció en los océanos y, finalmente, se trasladó a la tierra.
Los mayores cambios en el medioambiente, el clima y la atmósfera de la Tierra fueron facilitados inicialmente por procariotas fotosintéticos y, luego, por la evolución de las plantas. Como autótrofas, las plantas proporcionaron una fuente de energía en entornos terrestres secos, donde los nutrientes cruciales no podían obtenerse por ósmosis —como en el medio acuoso—.
Existen numerosas hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra, y es probable que nunca sepamos con certeza cuál de ellas es verdadera (si es que alguna lo es). Sin embargo, hay algunos acuerdos entre la comunidad científica sobre cómo surgió la vida; algunas de las premisas más aceptadas son:
La historia de la vida en la Tierra inicia con una evolución química en la que la materia orgánica surgió de la materia inorgánica presente en los inicios de la Tierra.
Luego, evolucionaron a las primeras células —rodeadas por una membrana— y cuyas biomoléculas (probablemente ARN) pudieron autorreplicarse.
Finalmente, se dio la formación de un microorganismo unicelular denominado LUCA, el ancestro común cuya evolución dio origen a todas las especies de seres vivos que han habitadola Tierra.
El origen de la vida se remonta a la evolución química (hipótesis del caldo primordial) en la que la materia orgánica surgió de materia inorgánica.
Algunas de estas biomoléculas se rodearon con una membrana y pudieron autorreplicarse, formando las primeras células.
Eventualmente surgió un microorganismo unicelular, denominado LUCA: el ancestro común que dio origen a todas las especies de seres vivos, por evolución.
De este surgió un linaje capaz de fotosintetizar (liberar oxígeno) y cambiar la atmósfera terrestre que dio paso a la diversidad de organismos aerobios.
Algunos elementos que permiten la vida actual en la Tierra son: una atmósfera compuesta por alrededor de 21 % de oxígeno, una temperatura global apta para la vida y relativamente estable (posible por la capa de ozono y gases de efecto invernadero en la atmósfera), el reciclaje de moléculas químicas imprescindibles para la vida por medio de ciclos biogeoquímicos (carbono, nitrógeno, fósforo, agua, etc), entre otras.
Los primeros seres vivos en la Tierra aparecieron hace alrededor de 3.700 millones de años, según los análisis biogeoquímicos que datan el carbono de las rocas, que se cree que procede de las primeras formas de vida.
La química se relaciona con el origen de la vida porque para que la vida sea posible, debió ocurrió alguna forma de evolución química previo a la aparición de los primeros seres vivos. Por medio de la evolución química, la materia inorgánica, presente desde los inicios de la Tierra, dio origen a la materia orgánica, los bloques indispensables que componen a los seres vivos.
de los usuarios no aprueban el cuestionario de Historia de la vida en la tierra... ¿Lo conseguirás tú?
Empezar cuestionarioHow would you like to learn this content?
How would you like to learn this content?
Free biologia cheat sheet!
Everything you need to know on . A perfect summary so you can easily remember everything.
Siempre preparado y a tiempo con planes de estudio individualizados.
Pon a prueba tus conocimientos con cuestionarios entretenidos.
Crea y encuentra fichas de repaso en tiempo récord.
Crea apuntes organizados más rápido que nunca.
Todos tus materiales de estudio en un solo lugar.
Sube todos los documentos que quieras y guárdalos online.
Identifica cuáles son tus puntos fuertes y débiles a la hora de estudiar.
Fíjate objetivos de estudio y gana puntos al alcanzarlos.
Deja de procrastinar con nuestros recordatorios de estudio.
Gana puntos, desbloquea insignias y sube de nivel mientras estudias.
Cree tarjetas didácticas o flashcards de forma automática.
Crea apuntes y resúmenes organizados con nuestras plantillas.
Regístrate para poder subrayar y tomar apuntes. Es 100% gratis.
Guarda las explicaciones en tu espacio personalizado y accede a ellas en cualquier momento y lugar.
Regístrate con email Regístrate con AppleAl registrarte aceptas los Términos y condiciones y la Política de privacidad de StudySmarter.
¿Ya tienes una cuenta? Iniciar sesión