¿De dónde procede el carbono?
El carbono es un elemento básico para la vida. La nebulosa a partir de la cual se formaron la Tierra y los demás cuerpos del sistema solar contenía cierta proporción de carbono. Cuando se condensó nuestro planeta, incorporó parte de este. En la corteza constituye el 0,19%, pero la parte más rica en carbono es la biosfera, la zona superficial de nuestro planeta formada por la materia viva.
¿Cómo se ha producido esa concentración en los seres vivos? Los volcanes y fumarolas emiten carbono procedente del interior, en forma de CO2 que, en gran parte, es fijado por las plantas y las bacterias fotosintéticas. De estos organismos pasa a el resto de las cadenas tróficas de la biosfera.
¿De dónde procede el agua?
Es curioso que los científicos todavía discutan de dónde procede el agua de los mares. Durante el origen del sistema solar, el agua no pudo condensarse en órbitas cercanas al Sol, ya que las temperaturas eran muy elevadas. Por tanto, la hipótesis más aceptada es que en la Tierra cayeron multitud de asteroides y cometas, procedentes de lugares más allá de la órbita de Marte, que contenían mucha agua en estado sólido, la cual se incorporó al planeta en formación dando lugar a la hidrosfera primitiva.
Un escenario para la vida
El escenario en el que surge la vida en la Tierra está bastante bien definido:
-Un interior muy caliente: Lo que significa vulcanismo muy intenso. Como la mayoría de continentes aún no se habían formado, casi todo el vulcanismo era submarino. Muchos organismos primitivos viven cerca de fumarolas submarinas, en aguas muy cálidas ricas en minerales disueltos, sin necesidad de energía solar.
-Una atmósfera densa sin oxígeno en un planeta oceánico: En la protoatmósfera no había oxígeno y, por tanto, tampoco había ozono que protegiese la superficie del planeta de los mortíferos rayos ultravioletas, capaces de destruir cualquier atisbo de vida. Por eso la vida lo hubiese tenido difícil para prosperar de no estar protegida bajo un gran espesor de agua.
Así que el escenario sería un planeta oceánico con volcanes submarinos.
Un experimento histórico
¿Cómo se transformó la materia inerte en materia viva? En 1953 el estudiante de bioquímica Stanley Miller sintetizó aminoácidos a partir de amoniaco, vapor de agua, hidrógeno y metano, que según se suponía entonces, eran los gases de la atmósfera primitiva. Miller propuso que esta síntesis hanía tenido lugar en la Tierra primitiva y que había sido el primer paso para la aparición de la vida.
Sin embargo, hoy sabemos que probablemente nunca hubo mucho metano en la atmósfera de la Tierra. Así pues, el experimento de Miller tiene un valor histórico, pero no explica el origen de la vida. Lo que sí demostró fue que es posible sintetizar materia orgánica a partir de inorgánica. Hasta la realización de este experimento solo se obtenía materia orgánica a partir de los seres vivos.
Lo que pensamos hoy sobre el origen de la vida
Hipótesis metabólica. Determinadas moléculas sencillas se aislaron del medio mediante una membrana. Algunas de estas nuevas estructuras desarrollaron procesos químicos de complejidad creciente que condujeron a la capacidad de reproducir la estructura.
Mundo ARN. Actualmente algunos bioquímicos proponen que moléculas de ARN surgidas del azar, capaces de multar y replicarse, comenzaron la cadena de la evolución.
La vida, en el principio y ahora
De momento no se sabe cómo pudieron ser las primeras moléculas vivas, con capacidad de autorreplicarse . Lo que sí se puede comprobar es que la vida ya dejó su huella en las rocas más antiguas de la Tierra.
Isua es una región remota de Groenlandia, situada en el borde de su enorme casquete glaciar a la que solo se puede llegar en helicóptero. Allí aparecen capas de rocas que hace 3850 millones de años se depositaron en forma de fango en el fondo de un mar poco profundo. Y es en este exótico lugar donde la vida nos ha dejado su primera firma. ¿Cómo lo sabemos?
Algunos de los minerales de las rocas de Isua son carbonatos. El carbono que contienen estos carbonatos presenta dos variedades, o isótopos, de pesos atómicos 12(12c) y 13(13c). Y es en estos isótopos donde los geoquímicos leen las huellas de la vida.
Los seres vivos poseen un tipo de proteína que permite la asimilación del 12c, pero no del 13c. Así que los sedimentos donde haya habido seres vivos quedarán enriquecidos en 12c. Esto es precisamente lo que los científicos descubrieron en las rocas de Groenlandia en 1999. Calculando la edad de las rocas donde aparecen estos sedimentos podemos conocer la fecha mínima de aparición de la vida.
se suele admitir que la vida apareció en la Tierra hace aproximadamente unos 3450 millones de años. No sabemos cómo eran estos seres, pero hemos detectado su actividad.
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