domingo, 27 de noviembre de 2011

T.2.E.3 TEORÍA DE OPARIN Y EL EXPERIMENTO DE MILLER

                                                     Teoría de Oparin



Fue una de las teorías que se propusieron a mediados del siglo XX para intentar responder a la pregunta:  

                        ¿CÓMO SURGIÓ EL PRIMER SER ?



Oparin revisó varias teorías, como la propia generación espontánea o la panspermia, interesándose en cómo la vida inicialmente había dado comienzo y apoyándose en sus conocimientos de astronomía, geología, biología y bioquímica para explicar el origen de la vida.






Oparin sabía que en la atmósfera del Sol, de Júpiter y de otros cuerpos celestes, existen gases como el metano, el hidrógeno y el amoníaco. Estos gases son sustratos que ofrecen carbono, hidrógeno y nitrógeno, los cuales, además del oxígeno presente en baja concentración en la atmósfera primitiva y más abundantemente en el agua, fueron los materiales de base para la evolución de la vida.


 Oparin imaginó que la alta temperatura del  planeta, la actuación de los rayos ultravioleta y las descargas eléctricas en la atmósfera (relámpagos) podrían haber provocado reacciones químicas entre los elementos anteriormente citados, esas reacciones darían origen a aminoácidos, los principales constituyentes de las proteínas, y otras moléculas orgánicas.





Oparin concluyó que los aminoácidos que eran depositados por las lluvias no regresaban a la atmósfera con el vapor de agua, sino que permanecían sobre las rocas calientes. Supuso también que las moléculas de aminoácidos, con el estímulo del calor, se podrían combinar mediante enlaces peptídicos. Así surgirían moléculas mayores de sustancias albuminoides. Serían entonces las primeras proteínas en existir.
La insistencia de las lluvias durante millones de años acabó llevando a la creación de los primeros océanos de la Tierra. Y hacia ellos fueron arrastradas, con las lluvias, las proteínas y aminoácidos que permanecían sobre las rocas. Durante un tiempo incalculable, las proteínas se acumularían en océanos primordiales de aguas templadas del planeta. Las moléculas se combinaban y se rompían y nuevamente volvía a combinarse en una nueva disposición. De esa manera, las proteínas se multiplicaban cuantitativa y cualitativamente.
Es posible que en esa época ya existieran proteínas complejas con capacidad catalizadora, como enzimas o fermentos, que facilitan ciertas reacciones químicas, y eso aceleraba bastante el proceso de síntesis de nuevas sustancias. Cuando ya había moléculas de nucleoproteínas, cuya actividad en la manifestación de caracteres hereditarios es bastante conocida, los coacervados pasaron a envolverlas. Aparecían microscópicas gotas de coacervados envolviendo nucleoproteínas. 
En aquel momento faltaba sólo que las moléculas de proteínas y de lípidos se organizasen en la periferia de cada gotícula, formando una membrana lipoproteica. Estaban formadas entonces las formas de vida más rudimentarias. Así Oparin abrió un camino donde químicos orgánicos podrían formar sistemas microscópicos y localizados (posiblemente precursores de las células) a partir de los cuales esas primitivas formas de vida podrían desarrollarse. Y en esta línea ordenada de procesos biológicos, van avanzando con cada vez más importancia: la competencia y la velocidad de crecimiento, sobre los que actuaría la selección natural, determinando formas de organización material que es característica de la vida actual.



                                                     EL EXPERIMENTO DE MILLER.




Stanley L. Miller, después de sus estudios de licenciatura en la Universidad de California en Berkeley,llegó a la Universidad de Chicago a realizar la tesis doctoral en septiembre de 1951. Poco después asistió a un seminario en el que Urey exponía su idea de que la atmósfera de la Tierra primitiva debía parecerse a la de los planetas exteriores del sistema solar: es decir, estaría formada por metano, amoníaco, hidrógeno molecular y vapor de agua. Urey pensaba que, en presencia de las fuentes de energía adecuadas, esta atmósfera sería un medio favorable para las síntesis orgánicas, y que esto era, en principio, susceptible de ensayarse experimentalmente.





Miller visitó a Urey en septiembre de 1952 y le pidió trabajar en la simulación de las síntesis abióticas que él había propuesto en su conferencia. A pesar de las reticiencias iniciales de Urey, Miller consiguió convencerle de que lo intentaría por unos meses con el compromiso de cambiar de tema si fracasaba. Urey le pidió que leyese su artículo reciente sobre composición de atmósferas, el libro de Oparin, que Urey consideraba que era el trabajo más relevante publicado sobre ese tema, y un texto de bioquímica.
Tras algunos preparativos, decidieron usar las descargas eléctricas como fuente de energía. Miller diseñó el aparato de vidrio que ahora es mundialmente famoso y se dispuso a hacerlo funcionar. En sólo una noche obtuvo resultados positivos.







Después de cincuenta años de estudio sabemos que quizás las condiciones postuladas por Urey no sean las más representativas de la atmósfera primitiva, aunque las simulaciones de Miller nos suministran un buen modelo de síntesis orgánica en los cuerpos parentales de los meteoritos. Por otra parte, el laboratorio de Miller no ha cesado de aportar datos que apoyan la idea de que en la Tierra primitiva abundaban los compuestos orgánicos. Uno de los más recientes es la observación de que se obtienen buenos rendimientos de síntesis orgánicas en atmósferas de CO bombardeadas con protones, simulando la radiación cósmica9. En definitiva, Miller no sólo inició la química prebiótica con un experimento de gran impacto intelectual, que se ha convertido en un clásico de la ciencia, sino que con su trabajo ininterrumpido ha contribuido a su desarrollo de forma extraordinaria a lo largo de cinco décadas.


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