CARMEN RIZO SUERO

·EVOLUCIÓN QUÍMICA.

La evolución química describe los cambios químicos que se produjeron en la Tierra primitiva lo que dio origen a las primeras formas de vida. Lo primero que existió en la vida de la Tierra fueron los procariotas, un tipo de células similares a las actuales bacterias.
Las condiciones químicas y físicas de la Tierra primitiva se utilizan para explicar el origen de la vida: una nube en forma de disco de polvo y condensada formó el sistema solar. Calor producido por la compactación, la radiación, y los meteoritos que impactan fundido de la Tierra. Luego, cuando el planeta se enfrió se formaron las capas de la Tierra. La primera atmósfera se compone de gas de hidrógeno caliente, demasiado ligero. Vapor de agua, monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno, metano constituían la atmósfera de hidrógeno. Debido a las lluvias, la Tierra se enfrió, el vapor de agua se condensó formando los mares. También estuvieron presentes los relámpagos, la actividad volcánica y la radiación ultravioleta. Fue en este escenario donde comenzó la vida.
Según una teoría, la evolución química se produjo en cuatro etapas.

En la primera etapa de la evolución química, las moléculas en el ambiente primitivo formaron sustancias orgánicas simples, como aminoácidos. Este concepto fue propuesto por primera vez en 1936 en un libro titulado, "El Origen de la Vida en la Tierra", escrito por el científico ruso, Alexander Ivanovich Oparin. Consideró hidrógeno, amoníaco, vapor de agua y metano a los componentes de la atmósfera primitiva. Oxígeno faltaba en este ambiente químico. Afirmó que la radiación ultravioleta del Sol transformaba estas sustancias en moléculas orgánicas. El oxígeno en la atmósfera dio lugar a la capa de ozono que entonces protegido de la Tierra de la radiación ultravioleta. Las versiones más recientes de esta hipótesis afirman que la atmósfera primitiva también contiene monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno, sulfuro de hidrógeno, y el hidrógeno.

En 1957, Miller y Urey aportaron pruebas de laboratorio que la evolución química según Oparin pudo haber existido. Miller y Urey crearon un aparato que simulaba el medio ambiente primitivo. Se utilizó un frasco de agua caliente para el océano, y una atmósfera de agua, hidrógeno, amoniaco y metano. Un condensador refrigerado por la atmósfera, causó que el agua de la lluvia regresara y formara compuestos disueltos de nuevo al mar simulado. Cuando Miller y Urey analizaron los componentes de la solución después de una semana, se encontraron que diversos compuestos orgánicos se habían formado. Estos incluyen algunos de los aminoácidos que componen las proteínas de los seres vivos. Sus resultados le dieron credibilidad a la idea de que las sustancias simples en los mares cálidos primordiales dieron lugar a los componentes químicos básicos de los organismos.


En la segunda etapa de la evolución química, las moléculas orgánicas simples (como los aminoácidos) que se formaron y se acumularon, se unieron a estructuras más grandes (como las proteínas. Las unidades vinculadas entre sí por el proceso de síntesis de la deshidratación formar polímeros. El problema es que la síntesis abiótica de polímeros tenía que ocurrir sin la ayuda de enzimas. Además, estas reacciones se dan en el agua y, por lo tanto, no se producen espontáneamente en un ambiente acuoso.


El siguiente paso en la evolución química de polímeros sugiere que interactuaban unos con otros y se organizaban en agregados, conocido como protobiontes. Los científicos han producido con éxito protobiontes a partir de moléculas orgánicas en el laboratorio. Estos protobiontes tienen membranas semipermeables y excitables, similares a los encontrados en las células.




En la etapa final de la evolución química, los protobiontes desarrollaron la capacidad de reproducir y transmitir la información genética de una generación a otra. En la década de 1980, Thomas Cech descubrió que las moléculas de ARN pueden funcionar como enzimas en las células. Esto implica que las moléculas de ARN pudieran haber replicado en las células prebióticas sin el uso de enzimas de la proteína. Las variaciones de las moléculas de ARN pudieron haber sido producidas por mutaciones y por los errores durante la replicación.
Esto habría fomentado la supervivencia de las secuencias de ARN que mejor se adapte a los parámetros ambientales, tales como la temperatura y la concentración de sal. Como la protobionte creció y se separó, su ARN se transmite a la progenie. Con el tiempo, la diversidad de las células procariotas, entró en existencia. Bajo la influencia de la selección natural, los procariotas podrían haber dado lugar a la gran variedad de vida en la Tierra.