Condiciones que permitieron la vida en la tierra

CONDICIONES QUE PERMITIERON LA VIDA EN LA TIERRA 

La vida parece ser un fenómeno singular, es decir poco probable o frecuente. De hecho tuvieron que pasar muchos millones de años desde la formación del planeta Tierra –hace más de 4.500 millones de años– para que surgieran en ella los primeros seres vivos –hace unos 3.800 m.a.–

 

Una de las condiciones especiales que permiten la existencia de vida en la Tierra es su baja temperatura media global, que ha permanecido relativamente constante durante más de 2000 millones de años y ha hecho posible la existencia de agua en estado sólido, líquido y gaseoso y de sustancias esenciales para los seres vivos como las proteínas o las moléculas hereditarias (ácidos nucleicos) que sufren graves alteraciones a temperaturas altas. Otro hecho importante es la existencia en la atmósfera actual de una protectora capa de ozono que evita la llegada a la superficie terrestre de la mayoría de las radiaciones UV procedentes del sol, cuya presencia también alteraría gravemente a la materia viva. Además el tamaño terrestre ha permitido que la gravedad retenga los gases de la atmósfera. Gracias a la presencia de un pequeño porcentaje de dióxido de carbono (0,03 %) y a la abundancia de oxígeno (21 %)  en la atmósfera actual se pueden realizar los procesos llamados fotosíntesis y respiración, mediante los que la mayoría de los seres vivos obtienen su materia y su energía.

EVOLUCIÓN PREBIOTICA

El bioquimico ruso Alexander Oparin propuso por primero ves al teoria de la evolucion prebiotica. Segun esta teorita, los elemntos primordiales de la tierra eran inicialmente simples e inorganicos, como el agua, metano, amoniaco y el hidrogeno; los cuales provenian de las numerosas erupciones volcanicas.

La radiacion ultravioleta solar, las descargas electricas de las constaten tormentas y, posiblemente, los impactos de meteoritos, aportaron una gran cantidad de energia que provoco que estas moleculas inorganicas sencillas se asociaran en moleculas organicas simples, como los aminoacidos, los azucares y los acidos grasos.

segun Oparinm, estas moleculas organicas simples se acumularon en lso oceanos o en las charcas aisladas, protegidas de la excesiva radiacion ultravioleta, conformando asi lo que se llamo el caldo primordial. Alli, interactuaron entre ellas para diversificarse y evolucionar en forma de proteinas, acidos nucleicos y lipidos. A su vez, los acidos nucleicos, las proteinas y los lipidos interactuaron para originar celulas vivas. La vida seria pues, el resultado de la evolucion de la materia desde inorganica, a organica simples; luego, a organica mas compleja y, finalmente a un ser vivo, que seria el resultado mas complejo de la materia. Para que esto fuera posible, la atmosfera debia ser reductora, es decir, carecer de oxigeno libre, ya que el oxigeno habria destruido las primeras moleculas organicas. Ademas, la temperatura en la Tierra debia descender lo suficiente para permitir la presencia de agua liquida

ORIGEN DEL OXIGENO EN LA TIERRA 

Se supone que el oxígeno de la atmósfera tiene origen fotosintético. En la atmósfera primitiva no había oxígeno, y los primeros fotosintetizadores lo generaron. Pero, no existen organismos fotosintetizadores (con fotosíntesis oxigénica) anaerobios, ya que tanto las plantas y algas como las cianobacterias respiran con oxígeno. Entonces, ¿qué tipo de organismo se supone que era el que empezó a fotosintetizar, pero no disponía de oxígeno para respirar? No es seguro que existiera organismos fotosintéticos anaerobios.

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual la energía solar excita electrones que son usados para formar enlaces de alta energía en moléculas orgánicas. Estos electrones provienen de una molécula dadora de electrones; que hoy en día es el agua, pero no siempre fue así. Se cree que en un comienzo, la fotosíntesis se realizaba usando el H₂S (ácido sulfhídrico) como dador de electrones, siendo el producto de desecho el azufre elemental presente en la Tierra. Con el tiempo, apareció la fotosíntesis tal y como la conocemos, en que la molécula dadora de electrones para el proceso fotosintético es el agua, H₂O. Pero este organismo fotosintético que usa el agua como fuente de electrones es aún anaerobio, es decir, no utiliza el oxigeno, luego no hace respiración celular. Esto es posible ya que en la fotosíntesis libera ATP (Trifosfato de adenosina) que es utilizado para la síntesis de moléculas orgánicas, pero no todo: se produce más ATP del usado en esta síntesis. Además, por la vía glicólitica podían también obtener energía de losazucares.

Por tanto, los primeros organismos fotosintéticos fueron anaerobios. ¿Qué se gana con un proceso tan avanzado como la fotosíntesis, si los organismos siguen siendo anaerobios, una forma tan ineficiente de obtención de energía? La independencia de los suelos. Estos nuevos organismos pueden ahora moverse más libremente ya que no necesitan de suelos ricos en moléculas inorgánicas para obtener su energía. Estos organismos antes descritos, anaerobios, fotosintéticos, que rompen H₂O empezaron a transformar la atmósfera, a saturarla de ese oxigeno que eliminan como desecho. Fue entonces que apareció un organismo que revolucionó y cambio para siempre la vida en la Tierra: la bacteria mitocondrial. Un organismo que, dado que ahora había más concentración de oxigeno, fue capaz de utilizar este oxigeno para degradar los productos de alta energía que antes quedaban solo a medio consumir por la vía anaerobia.

 NUTRICIÓN DE LOS PRIMERO ORGANISMOS 

Los primero organismos contrario de lo que se cree, eran heterótrofos se alimentaban de los materiales que se encontraban en el medio (caldo primitivo), que eran moléculas prebióticas originadas de la unión de elementos de la que nos hablaba Oparin en su teoría del origen de la vida, estos primeros organismos eran pseudo-virus muy primitivos que no tenia funciones complejas y no hacían nada más que recoger alimento del medio y reproducirse, debido a que la energía que podían lograr de las reacciones, que se llevaban a

cabo con las moléculas prebióticas primitivas era escaza , solo les permitía  seguir alimentándose y  reproducirse, por eso los primero organismos tardaron miles de años en evolucionar, debido a estas pequeñas cantidades de energía poco útiles, pero después de un tiempo el alimento prebiótico empezó a escasear debido a que estos organismo evolucionaron, por medio de errores, para entender mas esto debemos saber que es la teoría del replicante.

Wikipedia nos dice que:

Es cualquier proceso por el cual una cosa puede hacer una copia de sí misma. Las células, en ambientes adecuados, se reproducen por división celular. Durante la división celular, el ADN se replica y puede transmitirse a la descendencia durante la reproducción.

A principios de la investigación de John von Neumann se estableció que una forma común de replicador tiene varias partes:

•             Un genoma, un compacto, por lo general resistente a errores. Biológicamente, este es el ADN.

•             Un especializado conjunto de mecanismos para copiar y reparar el genoma, utilizando los recursos reunidos por el cuerpo. Biológicamente, esto es algo así como la polimerasa del ADN.

•             Un organismo, que reúne los recursos y la energía, e interpreta un algoritmo almacenado. Biológicamente, estos son los ribosomas.

Las excepciones a esta pauta son posibles. Por ejemplo, los científicos han construido con éxito el ARN que se copia a sí mismo en un "medio ambiente" que es una solución de los monómeros del RNA y la transcriptasa. En este caso, el cuerpo es el genoma, y los mecanismos especializados para la copia son externos.

Sin embargo, el caso más simple posible es el que sólo exista un genoma. Sin especificación alguna de los pasos reproductivos, un sistema de un genoma único es, probablemente, mejor caracterizado como algo así como un cristal.

FOTOSINTESIS

 

La fotosíntesis (del griego antiguo φῶς-φωτός [fos-fotós], ‘luz’, y σύνθεσις [sýnthesis], ‘composición’, ’síntesis’) es la conversión de materia inorgánica en materia orgánica gracias a la energía que aporta la luz. En este proceso laenergía lumínica se transforma en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera moléculaen la que queda almacenada esta energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono