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Si alguna vez se necesitó o no sopa prebiótica

mayo 9, 2020
profesor-de-biologia - clases de estimulos biologia

Darwin sugirió que la vida podría haber comenzado en un pequeño y cálido estanque con todo tipo de amoníaco y sales fosfóricas, luz, calor y electricidad presentes que formaron una proteína lista para sufrir cambios aún más complejos. En la actualidad, tal materia sería devorada o absorbida instantáneamente, lo que no hubiera sido el caso antes de que se formaran las criaturas vivientes.

Esto dio lugar a la teoría de la sopa primordial, que sugiere que la vida comenzó en un estanque u océano como resultado de los químicos de la atmósfera y alguna forma de energía para producir aminoácidos; los bloques de construcción de proteínas, que luego evolucionarían en todas las especies. Se supone que esto debe suceder al menos entre 3.800 millones y 3. 55 millones de años atrás.

Esto implica la permutación caleidoscópica o aleatoria y la combinación de productos químicos con la eventual selección y acumulación de permutaciones útiles y combinaciones de productos químicos para dar lugar al origen y la evolución de la vida.

Alexander Oparin en 1924 sugirió la idea de la sopa prebiótica y hoy es el punto de partida para la mayoría de las teorías modernas del origen de la vida. Casi al mismo tiempo, JBS Haldane sugirió que los océanos prebióticos de la Tierra son diferentes de los océanos actuales. una sopa caliente diluida en la que podrían haberse formado compuestos orgánicos. La hipótesis subyacente sostenida por Oparin y Haldane era que las condiciones en la Tierra primitiva favorecían reacciones químicas que sintetizaban compuestos orgánicos a partir de precursores inorgánicos. Argumentando en la misma línea se especuló que una vez Hubo un tiempo en que existía materia orgánica en la Tierra en concentración suficiente para que sus interacciones aleatorias espontáneas y caleidoscópicas finalmente condujeran al Origen de la Vida. La principal dificultad con esta línea de pensamiento es la falta de especificidad de las reacciones químicas orgánicas. Esto es muy diferente a la química de la vida, es decir, la bioquímica.

El bioquímico Robert Shapiro ha resumido la “sopa primordial”. teoría de Oparin y Haldane en su “forma madura” como sigue

1. La Tierra primitiva tenía una atmósfera químicamente reductora.

2. Esta atmósfera, expuesta a la energía en varias formas, produjo compuestos orgánicos simples (“monómeros”).

3. Estos compuestos se acumularon en una “ sopa '', que puede haberse concentrado en varios lugares (costas, respiraderos oceánicos, etc.).

4. Mediante una mayor transformación, se desarrollaron polímeros orgánicos más complejos, y finalmente vida, en la sopa.

Si bien los pasos 1-3 se han observado básicamente de forma experimental, el paso 4 ha sido criticado como simplista: una etapa de “entonces ocurre la magia”.

Sin embargo, incluso la existencia de una atmósfera químicamente reductora de la Tierra primitiva ha sido puesta en duda por los geoquímicos. Para citar:

& quot; Pero es el & quot; Sopa prebiótica '' teoría una explicación razonable para el surgimiento de la vida? Los geocientíficos contemporáneos tienden a dudar de que la atmósfera primitiva tuviera la composición altamente reductora utilizada por Miller en 1953.

Incluso la necesidad del paso 3 es dudosa ya que los sistemas biológicos muestran una capacidad extraordinaria para operar bajo concentraciones muy muy bajas de productos químicos esenciales, junto con la capacidad de concentrar productos químicos esenciales según los requisitos de sistemas biológicos particulares.

Desde 1924, se ha hecho mucho trabajo para reunir evidencia en apoyo de la teoría de la sopa primordial, pero hasta que se descubrió una pizca de evidencia que respalda la hipótesis de la sopa prebiótica o la existencia de la sopa prebiótica .

Lo que generalmente ha sido pasado por alto por la comunidad científica hasta la fecha es el hecho de que la Bioquímica o Química de la vida es única y distintiva del estado de vida. Está totalmente desprovisto de aleatoriedad. Más bien, los sistemas biológicos para mantener la existencia no pueden permitir reacciones químicas aleatorias. Algunas de las características más destacadas de la bioquímica son:

(I) Especificidad, precisión y precisión de las reacciones, a diferencia de la química orgánica, en la que una gran cantidad de reacciones secundarias ocurren invariablemente durante cualquier reacción orgánica que conduce a la formación de productos secundarios. , en bioquímica, las reacciones son altamente específicas, precisas y precisas sin reacciones secundarias y sin productos secundarios. Esto es esencial para evitar el caos en la materia animada.

(II) En bioquímica, todas las reacciones tienen lugar bajo condiciones de existencia de un organismo dado o condiciones de su medio interno que a menudo son bastante diferentes de las condiciones en las que se producen reacciones inorgánicas y orgánicas similares. Racionalmente hablando, las reacciones bioquímicas deben haberse originado en las condiciones en las que generalmente se encuentran organismos relevantes. Debido a la gran variación en el hábitat de los organismos, la misma potencialidad se logra a través de enzimas estructuradas de manera diferente y efectivas bajo diferentes condiciones. Por lo tanto, para la evolución de la bioquímica, el medio ambiente nunca ha sido una restricción absoluta.

(III) La bioquímica es determinista. El carácter determinista de la química de la vida se exhibe bien por sus propiedades como la especificidad de las interacciones intermoleculares, la selectividad de la quimioterapia, la homoquiralidad, la estereoespecificidad de las moléculas biológicas. Incluso el curso posterior de los acontecimientos ha sido esencialmente determinista con una fuerte propensión a la estabilización, fijación, preservación y propagación de innovaciones útiles pasadas y presentes. La bioquímica puede tener sus raíces en la interacción inanimada estocástica de la materia y la energía, pero las reacciones químicas orgánicas estocásticas no pueden explicar la especificidad de las reacciones observadas en la bioquímica. El desarrollo o la evolución de la bioquímica requiere una sorprendente falta de reacciones secundarias (Smith y Morowitz). La forma en que se logra esta extraordinaria especificidad de las reacciones químicas en ausencia de genes que dan lugar a polímeros catalíticos con bolsas de sustrato tridimensionales sigue siendo una cuestión de conjetura y contemplación.

Entonces, las preguntas clave que debemos abordar teniendo en cuenta la homoquiralidad de las moléculas biológicas son:

(i) ¿Por qué la homoquiralidad es tan esencial que es un rasgo determinista en toda la biosfera? opera como una cuestión de derecho. ¿Implica algunas limitaciones de la inteligencia molecular?

(ii) ¿Cómo se obtuvo y mantuvo esta homoquiralidad determinista, puede ser desde un comienzo estocástico y en un mundo estocástico? La respuesta a esto podría ser la simulación y la inducción, dirigida por la utilidad.

Toda la evidencia experimental reunida hasta ahora para cerrar la brecha entre la materia inanimada y la materia animada pertenece al ámbito de la química estocástica y los productos de reacción carecen de vida como la actividad molecular inteligente. Esta declaración es aplicable tanto a la síntesis abiótica de monómeros como a la síntesis abiótica de polímeros.

La línea de tiempo de origen de la vida muestra que debe haber tomado al menos 200 Ma después de la formación de la corteza terrestre y los océanos para que aparezca la vida. La vida podría haber comenzado en forma de cianobacterias fosilizadas en estomatolitos que se sabe que ocurren tan pronto como 3. 85 Ga. Cualquier teoría del origen de la vida debería ser capaz de explicar el tiempo involucrado en su origen . Por lo tanto, varios experimentos que demuestran la síntesis de monómeros durante un período de tiempo muy corto no explican por qué el tiempo involucrado en el origen de la vida fue del ~ 200 Ma. Por lo tanto, cualquiera que sea el mecanismo que originó la vida, debe haber sido muy lento y acumulativo durante un período de tiempo. Por lo tanto, la gran cantidad de evidencia experimental solo da credibilidad a nuestra creencia en la abiogénesis y que algún día será posible proporcionar una explicación detallada del origen de la vida de la materia inanimada, pero la evidencia acumulada no es suficiente para explicar el fenómeno del origen de la vida. Teniendo en cuenta el enorme tiempo involucrado, los procesos que conducen al origen de la vida deben ser dependientes del tiempo, extremadamente largos, acumulativos, complejos e intrincados, que al mismo tiempo son relativamente estables, capaces de fijación, preservación y propagación, de modo que los avances realizados sean acumulativos y, en última instancia, conduzcan a origen de la vida. El proceso de origen de la vida debería haber procedido a través de la acumulación de una serie de pequeños pasos discretos que parecían gradualismo y continuidad. El cambio fácil entre comportamiento inanimado y actividad similar a la vida debería haber sido ampliamente desenfrenado en etapas muy tempranas del origen de la vida. La amplia distribución de la vida en la tierra muestra que las restricciones como la radiación UV, los efectos tóxicos del oxígeno atmosférico contra el origen de la vida son solo ficciones científicas, ya que una gran cantidad de formas que podrían existir han evolucionado solo después de cumplir con éxito esas restricciones. Por lo tanto, estas restricciones, aunque puedan ser válidas, no son absolutas o no negociables. El origen de la vida debe involucrar el origen de formas y medios para eludir y negociar estas restricciones o para tolerar estas restricciones.

Por lo tanto, la actividad similar a la vida comenzó en la Tierra en cualquier momento de su historia cuando la Tierra fue capaz de soportar o inducir actividad similar a la vida debido a algunas secuencias de causa-efecto desconocidas. Todo tipo de actividad como la vida comenzó de forma independiente entre sí, siempre que hubiera una fuente de energía, poca humedad y elementos químicos relevantes, incluso en cantidades muy muy pequeñas. Teniendo en cuenta la ubicuidad de la vida en la tierra, las condiciones ambientales no podrían haber sido un disuasivo importante. Más bien, influyeron en el tipo de vida y en la actividad similar a la vida con la cual cualquier otro tipo de vida y actividad similar a la vida tiene una relación de adaptación y adaptabilidad o armonía. Por lo tanto, todas las formas de vida se originaron de tal manera que fueron ab initio adaptadas a las condiciones de su existencia. El tiempo y el lugar han jugado un papel más importante en la determinación del tipo de vida como actividad y tipo de vida a través de secuencias de causa-efecto aún desconocidas. Esto está en conformidad con el aumento dependiente del tiempo en la complejidad de la vida en la tierra según los registros fósiles y la biodiversidad dependiente del lugar. Incluso Darwin observó que la biodiversidad en las Islas Galápagos variaba según alguna regla geográfica.

Resumiendo todo lo anterior, para Origen de la Vida ni la Sopa Prebiótica fue necesaria ni pudo haber existido. Esto está en conformidad con toda la evidencia experimental reunida hasta la fecha.

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