Origen de la Vida: De la Generació Espontània a l'Abiogènesi
L'Origen de la Vida: Teories i Hipòtesis
Antigament, els científics creien que els éssers vius es podien originar a partir d’objectes inanimats: la Teoria de la Generació Espontània.
Rebuig de la Generació Espontània
- Redi (s. XVII) va qüestionar aquesta teoria fent un experiment en el qual va demostrar que els cucs que apareixen a la carn en putrefacció procedeixen de les mosques que hi ponen els ous.
- Pasteur (1860) va desmuntar definitivament la teoria en demostrar que ni tan sols els microbis podien aparèixer per generació espontània.
L'Origen Hipotètic dels Primers Éssers Vius
La manera com es van originar els primers éssers vius és encara hipotètica i es divideix en diverses etapes:
a) Síntesi de Monòmers
Aquesta etapa es basa en la formació de molècules orgàniques senzilles.
- Oparin (1923) i Haldane (1929) creien que l’atmosfera primitiva era reductora (sense oxigen). D’aquesta manera, les molècules orgàniques eren estables (no s'oxidaven) i, en no existir la capa d’ozó, els raigs UV proporcionaven energia. Van proposar que a partir de molècules senzilles (H2O, CO2 i NH3) es van sintetitzar compostos orgànics (sucres, aminoàcids, etc.) els quals es van acumular als oceans formant el “brou primitiu”.
- Miller i Urey (1953) van fer un experiment simulant l’atmosfera primitiva en el qual feien circular una mescla de gasos (H2, H2O, NH3, CH4) per un aparell que produïa descàrregues elèctriques. Al cap d’una setmana van obtenir 20 compostos (aldehids, àcids carboxílics i 4 aminoàcids) i molt quitrà.
- A partir dels anys 60, modificant les condicions i amb nous mètodes, es van obtenir altres molècules orgàniques: Oró va obtenir ribosa a partir de formaldehid i adenina a partir d’àcid cianhídric. Posteriorment es van aconseguir formar altres bases nitrogenades i ATP.
b) Polimerització
Els monòmers es van concentrar i van formar polímers. Es plantegen tres hipòtesis:
- Evaporació de bassals superficials, provocant la precipitació dels polímers.
- Adsorció dels polímers sobre la superfície de partícules d’argila, les quals podien actuar com a centres catalítics (Bernal).
- Congelació de l’aigua (Miller i Orgel).
Fox (anys 70), escalfant aminoàcids a 130º C en sec, va obtenir uns polímers de fins a 200 aminoàcids que va anomenar proteïnoides termals.
c) Aïllament del Medi (Formació de Protobionts)
La matèria orgànica en solució aquosa es va separar del medi en gotetes, formant els precursors de les cèl·lules: els protobionts.
Teories sobre els Protobionts
- Teoria d’Oparin (1938): Coacervats. Les solucions de polímers tendeixen a separar-se espontàniament formant unes gotetes col·loidals d’1 a 500 µm anomenades coacervats. Si a un coacervat format per un embolcall de polisacàrids incorporem fosforilasa i afegim glucosa-1-fosfat, aquesta es difon cap a l’interior i es polimeritza en midó per acció de la fosforilasa. Això fa que el coacervat augmenti de volum fins a una mida crítica que provoca la seva divisió.
- Fox: Microsferes. Fox va escalfar una solució aquosa de proteïnoides termals a 130-180º C (simulant l’activitat volcànica) i aquests es van agregar formant microsferes d’1-2 µm, amb doble membrana, les quals podien presentar activitat catalítica.