L'Origen de la Vida: Teories, Experiments i Evolució Científica

Refutació de la Generació Espontània

A finals del segle XVII (cap al 1600), dos científics italians van demostrar que un recipient tancat i aïllat de l'exterior es podia mantenir lliure d'organismes. Amb el temps, va augmentar el nombre de científics que discrepaven de la teoria de la generació espontània, fins al punt que l'Acadèmia de Ciències Francesa va convocar un concurs el 1861 per establir una evidència experimental a favor o en contra de la generació espontània. Louis Pasteur va guanyar el primer premi.

Pasteur va col·locar un brou bullit a l'interior d'un matràs. Després de bullir-lo durant molt de temps, el brou es va esterilitzar. Si el matràs tenia la boca reforçada en forma de coll de cigne, el brou podia mantenir-se estèril indefinidament. No obstant això, si es posava en contacte directe amb l'aire, es contaminava.

L'Experiment de Francesco Redi (1668)

Francesco Redi, un metge italià, va intentar refutar la teoria de la generació espontània amb un experiment clau. Va col·locar uns trossos de carn a l'interior de diversos pots, amb diferents condicions:

• Alguns pots els va deixar oberts.
• Altres els va cobrir amb una gassa.
• La resta els va tancar hermèticament.

Al cap d'uns dies, va observar els següents resultats:

• La carn del primer recipient (obert) contenia larves de mosca.
• El segon recipient (cobert amb gassa) no contenia larves, però va trobar ous de mosca sobre la gassa.
• El tercer recipient (tancat) no tenia cap larva.

Cal destacar que la carn es va fer malbé en els tres recipients, independentment de la presència de larves, demostrant que la putrefacció no generava vida per si mateixa.

L'Experiment de Miller i Urey

El 1924, el bioquímic rus Alexander Oparin va investigar les condicions en què van aparèixer les primeres formes de vida. Va imaginar un escenari químic: una atmosfera primitiva que contindria compostos com el metà. En aquesta atmosfera, i enmig d'erupcions volcàniques, llampecs i radiacions ionitzants procedents del sol, podrien haver-se format molècules i macromolècules orgàniques que, després, haurien evolucionat fins a formar el primer ésser viu.

El 1953, els bioquímics Stanley Miller i Harold Urey, de la Universitat de Chicago, van construir un aparell que tractava de reproduir les condicions de l'atmosfera primitiva descrites per Oparin. El resultat va ser la síntesi de 13 dels 20 aminoàcids existents.

Avui dia se sap que, en realitat, no hi havia gaire metà a l'atmosfera primitiva, la qual cosa implica que l'experiment de Miller i Urey no pot explicar l'origen de la vida per si sol. No obstant això, continua sent un experiment vàlid per demostrar que és possible sintetitzar matèria orgànica a partir de matèria inorgànica en condicions prebiòtiques.

Hipòtesis Actuals sobre l'Origen de la Vida

Actualment, diverses hipòtesis intenten explicar l'origen de la vida:

• Hipòtesi Metabòlica: Proposa que petites molècules senzilles es van aïllar del medi amb una membrana, iniciant una sèrie de processos químics de complexitat creixent fins que la unitat es va poder reproduir.
• Hipòtesi del Món d'ARN: Suggereix que la molècula d'ARN va aparèixer a l'atzar amb capacitat de replicar-se, de portar informació genètica i de canviar mitjançant mutacions. A partir d'aquest moment, s'inicia el procés de l'evolució.

La Teoria de la Panspèrmia

El filòsof grec Anaxàgores, al segle V aC, ja va suggerir que hi havia un nombre infinit de gèrmens distribuïts per tot l'Univers que havien donat lloc a qualsevol forma de vida. Més tard, el 1906, un físic suec va usar aquest terme per postular que la vida hauria pogut arribar a la Terra procedent de l'espai.

Aquesta teoria planteja interrogants importants: com era possible que una estructura orgànica pogués resistir la radiació còsmica i, després d'entrar a l'atmosfera terrestre, com podia resistir les altes temperatures?

Actualment, sabem que en alguns meteorits s'han trobat aminoàcids d'origen extraterrestre. A més, a partir de radiotelescopis, s'ha observat la presència de petites concentracions de molècules orgàniques a l'espai. La panspèrmia continua sent una especulació, però la ciència considera seriosament la possibilitat que les primeres formes de vida s'haguessin originat a l'espai exterior.

Datació de l'Origen de la Vida

A Isua (Groenlàndia), hi ha roques sedimentàries en presència de carbonats. El carboni que contenen aquests carbonats pertany a dos isòtops: el carboni-12 i el carboni-13. Els éssers vius tenen una proteïna que permet l'assimilació preferent del carboni-12, però no del carboni-13. Així, els sediments on hi hagi hagut éssers vius quedaran enriquits amb carboni-12.

Aquests sediments s'han datat en 3.850 milions d'anys. Com que és poc probable que aquests sediments siguin la primera evidència de vida, s'arrodoneix i s'admet que la vida va aparèixer aproximadament fa 4.000 milions d'anys.