¿Qué es la evolución quÃmica?
Desde hace muchos siglos la humanidad ha buscado respuestas a dos preguntas fundamentales: por un lado, ¿qué es la vida?, y por el otro, ¿cómo se originó? Durante la historia se han desarrollado varias teorÃas para explicar el origen de la vida. Las corrientes materialistas, en la antigua Grecia trataron de explicarlo por medio de los elementos que se conocÃan entonces: el aire, el fuego, el agua, y la tierra. Otra propuesta fue la idealista, defendida por Platón y Aristóteles, para quienes el origen del de la vida y del hombre, estaban sujetos a la voluntad de los dioses. De acuerdo con estos filósofos, la materia vegetal o animal, carecÃa de vida y ésta sólo podÃa ser infundida por el ánima.
Después de ello, muchas teorÃas surgieron para dar una explicación al mismo problema. Entre ellas, en el siglo XVI aparece la Generación Espontánea, que sugerÃa que los seres vivos se podÃan obtener a partir de objetos inanimados. Otra hipótesis importante fue la de la Panspermia, que proponÃa que la vida se originó en otro lugar del universo y fue traÃda a la Tierra.
En el siglo XX surge una propuesta completamente nueva. De manera independiente, dos cientÃficos:uno ruso A. Oparin, y otro inglés J.B.S. Haldane, propusieron que la evolución biológica, propuesta por Darwin, debÃa haber sido precedida por otro proceso de evolución. De acuerdo con su hipótesis, la vida se originó por la sÃntesis abiótica y la acumulación de compuestos orgánicos, a través de una serie de procesos fÃsicos y quÃmicos, que ahora se conoce evolución quÃmica. Se creé que este proceso ocurrió poco tiempo después del enfriamiento de la Tierra, ya que ésta se formó como un cuerpo muy caliente, donde no podÃan sintetizarse las moléculas orgánicas.
Fue en el año de 1953 cuando S. Miller comenzó a realizar los primeros experimentos que serÃan reconocidos por la comunidad cientÃfica. Para ello, él y H. Urey diseñaron un aparato donde se simulaban las condiciones que entonces se pensaba tuvo la Tierra primitiva. En un matraz pusieron una mezcla de gases incluyendo metano (CH4), amoniaco (NH3), agua (H2O), y los sometieron a descargas eléctricas, simulando la acción de de los rayos).Cuando llegó el momento de analizar los productos descubrieron que entre otros, se habÃan formado aminoácidos, los constituyentes de las proteÃnas. Estos hallazgos cambiaron totalmente la biologÃa, pues demostraba que se podÃan sintetizar compuestos quÃmicos de importancia biológica en condiciones totalmente abióticas.
Pero mucho antes, a principios del siglo XX, Alfonso Luis Herrera fue el primer cientÃfico mexicano interesado en el origen de la vida. Realizó numerosos experimentos mezclando sustancias inorgánicas, el resultado fue la obtención de microestructuras que llamó sulfobios, creando la teorÃa de la Plasmogenia.
A partir de entonces, los experimentos se han multiplicado y se ha intentado obtener en el laboratorio a las moléculas o grupos de moléculas que forman a los organismos actuales. Hoy sabemos, por ejemplo que los seres vivos están constituidos por: azúcares, lÃpidos, bases nitrogenadas y aminoácidos. Las membranas de las células están constituidas primordialmente por lÃpidos; las paredes celulares y material de reserva (para épocas de escasez) están hechas de azúcares, el material genético está formado por bases nitrogenadas y los aminoácidos forman a las proteÃnas. Muchos de estos grupos de compuestos han sido sintetizados ya en el laboratorio, se han formado aminoácidos, bases nitrogenadas, algunos azúcares, entre otros.
Aunque se haya logrado en el laboratorio la sÃntesis de muchos compuestos aún quedan muchas preguntas sin resolver. Hoy sabemos que en BiologÃa, existen propiedades que no se dan de forma aislada sino cuando los constituyentes de un sistema biológico se encuentran. Esas interacciones son muy complicadas y todavÃa no se entiende, por ejemplo, cómo es que la información (herencia) que se pasa de padres a hijos se almacenó en los ácidos nucléicos y cómo éstos hicieron para comunicarse con los otros componentes de la célula. Otro problema fundamental es que muchas moléculas tienen dos formas, una es la imagen en el espejo de la otra, ¡pero los seres vivos sólo usan una! Por todo ello, los estudios en evolución quÃmica siguen atrayendo a mucha gente. Nosotros, estamos interesados en entender como los minerales pudieron ayudar a producir ciertas moléculas, a protegerlas para que no se descompongan, o a aumentar su complejidad.
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Por MarÃa ColÃn-GarcÃa, Alicia Negrón-Mendoza, Sergio Ramos-Bernal, Alejandro Heredia
Esquema que indica las principales moléculas orgánicas que forman a los seres vivos: aminoácidos, lÃpidos, bases nitrogenadas, azúcares. Estas moléculas son parte importante de seres vivos, constituyen a las proteÃnas, las membranas de las célula, los ácidos nucléicos y los azúcares, entre otros, que al integrarse forman a las células