EL Origen de La Vida
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EL Origen de la Vida Fundamentos de sistemática Palanca Castán Nicolás, Gonçalves Fernández Carolina y Domínguez García Sara El ser humano se ha preguntado desde hace siglos el cómo surgió la vida en el planeta Tierra. La idea de que esta pregunta es demasiado filosófica para ser tratada por la ciencia está siendo desbancada por todo lo contrario gracias a los avances científicos de las últimas décadas. El estudio científico del origen de la vida comienza con la astronomía. Hay miles de millones de estrellas similares a nuestro Sol en composición y energía en el universo y, por ello, parece lógico pensar que haya muchos otros sitios donde la vida haya podido surgir. La bioquímica es otra ciencia que ayuda a resolver el entuerto del origen de la vida. Existen dos clases de moléculas esenciales para todos los tipos de vida en la Tierra, desde una pequeñísima bacteria hasta una enorme ballena, que son los ácidos nucleicos y las proteínas. De esto sacamos una importante conclusión: toda la vida en la Tierra debe tener un origen químico común. La teoría darwiniana de la evolución es una tercera base para la búsqueda del origen de la vida, pero antes de la evolución biológica hubo una evolución química y ésta es una parte interesante de la que discutiremos aquí. Para situarnos un poco haremos una revisión fugaz de los principales sucesos que se han producido a lo largo de la historia del universo y que nos proporcionan un contexto para la cuestión de la evolución química: - El origen del universo ocurrió hace unos 10.000 - 20.000 millones de años (según la Tª del Big Bang). - Nuestro sistema solar se formó hace alrededor de 4.600 millones de años. - La primera evidencia de vida en la Tierra se halló en microfósiles australianos y africanos, lo que indica una
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EL Origen de la Vida
Fundamentos de sistemáticaPalanca Castán Nicolás, Gonçalves Fernández Carolina y Domínguez García Sara
El ser humano se ha preguntado desde hace siglos el cómo surgió la vida en el planeta
Tierra. La idea de que esta pregunta es demasiado filosófica para ser tratada por la
ciencia está siendo desbancada por todo lo contrario gracias a los avances científicos de
las últimas décadas.
El estudio científico del origen de la vida comienza con la astronomía. Hay miles de
millones de estrellas similares a nuestro Sol en composición y energía en el universo y,
por ello, parece lógico pensar que haya muchos otros sitios donde la vida haya podido
surgir.
La bioquímica es otra ciencia que ayuda a resolver el entuerto del origen de la vida.
Existen dos clases de moléculas esenciales para todos los tipos de vida en la Tierra,
desde una pequeñísima bacteria hasta una enorme ballena, que son los ácidos nucleicos
y las proteínas. De esto sacamos una importante conclusión: toda la vida en la Tierra
debe tener un origen químico común.
La teoría darwiniana de la evolución es una tercera base para la búsqueda del origen de
la vida, pero antes de la evolución biológica hubo una evolución química y ésta es una
parte interesante de la que discutiremos aquí.
Para situarnos un poco haremos una revisión fugaz de los principales sucesos que se han
producido a lo largo de la historia del universo y que nos proporcionan un contexto para
la cuestión de la evolución química:
- El origen del universo ocurrió hace unos 10.000 - 20.000 millones de años (según la Tª
del Big Bang).
- Nuestro sistema solar se formó hace alrededor de 4.600 millones de años.
- La primera evidencia de vida en la Tierra se halló en microfósiles australianos y
africanos, lo que indica una abundancia relativa de vida hace 3.500 millones de años.
Por lo que la vida en la Tierra debió empezar entre hace unos 4.600 - 3.500 millones de
años.
Mientras que la evolución biológica continúa hoy en día, los científicos que estudian la
evolución química intentan reconstruir los eventos desde el origen del universo hasta el
inicio de la vida en la Tierra. Nosotros aquí sólo trataremos la última parte.
Charles Darwin se encontraba entre uno de los primeros científicos que especularon
sobre la noción de evolución química. En 1.861 escribió a su amigo J. D. Hooker:
...si pudiéramos concebir un lago pequeño y caliente en el que estuvieran presentes
amoniaco, sales fosfóricas, luz, calor, electricidad, etc..., entonces se formó
químicamente un compuesto proteico listo para experimentar cambios aún más
complejos...
Darwin sugiere así el concepto de evolución química. La labor de los científicos que
estudian este tipo de evolución es la de recrear ese pequeño lago caliente y ver si se
pueden reproducir las reacciones necesarias para que la vida se inicie[1].
Creencias sobre el origen de la vida.
De acuerdo con las ideas religiosas, no cabe duda de que todos los seres vivos habrían
sido creados originalmente por Dios. De esta forma, los primeros ascendientes de todos
los animales y de todas las plantas que existen actualmente en nuestro planeta surgieron
gracias a esta mano divina. Así, según la Biblia, Dios habría creado el mundo en seis
días y el primer hombre habría sido creado a partir de un material inanimado, es decir,
de barro; después lo habría dotado de un alma convirtiéndolo así en un ser vivo.
De igual forma , durante muchos siglos se pensó que la tierra era plana, que se mantenía
inmóvil, etc.. Esa misma observación simplista hacía creer muchas veces a los seres
humanos que diferentes seres vivos podrían brotar directamente, generarse y nacer de
un modo espontáneo a partir del lodo, del estiércol, de la tierra y de otros materiales
inanimados.
En efecto, existen antiguas teorías procedentes de Egipto, de la India y Babilonia que
nos advierten de esa generación espontánea de gusanos, moscas y escarabajos que
surgen del estiércol y de la basura; de piojos que se generan en el sudor humano; de
ranas, serpientes, ratones y cocodrilos engendrados por el lodo del río Nilo... Todas
estas apariciones repentinas de seres vivos eran interpretadas exclusivamente como
manifestaciones parciales de la voluntad creadora de Dios o del demonio [2].
El transcurso de la historia facilitó que en los siglos siguientes se desenvolviera una
nueva teoría enemiga del materialismo: la teoría de Platón. Dicho filósofo de la antigua
Grecia sostenía que tanto la materia vegetal como la animal, por sí solas, carecen de
vida y sólo pueden vivificarse cuando el alma inmortal, la "psique", penetra en ellas. La
teoría de Platón se reflejó años más tarde en la doctrina de otro filósofo de la antigua
Grecia, Aristóteles, el cual formularía una nueva teoría que se mantendría en el
pensamiento de los pueblos por espacio de casi dos mil años.
Aristóteles consideraba que los seres vivos, al igual que todos los demás objetos
concretos, se formaban mediante la conjugación de un determinado principio pasivo: la
materia; con un principio activo: la forma. Es decir, la materia carece de vida, pero es
abarcada por el alma que infiltra la vida a la materia y la mantiene viva. Las ideas
aristotélicas tuvieron gran influencia sobre toda la historia posterior sobre el origen de la
vida. Todas las escuelas filosóficas apoyaron la teoría de Aristóteles sobre la generación
espontánea de los seres vivos.
La Edad Media agregó muy poco a esta teoría anticientífica. Las ideas filosóficas sólo
se podían sostener si iban envueltas en una capa teológica y si se cobijaban bajo la
doctrina de la Iglesia.
Las obras de Aristóteles alcanzaron los pueblos europeos y al principio se estimaron
peligrosas, pero tras el transcurso del tiempo la Iglesia se percató de que podría
utilizarlas con gran provecho. Se nombró a Aristóteles como el "precursor de Cristo en
los problemas de las Ciencias Naturales" y se extendió la teoría de la generación
espontánea de los organismos, cuya esencia consistía, a juicio de los teólogos cristianos,
en la vivificación de la materia inanimada por el "eterno espíritu divino".
Hoy en día la religión cristiana, continúa sosteniendo que los seres vivos han surgido
por generación espontánea a consecuencia de un hecho creador del ser divino y sin
ninguna relación con el desarrollo o evolución de la materia.
Gracias a los estudios científicos que empezaron a realizarse a mediados del siglo XVI,
quedo demostrado que la generación espontánea era un suceso inexistente que se basaba
en observaciones falsas y en la ignorancia de sus interpretadores. Hay que destacar el
trabajo científico llevado a cabo por Francisco Redí. Este científico realizó un
experimento que consistía en colocar dos trozos de carne fresca en 2 tarros, uno abierto
y otro cerrado, y esperar a que se pudriera la carne. Pasado un tiempo, se observó la
aparición de moscas en la carne putrefacta del tarro destapado pero no en el tapado y
con esto se dedujo que las moscas procedían de los huevos que habían puesto otras
moscas en el tarro destapado.
La teoría quedo totalmente refutada en el siglo XIX tras el experimentó de Louis
Pasteur, el cuál esterilizó una muestra de agua y la aisló del medio ambiente para así
poder comprobar que no surgían nuevos microorganismos de manera espontánea. Esto
demostraba lo que Pasteur ya sospechaba: los microorganismos igual que las moscas
surgían de otros organismos de su misma especie y no por generación espontánea.
También en el siglo XIX, C. Darwin junto a muchos otros investigadores demostraron
que la Tierra no había estado poblada siempre por los animales y las plantas que nos
rodean en la actualidad sino que éstos habían surgido gracias al desarrollo progresivo de
otros seres más simples. Esto quedaba demostrado al estudiar los fósiles, los cuales
permitían tener una visión clara sobre este hecho. Debido a esto, los investigadores
empiezan a plantearse cuál es el punto de origen de las manifestaciones más simples y
más primitivas de la naturaleza viva.
Llegados a este punto, se sabe que la aparición de esas primeras formas simples no
ocurrió de golpe como sostenían los seguidores de la generación espontánea. Estos seres
simples presentan una estructura que de ninguna manera podría haber surgido de
repente; pero si pudieron haberse formado mediante mutaciones continuadas de sus
componentes. Las mutaciones se llevarían a cabo hace tiempo cuando la Tierra aún se
estaba formando. Debido a esto para poder descifrar el origen de la vida se debe conocer
primeramente la historia y el desarrollo de nuestro planeta. Hay que mencionar las obras
de Lenin, donde afirma que “La Tierra existió en un estado tal que ni el hombre ni
ningún otro ser viviente podrían habitar. La materia orgánica es un fenómeno posterior,
fruto de un desarrollo muy prolongado”. Por otro lado, también Stalin mencionaba que
“La Tierra era una masa ígnea incandescente la cual se fue enfriando poco a poco, más
tarde surgieron los vegetales y los animales. Al desarrollo del mundo animal le siguió la
aparición de una determinada variedad de simios y luego, a todo ello le sucedió la
aparición del hombre”[1].
K.Tirniriázev se refiere al asunto de la vida afirmando que “Nos vemos obligados a
admitir que la materia viva ha seguido el mismo camino que los demás procesos
materiales, es decir, el camino de la evolución”[2].
En 1924 tuvo lugar la publicación del libro “el origen de la vida” del bioquímico
Alexander I. Oparin. En dicho libro se exponía que el planeta Tierra en sus inicios
presentaba una atmósfera muy diferente a la actual. Dicha atmósfera era una atmósfera
reductora, es decir, que carecía de oxígeno libre, pero presentaba hidrógeno, metano y
amoniaco. Éstos reaccionaban entre sí debido a la energía de la radiación solar, la
actividad eléctrica de la atmósfera y a la energía geotérmica procedente de la actividad
de los volcanes.
En 1928, John B.S. Haldane también propuso una explicación muy semejante a la de
Oparín.
A partir de estos conocimientos, se formuló la teoría de la síntesis prebiótica.
Teoría de la Síntesis Prebiótica
Esta teoría afirma que la vida surgió a partir de la unión de moléculas básicas de la vida,
que surgieron inicialmente a partir de reacciones químicas entre los componentes que
abundaban en la Tierra primitiva.
Debido a que las ideas de Oparín eran solamente teóricas tuvieron que aparecer otros
científicos que desarrollaran una demostración práctica. Fue entonces cuando en 1953
Stanley L. Miller y Harold C. Urey realizaron el siguiente experimento: Recrearon de la
forma más similar posible la composición química que habitaba por aquel entonces la
Tierra primitiva. Posteriormente se mantuvieron a la espera y finalmente se comprobó
que debido a la reacción de los componentes entre sí, habían aparecido varias moléculas
básicas para la vida: los aminoácidos. Los aminoácidos orgánicos se habían formado de
manera espontánea a partir de estos materiales inorgánicos simples. Estas moléculas se
unieron en la piscina de agua y formaron coacervados. A partir de esto de desarrollaría
el primer sistema físico- químico estable y autorreplicable que se denominó progenota,
que es el origen de todas las células.
Hoy en día se sabe que este experimento no era del todo acertado ya que la composición
de la atmósfera primitiva no era correcta, pero aun así prevalece la idea central de sus
teorías: que la aparición de la vida en la Tierra fue precedida por una secuencia gradual
de eventos químicos.
Modelo Genes First
Según este modelo los genes fueron los primeros en surgir, en forma de moléculas de
ARN y dichos genes fueron los que comenzaron a generar las primeras proteínas. Estas
proteínas se ensamblaron con otras moléculas formando las primeras estructuras
celulares que dieron lugar a las primeras protocélulas.
Modelo Metabolism First
Dicho sistema metabólico utilizaba las reacciones REDOX de los sulfuros de hierro y
otros metales, los cuales se encontraban en los fondos oceánicos de la Tierra primigenia.
Esta teoría defiende que los sistemas químicos surgidos a través las reacciones Redox
de estos compuestos dieron lugar a la formación de oligómeros y polímeros gracias a la
energía liberada como resultado de estas reacciones químicas. Debido a esto, finalmente
se originaron las primeras moléculas orgánicas, que finalmente dieron lugar a las
primeras estructuras celulares y posteriormente a las primeras protocélulas.
Teoría de la Panspermia
La Teoría de la Panspermia afirma que la vida aparecida en la Tierra no surgió aquí,
sino en otros lugares del Universo, y que llego a nuestro planeta utilizando los
meteoritos y los asteroides como forma de desplazarse de un planeta a otro. Esta teoría
presenta una serie de errores:
- Son necesarios todos los componentes que reaccionan con el carbono y las
condiciones de densidad y temperaturas idóneas para que se produzcan las reacciones
químicas con el carbono y se generen las biomoléculas.
- Aunque se conocen bacterias extremófilas es improbable que éstas sobrevivieran a las
radiaciones interestelares. Por otro lado aunque dichas bacterias lograran sobrevivir a un
viaje a través del espacio, la entrada del asteroide o meteorito con las bacterias en la
atmósfera terrestre destruiría por completo dicho “medio de transporte” y dicha
bacterias.
- Por último es extremadamente difícil demostrar el origen extraterrestre de la vida ya
que los fósiles más antiguos pertenecen a una época muy posterior al propio origen de la
vida y todos los fósiles más antiguos han desaparecido debido al movimiento continuo
de las placas tectónicas de la Tierra.
Hipótesis actuales.
Lo primero es lo primero, hoy en día ya nadie cree en la generación espontánea,
estamos de acuerdo en que las probabilidades de que un grupo de moléculas se juntaran
de repente para dar lugar a algún tipo de protocélula son tan ínfimas que en principio no
las podemos tener en cuenta. Sí que podemos, sin embargo, plantear la posibilidad de
una suerte de "evolución química", en el que moléculas y estructuras más simples hayan
ido combinándose en formas más complejas. Podría plantearse que las posibilidades aún
son pequeñas, sin embargo son infinitamente mayores que las de una bacteria
apareciendo de la nada. Y por otro lado, y esto es sólo mi opinión personal, no creo que
conozcamos lo suficientemente bien la dinámica de interacción de las moléculas como
para calcular las probabilidades reales, podemos, de hecho suscribirnos a una variante
del principio antrópico débil, y decir que puesto que estamos aquí pese a las
probabilidades en contra, puede ser que en ciertas condiciones las interacciones entre
moléculas orgánicas sean tales que tiendan a dar lugar a ciertas estructuras complejas
que desemboquen en lo que llamamos "vida", al fin y al cabo nadie monta tanto revuelo
sobre la formación de cristales, que podría ser un proceso análogo, aunque admito que
más sencillo.
Siguiendo con las hipótesis sobre el "replicador primigenio" vamos a hablar del ADN,
pero en realidad dentro de las hipótesis actuales la de que el ADN pudo haber sido el
primer replicador no tiene demasiado peso. Eso se debe a que el ADN es genial. Es un
sistema compacto, estable y seguro para transmitir información. Pero esta utilidad trae
consigo el precio de la complejidad, para replicarse o para transcribir información a
proteínas el ADN necesita de muchas enzimas, cada cual con tareas muy específicas.
Esta hipótesis se podría asimilar a un hombre primitivo sentado en una caverna, que
contempla intensamente la pared, tiene una inspiración, agarra una piedra....y talla un
microchip. No se puede, hay que empezar por algo más sencillo.
Pero, ¿y si todos esos enzimas necesarios ya estuviesen en la disolución?¿ Y si el ADN
sólo tuviera que llegar como un actor que se sube al escenario después de horas de
trabajo por parte de los técnicos, e interpretar su papel? Bueno, todo puede ser, pero
pese a que las posibilidades en contra siguen siendo menores que las de la formación de
una "célula instantánea", continúa siendo bastante improbable. Esta hipótesis del
"metabolismo previo al replicador" sigue teniendo seguidores y, aunque personalmente
pienso que puede que algunas de las proteínas y enzimas que usamos hoy en día
pudieron existir sin estar ligadas a un replicador, me es difícil creer que se juntaran para
apoyar la replicación del ADN, y más aún imaginar el mecanismo por el que pudieron
"autocodificarse"[3].
Seguimos con nuestro problema de encontrar un replicador primitivo plausible, uno
cuya existencia en la Tierra recién formada no tenga unas probabilidades astronómicas
en contra, y que permitiese poco a poco el paso a otras formas de almacenar y replicar
información más parecidas a las que conocemos.
La hipótesis que hoy en día se considera más cercana a la realidad es la del "Mundo de
ARN", esta hipótesis se basa en la capacidad de las moléculas de ARN para actuar
como catalizadores en reacciones metabólicas. De esta forma, se contempla la
posibilidad de que una polimerización espontánea de ribonucleótidos diese como
resultado ribozimas (enzimas de ARN) capaces de catalizar su propia autorreplicación.
En estos tiempos prácticamente no existirían enzimas formados por moléculas proteicas,
sino que todo estaría compuesto de ARN de distintas longitudes, formas y
configuraciones. A partir de entonces todo sería cuestión de tiempo y muchas, muchas
replicaciones hasta que algo más parecido a la vida que conocemos empezase a tomar
forma, por ejemplo mediante la aparición de ARN con la capacidad de coger otro ARN
y polimerizar proteínas a partir de él. ¿Improbable? Desde luego, pero mucho menos
que otras hipótesis, una vez tenemos el ARN podemos simplemente considerar la
aparición de la vida como una cuestión de prueba y error repetida a lo largo de millones
y millones de años. Una de las pruebas a favor de esto son los cofactores, moléculas
pequeñas que tienen gran importancia en muchas reacciones enzimáticas "apoyando" al
enzima principal. Muchos de estos cofactores llevan adheridos nucleótidos de ARN sin
función aparente. Los partidarios del Mundo de ARN consideran estos cofactores
"fósiles moleculares", remanentes de un pasado en el que todas las reacciones eran
catalizadas por ARN; es decir, el equivalente molecular de nuestro coxis [3].
Hoy en día, se sabe que las mutaciones de las moléculas de RNA generadas durante la
replicación fueron las responsables en la diversidad en la descendencia. Actualmente, el
trabajo de muchos científicos consiste en intentar reconstruir esa molécula de RNA con
capacidad autorreplicativa.
Los estudios experimentales con virus han permitido definir los procesos básicos de la
evolución: variación genética, competición y selección. Tras estos estudios llevados a
cabo con virus se observó que los virus con RNA no cesan de reproducir copias
erróneas de sus genomas durante su multiplicación en las células y los organismos
infectados, dicha producción continua de errores tiene un valor para la adaptabilidad de
los virus. Ésta dinámica llevada a cabo por los virus se denomina dinámica de
cuasiespecies, término que se refiere a una teoría del origen de la vida desarrollada por
M. Eigen y P. Schuster hace cuatro décadas. Esta teoría propone que los primeros
objetos dotados de replicación autónoma pudieron sintetizarse, hace unos 4 mil millones
de años, a partir de moléculas pequeñas, iguales o similares al RNA que pudieron
evolucionar gracias a la continua producción de copias erróneas, tal como se observa
con los virus RNA actuales. Es esta dinámica de cuasiespecies la que permite a los virus
sobrevivir en los organismos a los que parasitan y responder a las presiones selectivas
que intentan frenar su multiplicación [4].
Sin embargo el ARN también tiene sus desventajas como candidato, siendo la principal
su inestabilidad química, acentuada por su sensibilidad a la radiación ultravioleta.
Además su polimerización abiótica es muy difícil, a lo que se añade que la cantidad de
fostato en disolución que se supone que existía sería demasiado pequeña para la síntesis
del esqueleto de gran cantidad de moléculas. Por último, el número de funciones
enzimáticas que se han comprobado puede realizar es bastante pequeña[3].
Como solución al problema de la estabilidad y al de la puesta en marcha de este mundo
de ARN se ha planteado la existencia de un mundo pre-ARN, caracterizado por la
existencia de replicadores más sencillos que pudieran dar los primeros pasos. Uno de
estos replicadores pre-ARN sugeridos es el ANP (Ácido Nucleico Peptídico),
consistente en un conjunto de bases unidas a un esqueleto que en vez de consistir en un
azúcar fosfatado está formado por unidades de glicina unidas por enlaces peptídicos.
Esto simplificaría mucho el proceso de formación, ya que el PNA puede polimerizar
espontáneamente a 100ºC, y como ácido nucleico es muchísimo más estable que el
ARN, el único problema es que el PNA sólo ha sido sintetizado en laboratorios por el
ser humano, y por ahora no hay pruebas de que su formación y polimerización se lleve a
cabo en condiciones naturales. Aún así permanece como una posibilidad interesante[3].
Ahora hablaremos de los priones como candidatos al puesto de primer replicador. Los
priones no son de hecho entidades como tal, la palabra prion se usó para condensar la
expresión "proteinaceous infection", así que en realidad serían proteinas infecciosas o
proteínas de prion (o prión si se quiere castellanizar). Pero bueno, problemas semánticos
aparte, estas proteínas infecciosas son proteínas pertenecientes al propio organismo que
presentan una estructura distinta a la habitual, estas proteínas "mal dobladas" son
capaces de hacer que otras proteínas similares adquieran su misma estructura, esta
estructura es siempre un amiloide, una proteína fibrosa con una gran densidad de
láminas beta. Estas estructuras son muy estables y autorreplicativas (de hecho los
amiloides se pueden formar sin ser necesaria la intervención de un organismo).
Bien, entonces tenemos un molécula proteica relativamente pequeña y simple, capaz de
replicarse y resistente a los rayos UV y a la radiación ionizante. Además, parece ser que
si comparamos las secuencias de aminoácidos más comunes encontradas en los priones
con las que se forman de forma más fácil en una teóricas condiciones terrestres
primitivas la coincidencia es bastante buena, lo cual puede darnos la idea de que el
primer replicador fue una secuencia de aminoácidos con capacidad de replicar su
estructura, una estructura con la que los nucleótidos de diversos tipos tendrían millones
de años para interactuar [5].
A favor de esta hipótesis tenemos pequeños indicios, al principio los priones parecían
una forma extraña de proteína infecciosa, pero más tarde se ha ido descubriendo que
en Saccharomices cerevisiae y otros hongos se dan fenómenos de herencia epigenética
relacionados con los priones. Los partidarios de esta teoría consideran que estas formas
son remanentes de un momento hace mucho tiempo en que la herencia estaba más
basada en la estructura de determinadas proteínas que en una secuencia de nucleótidos
(podemos considerarlo un código genético analógico en vez de digital)[5]. En contra de
esta hipótesis está el que más que una hipótesis sólida es un mero planteamiento y aun
no hay explicaciones para prácticamente ninguna pregunta que se os pueda ocurrir. Sin
embargo parece una dirección interesante en la que investigar.
La hipótesis que vamos a tratar ahora es sin duda la más especulativa e imaginativa que
he leído hasta ahora, y a mí personalmente me parece muy muy interesante. Es una idea
desarrollada por el profesor Graham Cairns-Smith, y recogida de forma técnica en
"Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life" y de forma más divulgativa en
"Seven Clues to the Origin of Life".
La idea es básicamente que antes de existir los replicadores biológicos (usando
"biológico" tal y como nosotros lo entendemos) podrían haber existido otros sistemas
totalmente distintos que almacenasen y replicasen información genética; concretamente
Cairns-Smith propone que estos replicadores eran cristales, específicamente
microcristales de arcilla. Las arcillas son básicamente estructuras cristalinas de muy
pequeño tamaño, con una composición y estructura muy variada (aunque su unidad de
construcción básica son los silicatos) y entre cuyas propiedades se incluye una gran
reactividad, precisamente en suelos de cultivo se considera que una buena cantidad de
arcilla es positiva, ya que favorece reacciones químicas con la materia orgánica que
benefician a las plantas y otros seres vivos del suelo. Se pueden considerar, en resumen,
una especie de interfaz químico entre los mundos orgánico e inorgánico.
Ahora bien, un cristal es básicamente una entidad mineral con una estructura,
composición y propiedades (¡fenotipo!) definidas, que vienen dadas por una
microestructura molecular (¿genotipo?). Los cristales crecen, y si se rompen cada una
de las partes sigue creciendo por separado. Así que tenemos un cuerpo con genotipo y
fenotipo que crece y se divide, y por tanto puede estar sujeto a ciertas leyes de selección
natural, aquellos cristales que tiendan a romperse cuando están lo suficientemente
"maduros" para que cada parte siga creciendo, y aquellos que crezcan más rápido
acabarán siendo más abundantes dentro de un conjunto de cristales[6].
Hasta aquí todo bien, pero esta es la parte del truco de magia en la que perdemos la
carta de vista, ¿cómo se puede pasar de eso a la información genética? Bien, Cairns-
Smith no lo aclara, postula un "relevo genético" que empieza con nuestras moléculas
orgánicas viviendo pegadas a las arcillas, "reproduciéndose" a medida que las arcillas se
rompen y usándolas como catalítico de sus reacciones, y acaba por el desarrollo de la
capacidad de estas moléculas orgánicas (mediante la formación de ADN, ARN, priones
o cualquier otro replicador orgánico) de replicarse y evolucionar por su cuenta [6].
Esto se amplió mediante otra hipótesis, al parecer postulada por un tal Tim Tyler. El
problema es que esta información, pese a estar bien pensada y contener numerosas
referencias, no es 100% fiable, así que tomadla con espíritu crítico. Esta hipótesis,
llamada del "Cristal Dulce", propone que uno de los rasgos para los que los cristales
estarían sujetos a la selección natural es el desarrollo de estructuras catalíticas en su
superficie que permitiesen la unión de polisacáridos, estos polisacáridos protegerían al
cristal del medio ambiente y de defectos en el crecimiento. Las cadenas de polisacárido
se romperían con el cristal, y crecerían con el. Mientras siguieran pegados al cristal
estos polímeros orgánicos estarían prácticamente libres de selección natural, ya que no
recaería en ellos la responsabilidad de contener la información genética y por tanto
serían libres de experimentar. En algún punto del camino estas cadenas de polisacáridos
(que por aquel entonces ya tendrían bases nucleotídicas unidas) adquirirían la capacidad
de autorreplicación, y por tanto podrían separarse de las arcillas sin que eso supusiera su
muerte evolutiva[7].
Todo esto es terriblemente especulativo, pero realmente no mucho más que otras teorías
(de hecho en mi opinión está bastante mejor pensada que la de los priones), y realmente
las bases teóricas propuestas por Cairns-Smith son sólidas y el desarrollo tiene sentido,
aunque sea intuitivamente. Aunque no se puede tomar como verdad absoluta, sí es una
idea original e interesante (que al fin y al cabo es de lo que se compone la ciencia) que
pese a no contar con mucho apoyo hoy en día abre un campo de estudio que en mi
opinión merece mucho la pena, aunque sea para abrir nuestras mentes y hacernos pensar
que la vida puede ser algo mucho más amplio y variado de lo que pensamos.
La panspermia, como ya se explicó, es la creencia de que la vida proviene de "semillas"
que viajan por el espacio y que se desarrollan al llegar a los planetas, uno o varios de
estos eventos de "siembra" ocurrieron en la Tierra y de ahí vienen todas las formas de
vida actuales. El problema de todo esto es que no soluciona el problema, sólo se lo quita
de encima, aun en el caso de que una panspermia natural o dirigida por alienígenas (sí,
también hay hipótesis al respecto) haya ocurrido, es necesario que la vida (o los
alienígenas) se haya originado en otro lado. Sin embargo esta hipótesis sirve como
mínimo para amortiguar las (teóricamente) monstruosas probabilidades en contra del
origen de maquinaria compleja a partir de la simplicidad, simplemente tendríamos todo
el universo para probar.
Versiones más modernas de esta hipótesis están mejor pensadas y apoyadas por pruebas
muy sólidas y pese a que siguen llamándose popularmente “panspermia” son una
evolución de esta hipótesis, podríamos denominarla más correctamente como “origen
cósmico de la vida”. Desde los años 70 se está encontrando que el espacio interestelar
está lejos de ser el abismo vacío que pensábamos que es, ya que se han empezado a
encontrar pruebas de la existencia de materia orgánica en partículas de polvo
interestelar, tales como glicina, metano, etanol o ácido fórmico. Además también se han
encontrado biopolímeros en el polvo cometario e interestelar, más aun, y algo que me ha
dejado muy sorprendido, al parecer estos polvos tienen propiedades espectroscópicas
consistentes con la existencia de vida microscópica [3].
Y ahora el gran debate, el meteorito de Murchison. Este meteorito se estrelló en 1969 en
Murchison, Australia. Un estudio detenido encontró restos de componentes orgánicos
como azúcares y aminoacidos con una quiralidad y un ratio de carbono 13/carbono 12
(los seres vivos tenemos significativamente menos carbono 13 que la materia
inanimada) que indicaban la posibilidad de haber sido formados por actividad biológica.
Investigaciones en meteoritos similares arrojaron resultados parecidos. Ahora bien,
sobre el meteorito de Murchison también se dice que contiene microfósiles de formas
vivas, pero esto no ha sido totalmente confirmado, a día de hoy continúa el debate sobre
si las diminutas formas curvilíneas del meteorito podrían estar generadas por actividad
biológica o no [8], y en mi opinión este debate no arrojará resultados más concluyentes
que aquel sobre el sexo de los ángeles.
Pero el caso es que existe una probabilidad pequeña aunque razonable de la presencia de
microorganismos en el espacio exterior, y es indiscutible que la cantidad y variedad de
materia orgánica encontrada en los polvos interestelar y cometario indica que allí está
pasando algo. En este sentido la existencia de extremófilos que viven alegremente en los
sitios más inhóspitos (¡para nosotros!) de la Tierra nos sugiere la posibilidad de que
algunas formas vivas efectivamente puedan sobrevivir en sitios que no nos esperamos, y
puede que de hecho estas formas vivas no sean los organismos hiperespecializados que
nosotros pensamos que son, puede que de hecho ellos estén más cerca de la vida que
predomina en el universo que nosotros, que seríamos los organismos
hiperespecializados para sobrevivir en un medio ambiente tan extraño como el de la
Tierra.
Demasiada especulación. Pero el caso es que esto abre la posibilidad de que exista vida
en muchos otros planetas y lugares del universo, aunque sea vida a nivel microscópico.
Como mínimo esto nos ayuda a descartar los milagros y los eventos extraordinarios a la
hora de pensar en el origen de la vida. Y hablando del origen, aún en el caso de que
efectivamente haya microorganismos viviendo alegremente en la cola de algún cometa,
¿cómo se originaron ellos? Bueno, las hipótesis mencionadas anteriormente siguen
siendo válidas, tuvo que aparecer algún tipo de replicador en algún punto del espacio y
en el tiempo. Sin embargo, el hecho de que este replicador apareciese en el espacio nos
cambia totalmente las condiciones químicas que pudieron darle origen, quizá haciendo
fácil lo que en la Tierra parece difícil y viceversa. Parece ser que la bioquímica cósmica
va a ser otra disciplina que nos conviene desarrollar si queremos profundizar más en la
naturaleza exacta de nuestros orígenes.
Introducción
En el presente trabajo esta orientado a la investigación de temas relacionados con las hipótesis que hablan sobre el origen de la vida, la cual tiene una acepción netamente científica, a partir de extensos trabajos de investigación adelantados por reconocidos científicos quienes sostienen que la vida evolucionó a partir de la materia inerte y que dan fundamento a la teoría de la creación y la evolución, por otro lado priva también el aspecto religioso, quienes examinan el papel de la voluntad divina ejercida por Dios como eterno creador de todo lo existente a partir de la nada. Son versiones completamente contrapuestas, donde se defienden diferentes puntos de vista, sin embargo, los estudios sobre el origen de la vida constituyen un campo limitado de investigación, a pesar de su profundo impacto en la biología y la comprensión humana del mundo natural, quienes han venido planteado la posibilidad de la existencia de otras formas de vida en el resto de los planetas y galaxias que conforman nuestro gran universo.
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En las ciencias de la naturaleza, la cuestión del origen de la vida consiste en un estudio especializado en el que se establece la teoría de que la vida evolucionó de la materia inerte en algún momento entre los 4400 millones de años, cuando el vapor de agua pudo condensarse por primera vez. y los 2700 millones de años atrás cuando la proporción entre los isótopos estables de carbono (12C y 13C ), hierro y azufre inducen a pensar en un origen biogénico de los minerales y sedimentos que se produjeron en esa época y los biomarcadores moleculares indican que ya existía la fotosíntesis. Este tema también incluye teorías e ideas al respecto de la hipótesis de un posible origen extraplanetario o extraterrestre de la vida, que habría sucedido durante los últimos 13.700 millones de años de evolución del Universo conocido tras el Big Bang.
Los estudios sobre el origen de la vida constituyen un campo limitado de investigación, a pesar de su profundo impacto en la biología y la comprensión humana del mundo natural. Los progresos en esta área son generalmente lentos y esporádicos, aunque aún atraen la atención de muchos dada la importancia de la cuestión que se investiga. Existe una serie de observaciones que apuntan las condiciones fisicoquímicas en las cuales pudo emerger la vida, pero todavía no se tiene un cuadro razonablemente completo acerca de cómo pudo ser este origen. Se han propuesto varias teorías, siendo la más
importante en cuanto al número y calidad de investigadores que la apoyan la hipótesis del mundo de ARN[8] Estas explicaciones no pretenden discernir sobre aspectos religiosos que examinan el papel de la voluntad divina en el origen de la vida (creacionismo), ni sobre aspectos metafísicos que ilustren acerca las causas primigenias
EXPERIMENTOS DE VAN HELMOT:
Jan Baptist van Helmont (Bruselas 12 de enero de 1577 - Vilvoorde 25 de diciembre de 1644), químico, físico y médico flamenco.
Procedente de una familia noble de Bruselas, fue educado en Lovaina. Incursionó en una gran cantidad de ramas científicas, como la medicina, área de la cual obtuvo un doctorado en 1599. Posteriormente, viajó a Suiza, Italia, Francia e Inglaterra, volviendo posteriormente a su tierra natal. Contrajomatrimonio y se estableció en 1609 en Vilvoorde, Bruselas, y a partir de entonces concentró sus estudios exclusivamente en los campos de la química y la medicina, hasta su muerte, acaecida en 1644.
En parte, es conocido por sus experimentos sobre el crecimiento de las plantas, que reconocieron la existencia de gases discretos. Identificó los compuestos químicos que hoy llamamos dióxido de carbono y óxido de nitrógeno; fue el primer científico que diferenció entre los conceptos de gas yaire.
Fue pionero en la experimentación y en una forma primitiva de bioquímica, llamada iatroquímica. Fue también el primero en aplicar principiosquímicos en sus investigaciones sobre la digestión y la nutrición para el estudio de problemas fisiológicos. Por esto se le conoce como el "padre de la bioquímica".
Entre sus numerosos experimentos relacionados con la química, observó que en ciertas reacciones se liberaba un fluido "aéreo", y así demostró que existía un nuevo tipo de sustancias con propiedades físicas particulares, a las que denominó gases
(Del griego kaos). También se dio cuenta que la sustancia (lo que hoy conocemos como dióxido de carbono) que se libera al quemar carbón, era la misma que la producida durante la fermentación del mosto, o jugo de uva.
Van Helmont consideraba al aire y al agua como los elementos básicos del Universo, y a ésta última como el principal constituyente de la materia. Creyó probada su hipótesis cuando al cultivar un árbol con una cantidad medida de tierra (específicamente un Sauce llorón (los miembros de esta familia tienen preferencia por los hábitats húmedos, las llanuras inundadas y las riberas fluviales), siendo una especie de reconocido rápido crecimiento), y adicionando únicamente agua durante un período de cinco años, el árbol aumentó su masa en 75 kilogramos, mientras que la tierradisminuyó la suya en tan sólo 500 gramos. Supuso, erróneamente, que el árbol había ganado masa sólo por el agua que había tomado, sobre todo de las lluvias.
Sostenía también la teoría de la llamada Generación espontánea, y sobre esta postura es muy conocida su receta para la creación de ratones: "Basta colocar ropa sucia en un tonel, que contenga además unos pocos granos de trigo, y al cabo de 21 días aparecerán ratones". Por supuesto, los ratones "resultantes" no se creaban, sino que simplemente, llegaban al tonel.
Aunque con inclinaciones místicas y creyente en la piedra filosofal, fue un observador cuidadoso y un experimentador exacto. Puede considerarse como un representante sincrético de la alquimia y la química.
EXPERIMENTOS DE REDI
En 1668 Francesco Redí, un físico, naturalista y poeta italiano, realizó un par de experimentos con los que demostró que los insectos nacían de larvas. Influenciado por Galileo Galilei, quien sostenía que se podía conocer el mundo a través del uso de los sentidos, aplicó un método experimental para poner a prueba sus ideas, con lo que se convirtió en uno de los primeros biólogos experimentales.
Redí sostenía que los gusanos nacían de huevos despositados por moscas. Para comprobar su idea colocó pedazos de carne en frascos de boca ancha y dejó unos abiertos y otros herméticamente cerrados. A los pocos días encontró gusanos en los frascos abiertos, pero no en los cerrados. ¿Probaba esto que la carne por sí sola no generaba gusanos? Los que pensaban que podía generarlos de manera espontánea, (espontaneístas) arguyeron que la falta de aire en los frascos cerrados impedía que los gusanos vivieran. Redí repitió los experimentos, pero esta vez cerró unos frascos con gasa fina. Como en estos tampoco aparecieron gusanos, concluyó que ello se debía a que las moscas no podían entrar y depositar huevos.
Redí colocó pedazos de carne en frascos abiertos y cerrados. Notó que sólo aparecían gusanos en los frascos abiertos.
Sin embargo, cien años después de las observaciones de Leeuweenhoek y los experimentos de Redí, las ideas sobre el origen de los organismos más sencillos seguían divididas. Había quienes aún creían en el origen espontáneo de la vida. Uno de ellos era el jesuita inglés John Needham (1713-1781), según quien alcanzaba con poner sustancias en descomposición en un lugar cálido para que aparecieran "bestias vivas" producidas por una "fuerza vital".
EXPERIMENTOS DE SPALLANAZI:
Uno de los escépticos era Lazaro Spallanzani, un fisiólogo italiano, quien no aceptó la explicación de Needham y propuso, en cambio, que los microorganismos se encontraban en el caldo antes de que este fuera sellado. Para demostrar sus ideas, Spallanzani repitió la experiencia con más rigor. Se aseguró de sacar el aire de los frascos creando un vacío parcial, y de que los
frascos estuviesen bien tapados, y calentó el caldo durante más tiempo. En esas condiciones no aparecieron animálculos. Sin embargo, ello no convenció a Needham, quien argumentó que el calor había destruido la fuerzavital. Muchos espontaneístas creían que la esterilización por calor paralizaba la generación espontánea y arguyeron que los resultados de Spallanzani sólo probaban que ésta no podía ocurrir sin aire.
Spallanzani calentó un caldo en un frasco abierto y observó que al cabo de un tiempo aparecían microorganismos. Pero cuando repitió la experiencia con frascos cerrados no aparecieron microorganismos.
Experimento de Luís Pasteur
Nació en Dôle, Francia en 1822. Su padre había sido soldado de Napoleón. Al dejar el ejército puso una curtiduría y en ella transcurrió la infancia del pequeño Luís (Louis en Francés). Tal vez por esta circunstancia al llegar a mayor eligió la carrera de químico.
Pero Pasteur estaba llamado a lograr la gloria en el campo de la medicina. Por eso, aunque no fue un médico, frecuentemente se le cita entre los más grandes médicos que han existido.
No puede darse vida más laboriosa y fecunda que la suya. Solía decir que el único secreto de su ciencia estribaba en su divisa: "Trabajar, siempre trabajar". Murió en septiembre de 1895, pero su obra vive en las vidas de las gentes curadas gracias a sus descubrimientos (Fragmentos de "El Tesoro de la Juventud", Tomo X, P: 288-291, W. M. Jackson, 1965, México).
>>>El siguiente gran extracto fue tomado de: Kruif (Paúl de), quien nació en 1890 en Michigan, E. U., descubridor del antídoto
contra intoxicacionespor gases asfixiantes en la primera guerra mundial, realizó experimentos en el Instituto Pasteur, en el Rockefeller, en el de Dijón, director de los periódicos Christian Herald y Stanley High, organizador de los programas culturales de la Natnl. Broadcasting Comp., autor de "Los Cazadores de Microbios" (que en su pórtico a la edición del IPN dice: "las sólidas bases logradas por aquellos tenaces genios que llenaron sus vidas de fe, de constancia y de honradez, hombres que sólo con su fe lograron identificar y abatir a los microorganismos nocivos, su sola lectura nos conmueve y anima), obra en la que se dedican dos capítulos, de los doce en total, a Luís Pasteur: p: 42-78 y p. 106-134, en la edición del Instituto Politécnico Nacional (IPN), 1996, >260 p. México:
IV. Pasteur demostró ser mucho más útil que Leeuwenhoek y que Spallanzani, puesto que realizó magníficos experimentos y poseía, además, un arteespecial para presentarlos de manera que interesasen vivamente a todo el mundo.
A estas alturas se enfrentó Pasteur con una pregunta ineludible, una cuestión muy añeja que tarde o temprano había de surgir: ¿De dónde proceden los microbios?
Pasteur, lo mismo que Spallanzani, no podía admitir que los microbios procediesen de la materia inerte de la leche, o de la manteca. ¡Era seguro que los microbios debían de tener progenitores! Pasteur era un buen cristiano, y aunque es verdad que vivía entre los sabios escépticos de la margen izquierda del Sena, no le afectaban en lo más mínimo las dudas de sus colegas. Empezaba a estar de moda la Teoría de la Evolución, ese mitológico poema que nos pinta a la vida así: "como partiendo de una sustancia informe, un limo vaporoso en estado de agitación desde hace millones de años, que va resolviéndose en una ordenada procesión ascendente de seres vivos hasta llegar al mono y, por último, como si fuera el paso triunfal, al hombre". En laTeoría de la Evolución no es necesaria la existencia de un Dios para iniciar este desfile ni para dirigirlo; las cosas simplemente sucedieron así: "así no más por sí solas", decían con altivos aires de suficiencia los nuevos filósofos evolucionistas sin Dios.
Pero Pasteur replicaba:
"Mi convicción viene del corazón y no de la inteligencia; me entrego a aquellos sentimientos acerca de la Eternidad que surgen naturalmente en mí... Hay algo en lo profundo de nuestras almas que nos dice que el mundo debe de ser algo más que una mera combinación de hechos, debida a un equilibriomecánico surgido simplemente del caos de los elementos, por una acción gradual de las fuerzas materiales".
EXPERIMENTOS DE MILLER Y HAROLD:
El 15 de mayo de 1953 la revista Science publicó un breve artículo de un estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago. En este texto Stanley L. Miller presentó los primeros resultados de su trabajo con Harold C. Urey sobre la simulación de los procesos químicos que pudieron tener lugar en la Tierra primitiva, antes de la existencia de la vida. La síntesis prebiótica de aminoácidos, y diversos compuestos orgánicos a partir de los gases atmosféricos, se consideraba un paso previo para la aparición de las primeras células. El experimento de Miller, ahora considerado un clásico de la
ciencia, contribuyó en forma decisiva a transformar el estudio del origen de la vida en una disciplina científica.
TEORÍAS DEL ORIGEN DE LA VIDA:
Teorías de la evolución: Ni Darwin ni Wallace pudieron explicar cómo ocurre la evolución, ni como pasaban las variaciones de una generación a otra (el moje agustino Gregor Mendel había publicado sus trabajos acerca de la genética pero Darwin no llegó a conocerlo, Mendel luego de sus trabajos fue nombrado abad de su monasterio y en ello ocupó el resto de su vida). Redescubiertos los trabajos de mendel en 1900, la genética proveyó las respuestas necesarias. La combinación de los principios de la genética mendeliana y la teoría de la evolución de Darwin se conoce como teoría NEODARWINIANA o Teoría sintética de la evolución (Sintética: unión de dos o más elementos).
Los individuos en una población tiene niveles variables de agilidad, tamaño, capacidad para obtener comida y diferente éxito en reproducirse.
Libradas a si mismas, las poblaciones tienden a expandirse exponencialmente, llevando esto a que los recursos escaseen.
En el curso de su existencia algunos individuos son más exitosos que otros, lo que los lleva a sobrevivir en mayor grado y a reproducirse más exitosamente.
Estos organismos de mayor supervivencia y reproducción dejarán más descendientes que aquellos individuos menos adaptados.
Con el tiempo las variaciones heredables darán lugar a cambios genotípicos y fenotípicos de la especie cuya resultante es la transformación de la especie original en una nueva especie, distinta de la especie que le dio origen.
Teoría de la creación:
Crear significa producir algo a partir de lo inexistente. Según los textos de las Sagradas Escrituras y bajo los preceptos de la religión cristiana, creemos por fé absoluta, que existe un Creador, nuestro Padre celestial, dueño y señor de todo lo existente y creador en consecuencia de todo el universo y todo lo contenido en él. En consecuencia Dios el el arquitecto de todo lo creado, produjo su gran obra a partir de la nada.
Teoría de la Evolución:
La ciencia, en general, ha cambiado mucho en el siglo pasado (siglo XX) y sin embargo, en cuanto a teorías de la evolución o teorías evolucionistas, parece extraño que no haya cambiado de forma significativa.
Aunque existen pequeñas actualizaciones, la teoría de la evolución generalmente aceptada es la darwinista, expuesta en la obra El Origen de las Especies en 1859. Esta teoría evolucionista consiste básicamente en lo que seguramente todos nosotros hemos estudiado o al menos escuchado.
Según la teoría evolucionista de Darwin, los individuos presentan variaciones aleatorias y la evolución viene determinada por la selección natural. Estas variaciones se denominan también mutaciones aleatorias, para remarcar su carácter supuestamente no dirigido.
La teoría darwinista se impuso a la teoría evolucionista propuesta por Lamarck, según la cual, los caracteres adquiridos durante la vida de los individuos pasaban a la descendencia. El ejemplo clásico es el de la evolución del cuello de la jirafa. Según la teoría de Lamarck, las primeras jirafas, al estirar continuamente su cuello por la forma de conseguir el alimento, llegaban a alargarlo, engendrando posteriormente descendientes con el cuello un poco más largo; por su parte, Darwin sostenía que, nacidas al azar unas jirafas con el cuello más largo, eran las que mejor se habían adaptado al medio y sobrevivido mejor, engendrando más descendencia.
Junto a las teorías de la evolución propiamente dichas, se encuentran las leyes de Mendel (1865) sobre la herencia genética, cuyos elementos fundamentales son la combinatoria de los genes y su carácter dominante o recesivo. Si bien, respecto a la fecha señalada es conveniente indicar que hasta finales del siglo XIX, esta teoría permaneció en el más absoluto anonimato y no precisamente porque Mendel no intentase su publicación, como se sostiene en algunos ámbitos.
Resumiendo, las ideas expuestas por Lamarck, Darwin y Mendel forman el cuerpo central de los conceptos en materia de evolución biológica o evolución de las especies. No obstante, también conviene señalar existencia de teorías derivadas de las anteriores y otras teorías de carácter religioso.
Pasamos ahora a efectuar un análisis crítico de las teorías evolucionistas más importantes, sin que en ningún caso suponga una valoración negativa.
Teoría del Big Bang.:
La teoría del Big Bang se desarrolló a partir de observaciones y de un avance teórico. Por medio de observaciones en los años 1910, el astrónomo estadounidense Vesto Slipher y después el de Estrasburgo Carl Wilhelm Wirtz determinaron que la mayoría de las nebulosas espirales se alejaban de latierra; pero no llegaron a darse cuenta de las implicaciones cosmológicas de esta observación, ni tampoco que las supuestas nebulosas eran en realidad galaxias más allá de nuestra propia vía Láctea.
También en la segunda década del siglo XX, la teoría de Albert Einstein sobre la relatividad general no admite soluciones estáticas (es decir, el universodebe estar en expansión o en reducción) un resultado que él mismo consideró equivocado, por lo que trató de corregirlo agregando la constante cosmológica. El primero en aplicar formalmente la relatividad a la cosmología sin la constante cosmológica fue Alexander Friedman cuyas ecuacionesdescriben el universo Friedman-Lemaître-Robertson-Walker, que puede expandirse o contraerse.
Entre 1927 y 1930, el padre jesuita belga Georges Lemaître obtuvo independientemente las ecuaciones Friedman - Lemaître - Robertson - Walker y propuso, sobre la base de la recesión de las nebulosas espirales, que el universo se inició con la explosión de un átomo primigenio, lo que más tarde fue llamado el Big Bang.
En 1929, Edwin Hubble realizó observaciones que sirvieron de base para comprobar la teoría de Lemaître. Hubble probó que las nebulosas espirales son galaxias y midió sus distancias observando las estrellas variables cefeidas en galaxias distantes. Descubrió que las galaxias se alejan entre ellas a
velocidades (relativas a la Tierra) directamente proporcionales a su distancia. Este hecho se conoce ahora como la Ley de Hubble (véase Edwin Hubble: Marinero de las Nebulosas por Edward Christianson).
Según el principio cosmológico, el alejamiento de las galaxias sugería que el universo está en expansión.
Esta idea ocasionó dos posibilidades opuestas. La primera era la teoría Big Bang de Lemaître, apoyada y desarrollada por George Gamow. La segunda posibilidad era el modelo de la teoría del estado estacionario de Fred Hoyle, en la cual la nueva materia sería creada mientras las galaxias se alejan entre ellas. En este modelo, el universo es básicamente el mismo en un momento dado en el tiempo. Durante muchos años hubo adeptos por igual a ambas teorías.
Con el pasar de los años, las evidencias observacionales apoyan la idea de que el universo evolucionó a partir de un estado denso y caliente. Desde el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas en 1965, ha sido considerada como la mejor teoría para explicar el origen y evolución del cosmos. Antes de finales de los años 1960, muchos cosmólogos pensaban que la singularidad infinitamente densa del tiempo inicial en el modelo cosmológico de Friedman era una sobre idealización, y que el universo se contraería antes de empezar a expandirse nuevamente. Ésta es la teoría de Richard Tolman de un universo oscilante. En los años 1960, Stephen Hawking y otros demostraron que esta idea no era factible, y que la singularidad es un componente esencial de la gravedad de Einstein. Esto llevó a la mayoría de los cosmólogos a aceptar la teoría del Big Bang, según la cual el universo que observamos se inició hace un tiempo finito.
Prácticamente todos los trabajos teóricos actuales en cosmología tratan de extender o refinar elementos de la teoría del Big Bang. Mucho del trabajo actual en cosmología incluye el entender cómo se formaron las galaxias en el contexto del Big Bang, entender lo que allí ocurrió y cotejar nuevas observaciones con la teoría básica.
A finales de los años 1990 y principios del siglo XXI se lograron enormes avances en la cosmología del Big Bang como resultado de importantes avances en telescopía en combinación con grandes cantidades de datos satelitales de COBE, el telescopio espacial Hubble y WMAP. Estos datos han permitido a los cosmólogos calcular muchos de los parámetros del Big Bang hasta un nuevo nivel de precisión y condujeron al descubrimiento inesperado de que el universo está en aceleración.
Basándose en medidas de la expansión del universo utilizando observaciones de las supernovas tipo 1a, en medidas de la variación de temperatura en diferentes escalas en la radiación de fondo de microondas y en medidas de la función de correlación de las galaxias, la edad del universo es de 13,7 ± 0,2 miles de millones de años. Es notable el hecho de que tres medidas independientes sean consistentes, por lo que se consideran como una fuerte evidencia del llamado modelo de concordancia que describe la naturaleza detallada del universo.
El universo en sus primeros momentos estaba lleno homogénea e isótropamente con una energía muy densa y tenía una temperatura y presiónconcomitante. Se expandió y se enfrió, experimentando unos cambios
de fase análogos a la condensación de vapor o la congelación de agua, pero relacionados con las partículas elementales.
Aproximadamente 10-35 segundos después de la época de Planck un cambio de fase causó que el universo se expandiese de forma exponencial durante un período llamado inflación cósmica. Al terminar la inflación, los componentes materiales del universo quedaron en la forma de un plasma quark-gluon en donde todas las partes que lo formaban estaban en movimiento en forma relativista. Con el crecimiento en tamaño del universo, la temperatura bajó. A cierta temperatura, debido a un cambio todavía desconocido llamado la bariogénesis, los quarks y gluones se combinaron en bariones tal como el protón y el neutrón, produciendo de alguna manera la asimetría observada entre materia y antimateria. Las temperaturas aún más bajas condujeron a nuevos cambios de fase que rompen la simetría así que les dieron su forma actual a las fuerzas fundamentales de la física y a las partículas elementales. Más tarde unos protones y neutrones se combinaron para formar los núcleos de deuterio y de helio en un proceso llamado nucleosíntesis primordial. Al enfriarse el universo, la materia gradualmente dejó de moverse de forma relativista y su densidad de energía comenzó a dominar gravitacionalmente sobre la radiación. Pasados 300.000 años, los electrones y los núcleos se combinaron para formar los átomos (mayoritariamente de hidrógeno). Por eso la radiación se desacopló de los átomos y continuó por el espacio prácticamente sin obstáculos. Ésta es la radiación de fondo de microondas.
Al pasar el tiempo, algunas regiones ligeramente más densas de la materia casi uniformemente distribuida crecieron gravitacionalmente haciéndose más densas, formando nubes, estrellas, galaxias y el resto de las estructuras astronómicas que actualmente se observan. Los detalles de este proceso dependen de la cantidad y tipo de materia en el universo. Los tres tipos posibles se conocen como materia oscura fría, materia oscura caliente y materia bariónica. Las mejores medidas disponibles (provenientes del WMAP) muestran que la forma más común de materia en el universo es la materia oscura fría. Los otros dos tipos de materia sólo serían el 20% de la materia del universo.
El universo actual parece estar dominado por una forma misteriosa de energía conocida como energía oscura. Aproximadamente 70% de la densidad de energía del universo actual está en esa forma. Ese componente del universo se revela por su propiedad de causar que la expansión del universo varíe de una relación lineal entre velocidad y distancia produciendo que el espacio-tiempo se expanda más rápidamente que lo esperado a grandes distancias. La energía oscura toma la forma de una constante cosmológica en las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general, pero los detalles de esta ecuación de estado y su relación con el modelo estándar de física de partículas continúan siendo investigados tanto de forma teórica como por medio de observaciones.
Más misterios aparecen cuando se investiga más cerca del principio, cuando las energías de las partículas eran más altas de lo que ahora se puede estudiar mediante experimentos. No hay ningún modelo físico convincente para el primer 10-33 segundo del universo, antes del cambio de fase que forma parte de la teoría de unificación grande. En el "primer instante", la teoría gravitacional de Einstein predice una singularidad gravitacional en donde las
densidades son infinitas. Para resolver esta paradoja física, hace falta una teoría de la gravedad cuántica. La comprensión de este período de la historia del universo figura entre los mayores problemas no resueltos de la física.
Esta teoría es la mas aceptada supone la explosión de un núcleo caliente, condensado y caliente el cual exploto para formar las galaxias a partir de nubes de gases principalmente de hidrógeno y helio.
De acuerdo con esta teoría el origen del sistema solar y planetas se formaron hace 4500 millones de años.
¿Existe vida en otros planetas?
Otra de las grandes interrogantes de la humanidad a través de la historia, ha sido pensar en la posibilidad de que pueda existir vida en otros planetas, en otros mundos o espacios.
Ya desde el siglo IV a.C., filósofos como Platón hablaban de mundos diferentes al nuestro, y después, autores como: Tomás Moro, Julio Verne, H.G. Wells e Isaac Asimov entre otros, con su corriente literaria llamada "Ciencia Ficción" (que más bien debería ser llamada "Anticipación Científica"), llenaron nuestro intelecto de relatos que nos enfrentaban a esa posibilidad de encontrar vida en otros mundos o civilizaciones distintas a la terrestre.
Aunado a toda la literatura, avistamientos como el que se dio en Estados Unidos en 1947 y todos los que le han seguido en diferentes puntos del planeta hasta nuestros días, han llevado a los científicos a la construcción de radares y aparatos que les permita la detección de objetos voladores no identificados.
Desgraciadamente, en la mayoría de los casos no se trata de esfuerzos guiados por el afán de hermandad, o por el noble deseo de estrechar nuestros lazos con otros espíritus que al igual que nosotros, evolucionan a través de algún tipo de materia en mundos diferentes al nuestro, sino que, como nos ha demostrado la historia a través de los siglos, la mayor parte de las veces, en el ser humano se trata de su afán de poder, de sus intenciones de dominiode los unos sobre los otros, de sus pretensiones de convertirse en dueños del espacio.
En medio de todo esto, se han creado innumerables teorías, historias llevadas a las pantallas chicas y grandes en donde se expone la posibilidad de que la visita de seres extraterrestres a nuestro planeta, sea con el único propósito de apoderarse de nuestra voluntad para convertirnos en esclavos o en especimenes de laboratorio; como muestra de ello podemos recordar la versión radiofónica de La Guerra de los Mundos dirigida por Orson Wells en 1938, la cual sembró el pánico entre miles de oyentes en los Estados Unidos. Acontecimientos como este, han llevado a muchos a la paranoia y a comprarse la idea de que si existiera la remota probabilidad de ser visitados por alienígenas, tendríamos que aniquilarlos antes de que pudieran llevar a cabo sus malévolos propósitos de invasión y conquista.
En la mayoría de los casos, la ignorancia del hombre, el miedo hacia lo desconocido, hacia lo que no ha visto o palpado con sus sentidos materiales, le ha llevado a rechazar la posibilidad de que exista vida en otros planetas, y entre muchos de aquellos que dicen saberlo todo, la negación de lo divino y su arrogancia, los ha llevado a pretender convencernos de que somos el único planeta habitado en el Universo.
Yo me pregunto ¿será posible que nuestro Padre siendo inmensamente sabio sea capaz de crear tanto desperdicio? ¿Que se haya dedicado a la construcción de un Universo tan extraordinario con el único propósito de halagar el orgullo y arrogancia del género humano? Creer en este absurdo es una prueba más de la increíble soberbia del hombre.
Universidad de Bristol - Una investigación reciente argumenta que una atmósfera rica en oxígeno es la fuente más probable de energía para que la vida compleja exista en cualquier parte del Universo, limitando así el número de lugares donde ésta podría estar presente.
El Profesor David Catling en la Universidad de Bristol, junto a colegas en la Universidad de Washington y la NASA, afirman que la presencia significativa de oxígeno en el aire y los océanos es esencial para la evolución de organismos pluricelulares, y recalcan que en la Tierra el tiempo requerido para que los niveles de oxígeno alcanzasen un punto donde los animales pudieran evolucionar fue de casi cuatro mil millones de años.
Dado que cuatro mil millones de años son casi la mitad del tiempo de vida previsto para nuestro Sol, la vida en otros planetas en órbita alrededor de estrellas efímeras no tiene suficiente tiempo para evolucionar hacia formas complejas. Esto se debe a que los niveles de oxígeno no habrán tenido tiempo de desarrollarse lo necesario para sustentar la vida compleja, antes de que su sol muera. Este es un importante factor limitativo para la evolución en planetas por otra parte potencialmente habitables.
El Profesor Catling forma parte también del equipo científico del "Phoenix Lander" de la NASA, que recientemente obtuvo luz verde para poner un vehículo provisto con un largo brazo, sobre Marte, en el 2007. El brazo robótico del vehículo excavará un metro dentro del suelo para examinar suquímica. Un objetivo clave es establecer si alguna vez Marte tuvo un ambiente capaz de propiciar la aparición de vida simple. El Profesor Catling es un investigador internacionalmente reconocido en ciencias planetarias y evolución atmosférica.
La superficie de la Tierra es asombrosamente diferente de la de sus vecinos en apariencia inanimados, Venus y Marte. Pero cuando se formó por primera vez la superficie de nuestro planeta, también debió estar desprovisto de vida. Cómo el mundo complejo que nos rodea se desarrolló a partir de unos comienzos inanimados es un gran desafío que involucra muchas disciplinas científicas tales como la geología, la ciencia atmosférica y la biología.
El Profesor Catling creció en Suffolk y recibió su doctorado en Oxford, pero ha estado trabajando en los Estados Unidos durante la pasada década: seis años como científico de la NASA, y los cuatro siguientes en la Universidad de Washington, en Seattle.
Negar la existencia de vida en otro planeta es negar nuestra propia existencia ya que según la teoría científica de la gran explosión así como sedesarrollo vida en la tierra es posible que se haya desarrollado en otro planeta, se han encontrado vestigios de vida que existió en otro planeta.
Conclusión
Desde tiempos remotos el hombre en sus eterna búsqueda de la verdad sobre el origen de la vida, aplicando teorías científicas aún no ha podido descifrar y determinar fehacientemente que la evolución obedece a un procesos químicos, pero queda el vacío e interrogante, de que todo tiene un principio, la duda esta en como y quien creo ese inicio, cual fue el punto de partida. En otro contexto, investigaciones han demostrado que es posible que exista vida en otros planetas, por experiencias vividas en países como Perú y Estados Unidos, que demuestran que no somos el único planeta habitado en el Universo, lo cual desde el punto de vista lógico es completamente posible, ya que han podido repetirse escenarios similares en otros planetas o tal vez galaxias.
Diferentes científicos afirman que la vida en la Tierra ha venido evolucionado en forma muy lenta estimando que el tiempo requerido para que los niveles de oxígeno alcanzasen un punto donde los animales pudieran evolucionar fue de casi cuatro mil millones de años.
Sin embargo no se puede dejar de lado la teoría religiosa, que atribuye la existencia del hombre y todo lo creado en nuestro universo a un Dios Supremo, lo cual nos permite inferir que su ilimitado poder creador, es posible que haya creado las condiciones necesarias para que se desarrollen formas de vida en otros planetas de nuestra galaxia, lo cual es completamente posible y hoy día ya hemos experimentados vivencias a través de manifestaciones visibles de objetos voladores no identificados. Esperemos pues que las investigaciones sigan su curso y finalmente podamos tener una definición única, que nos permita dilucidar el misterio del origen de la vida en nuestro planeta.
Francesco Redi
Francesco Redi
Cuadro que representa a Francesco Redi
Nacimiento 18 de febrero de 1626
Arezzo
Fallecimiento 1 de marzo de 1697
Pisa
Nacionalidad Italia
Ocupación médico, naturalista, fisiólogo, literato
Obras Padre de la parasitología
Estatua de Franchesco Redi, en los Uffizi.
Portada de la obraExperimentos acerca de la generación de los insectos, hechos por Francesco Redi, caballero
aretino y académico de la Crusca, escrito por él en una carta al ilustrísimo señor Carlo Dati [1664]; impresión de
1688.
Dibujo de la mosca de la cerezaen el libro Experimento acerca de la generación de los insectos(1687), de Redi.
Francesco Redi ( * Arezzo, 18 de febrero de 1626 – Pisa, 1 de marzo de 1697) fue
un médico, naturalista, fisiólogo, y literato italiano . Francesco Redi demostró que los insectos no
nacen por generación espontánea, por lo que se le considera el fundador de la helmintología (el
estudio de los gusanos). Realizó estudios sobre el veneno de las víboras, y escribió Observaciones
en torno a las víboras (1664).
[editar]Biografía
Hijo de un médico de la corte de los Medici, Redi estudió con los jesuitas en su ciudad natal y se
graduó en 1647 en Medicina por la Universidad de Pisa. En 1649 empezó a hacer experimentos con
diversos animales, hasta llegar a demostrar que la teoría de la generación espontánea era falsa.
Redi fue, desde 1654, primer médico de los grandes duques de Toscana Fernando II y Cósimo II. Si
bien comenzó estudiando a las serpientes y sus mordeduras, se abocó sobre todo la parasitología.
Por su labor puede considerarse como fundador de esta rama de las ciencias naturales,
especialmente de la helmintología, cuyas bases dejó plasmada en su tratado de 1684. Su
experimento de 1668 mostrando la ausencia de gusanos en un frasco cerrado donde se había
dejado carne pudriéndose asestó un duro golpe a la teoría de la generación espontánea. En sus
investigaciones usó ampliamente la disección y la observación con el microscopio.
Redi también fue un celebrado poeta y en 1665 fue nombrado catedrático de lenguaje toscano en la
Academia Florentina. Entre sus célebres poesías se encuentra Verde y gris, famosa desde su
tiempo.
== Experimento de Jero Lanza el gordito En una época en la que se creía tanto en la creación como
en la generación espontánea, Francesco Redi era uno de los que dudaba de ella, por lo que realizó
en el siguiente experimento: Colocó un trozo de carne en tres jarras iguales, la 1º la dejó abierta, la
2º la tapo con un corcho, y la 3º la dejó cubierta con un trozo de tela bien atada. Después de unas
semanas Redi volvió. Vio que en la 1º jarra, la que estaba abierta, habían crecido larvas. La 2º y la
3º jarra, su interior estaba podrido y olía mal, pero no había crecido ninguna larva. Por lo tanto, la
carne de los animales muertos no puede engendrar gusanos a menos que sean depositados en ella
huevos de animales.
Redi pensó que la entrada de aire a los frascos cerrados podría haber influido en su experimento,
por lo que llevó a cabo otro. Puso carne y pescado en un frasco cubierto con gasa o con un
mosquitero; después de tiempo Redi se fijo y descubrió que las moscas o gusanos dejaban no en el
frasco si no en la gasa sus huevos. Por eso la gente que creía en la generación espontanea; creían
que gracias a eso generaban vida.
Los resultados fueron exactamente los mismos que en el primer experimento. Aún con los
resultados obtenidos y los de otros autores, la gente seguía creyendo en la generación espontánea,
y Francesco Redi se vio obligado a admitir que en ciertas ocasiones sí se podía dar la generación
espontánea. Su obra más importante, donde expuso los resultados de sus experiencias, la escribió
en el año 1684.
John Needham
John Turberville Needham (10 de septiembre de 1713 - 30 de diciembre de 1781) fue
un biólogo inglés.
En 1745 John Needham realizó un experimento; hirvió caldo de carne para destruir los
organismos preexistentes y lo colocó en un recipiente que no estaba lo debidamente sellado ya
que según su teoría, se necesitaba aire para que esto se llevara a cabo. Al cabo de un tiempo
observó colonias de microorganismos sobre la superficie y concluyó que se generaban
espontáneamente a partir de la materia no viva. En 1769, Lazzaro Spallanzanirepitió el
experimento pero tapando los recipientes de manera correcta, evitando que aparecieran las
colonias, lo que contradecía la teoría de la generación espontánea. Pero Needham argumentó
que el aire era esencial para la vida incluida la generación espontánea de microorganismos y
este aire había sido excluido en los experimentos de Spallanzani,en concreto, llegó a afirmar
que Spallanzani destruía lo que él llamaba la "fuerza vegetativa", sin embargo, Spallanzani
volvió a abrir los recipientes donde supuestamente se había destruido esa "fuerza vegetativa" y
observó cómo seguían apareciendo los organismos.
En 1748 publicó ccc "Observaciones acerca de la Generación, Composición y Descomposición
de las sustancias Animales y Vegetales", trabajo en el que pretendía demostrar la teoría de la
generación espontánea de la vida a partir de la materia inorgánica.
En 1768 fue elegido miembro de la la sociedad real de Londres además luego de que
Needham diera esta hipótesis, muchas conclusiones han salido de esta misma
Lazzaro Spallanzani
Lazzaro Spallanzani
Nacimiento 11 de enero de 1729
Scandiano
Fallecimiento 11 de febrero de 1799
Pavia
Residencia Italia
Nacionalidad Italia
Campo Biología, Embriología
Lazzaro Spallanzani (Scandiano, Reggio, Italia, 1729 - 1799, Pavia) fue un naturalista y sacerdote
católico que fungió como profesor de física y matemáticas en la Universidad del Zulia Reggio, 1757,
y de lógica, griego y metafísica en Modena. Además, fue director del Museo Mineralógico de
Pavia, Italia.
Es considerado uno de los fundadores de la biología experimental, sus trabajos de investigación se
centraron en los principales fenómenos vitales, como la respiración, la reproducción, la digestión,
etc. Realizó importantes estudios sobre la reproducción artificial. Demostró la acción del jugo
gástrico en el proceso digestivo y el intercambio de gases en la respiración. Entre sus obras se
encuentran la Memoria sobre la respiración, Opúsculos de física animal y vegetal (1776), y
Experiencias ilustrativas sobre la generación.
Gracias a sus investigaciones le dieron el nombre de "biólogo de biólogos", era una persona de
múltiples intereses científicos que investigó:
El origen de la vida
La representación
La regeneración
La respiración
y otras funciones del ser humano
Le apasionó el problema de la regeneración espontánea de partes del cuerpo de anfibios y
de reptiles aunque no pudo llegar a conclusiones satisfactorias, sobre todo no pudo explicar el por
qué no sucedía lo mismo en el humano y en otros animales.
Continuando el estudio de Redi, Spallanzani demostró que no existe la generación espontánea de la
vida, abriendo camino aPasteur.
En 1769, tras rechazar la teoría de la generación espontánea o abiogenesis, Spallanzani -que
también era sacerdote- diseñó experimentos para refutar los realizados por otro sacerdote católico,
el inglés John Turberville Needham, que había calentado y seguidamente sellado caldo de carne en
diversos recipientes; dado que se habían encontrado microorganismos en el caldo tras abrir los
recipientes, Needham creía que esto demostraba que la vida surge de la materia no viviente. No
obstante, prolongando el periodo de calentamiento y sellando con más cuidado los recipientes,
Spallanzani pudo demostrar que dichos caldos no generaban microorganismos mientras los
recipientes estuvieran sellados.
La disputa entre Needham y Spallanzani fue larga y enconada, pues el inglés afirmaba que las
cocciones del italiano destruían el espíritu vital y Spallanzani demostró que lo único que la cocción
destruía era las esporas de las bacterias, no un principio de vida de índole místico.
Se percató de que la digestión es un proceso químico y no mecánico como se creía. También
trabajó en la inseminación artificial y la demostró llevándola a la práctica en un experimento
realizado con un par de perros: inyectó con una jeringa espermatozoides a una perra y esta quedó
preñada. Al mismo tiempo y gracias a este experimento se demostró la importancia del
espermatozoide en el proceso de la fecundación.
[editar]Abreviatura
La abreviatura Spallanzani se emplea para indicar a Lazzaro Spallanzani como autoridad en la
descripción y taxonomía en zoología.
Louis Pasteur
Para otros usos de este término, véase Pasteur (desambiguación).
Louis Pasteur
Louis Pasteur en 1880
Nacimiento 27 de diciembre de1822
Dôle, Región de Jura,Francia
Fallecimiento 28 de septiembre de1895 (72 años)
Marnes-la-Coquette,Francia
Residencia Francia
Nacionalidad Francés
Campo Microbiología, Química orgánica
Instituciones Universidad de Lille(1854)
Alma máter Escuela Normal Superior de París
Supervisor doctoral Antonie Jerôme Balard
Conocido por el proceso de "Pasteurización", la vacuna contra
la Rabia
Abreviatura en
botánica
Pasteur
Premios
destacados
Medalla Rumford de laRoyal Society,
(1856).Medalla Leeuwenhoekde la Real
Academia Neerlandesa de las Artes y las
Ciencias (1895)
Firma
Louis Pasteur (Dôle, Francia el 27 de diciembre de 1822 - Marnes-la-Coquette, Francia el 28 de
septiembre de 1895) fue unquímico francés cuyos descubrimientos tuvieron enorme importancia en
diversos campos de las ciencias naturales, sobre todo en laquímica y microbiología. A él se debe la
técnica conocida como pasteurización.
Sus contribuciones en la química orgánica fueron el descubrimiento del dimorfismo del ácido
tartárico, al observar al microscopioque el ácido racémico presentaba dos tipos de cristal, con
simetría especular. Fue por tanto el descubridor de las formasdextrógiras y levógiras que
desviaban el plano de polarización de la luz con el mismo ángulo pero en sentido
contrario.
Índice
[ocultar]
1 Biografía
2 Contribuciones científicas
3 Isomería óptica
o 3.1 Pasteurización
o 3.2 Generación espontánea
4 Trabajo contra la propagación de enfermedades
o 4.1 Las vacunas de Pasteur
o 4.2 Legado
o 4.3 Calles Pasteur
5 Véase también
6 Referencias
7 Bibliografía
8 Enlaces externos
[editar]Biografía
Nació el 27 de diciembre de 1822 en Dôle, Francia, donde transcurrió su infancia. De joven, no fue
un estudiante prometedor en ciencias naturales; de hecho, si demostraba alguna actitud especial,
era en el área artística de la pintura. Su primera ambición fue la de ser profesor de arte. En 1842,
tras ser maestro en la Escuela Real de Besanzón, obtuvo su título de bachillerato, con calificación
"mediocre" en química. Su padre lo mandó a la Escuela Normal Superior de París, pero allí no duró
mucho tiempo ya que regresó a su tierra natal. Pero al año siguiente retornó a París. Tras pasar por
la École Normale Supérieure, se convirtió en profesor de Física en el Liceo de Dijon, aunque su
verdadero interés era ya la química. Entre los años 1847 y 1853 fue profesor de Química en Dijon y
luego en Estrasburgo, donde conoció a Marie Laurent, la hija del rector de la Universidad, con quien
contrajo matrimonio en 1849. El matrimonio tuvo cinco hijos, pero solo sobrevivieron hasta la vida
adulta dos de ellos: Jean-Baptiste y Marie-Luise.1 Los otros tres fallecieron tempranamente,
afectados por el tifus. Louis Pasteur fue decano de la Universidad de Lille en 1854; en esta época
estudió los problemas de la irregularidad de la fermentación alcohólica. En 1857 desempeñó el
cargo de director de estudios científicos de la Escuela Normal de París, cuyo laboratorio dirigió a
partir de 1867. Desde su creación en 1888 y hasta su muerte fue director del Instituto que lleva su
nombre.
Las contribuciones de Pasteur a la ciencia fueron numerosas, y se iniciaron con el descubrimiento
de la isomería óptica (1848) mediante la cristalización del ácido racémico, del cual obtuvo cristales
de sus dos formas diferentes, en lo que se considera el trabajo que dio origen a la estereoquímica.
Estudió también los procesos de fermentación, tanto alcohólica como butírica y láctica, y demostró
que se deben a la presencia demicroorganismos y que la eliminación de éstos anula el fenómeno
(pasteurización). Demostró el llamado efecto Pasteur, según el cual las levaduras tienen la
capacidad de reproducirse en ausencia de oxígeno. Postuló la existencia de los gérmenes y logró
demostrarla, con lo cual rebatió de manera definitiva la antigua teoría de la generación espontánea.
En 1865 Pasteur descubrió los mecanismos de transmisión de la pebrina, una enfermedad que
afecta a los gusanos de seda y amenazaba con hundir la industria francesa. Estudió en profundidad
el problema y logró determinar que la afección estaba directamente relacionada con la presencia de
unos corpúsculos –descritos ya por el italiano Cornaglia– que aparecían en la puesta efectuada por
las hembras contaminadas. Como consecuencia de sus trabajos, enunció la llamada teoría germinal
de las enfermedades, según la cual éstas se deben a la penetración Después de 1870, Louis
Pasteur orientó su actividad al estudio de las enfermedades contagiosas, de las cuales supuso que
se debían a gérmenes microbianos infecciosos que habrían logrado penetrar en el organismo
enfermo. En 1881 inició sus estudios acerca del carbunco del ganado lanar, y consiguió preparar
una vacuna de bacterias desactivadas, la primera de la historia.
La continuación de sus investigaciones le permitió desarrollar la vacuna contra la rabia, o hidrofobia,
cuyo virus combatió con una vacuna lograda mediante inoculaciones sucesivas en conejos, de las
que obtenía extractos menos virulentos. La efectividad de esta vacuna, su última gran aportación en
el campo de la ciencia, se probó con éxito el 6 de julio de 1885 con el niño Joseph Meister, que
había sido mordido por un perro rabioso y, gracias a la vacuna, no llegó a desarrollar la hidrofobia.
Este éxito espectacular tuvo una gran resonancia, así como consecuencias de orden práctico para el
científico, quien hasta entonces había trabajado con medios más bien precarios.
El apoyo popular hizo posible la construcción del Instituto Pasteur, que gozaría a partir de entonces
de un justificado prestigio internacional. En 1882 fue elegido miembro de laAcademia Francesa.2
[editar]Contribuciones científicas
Realizó grandes estudios sobre la microbiología y ayudó a refutar definitivamente la teoría de la
generación espontánea.
[editar]Isomería óptica
En 1848 Pasteur resolvió el “misterio” del ácido tartárico (C4H6O6).3 Esta sustancia parecía existir
en dos formas de idéntica composición química pero con propiedades diferentes, dependiendo de su
origen: el ácido tartárico proveniente de seres vivos (por ejemplo, el que existe en el vino) era capaz
de polarizar la luz, mientras que el producido sintéticamente no lo hacía a pesar de contar con la
misma fórmula química.
Pasteur examinó al microscopio cristales diminutos de sales formadas a partir de ácido tartárico
sintetizado en el laboratorio, y observó algo muy curioso: había cristales de dos tipos distintos,
ambos casi exactamente iguales pero con simetría especular, como nuestras manos. La
composición era la misma, pero la forma en la que los átomos se asociaban podía tomar dos formas
diferentes y simétricas, mientras una forma polarizaba la luz a la derecha, la otra la polarizaba a la
izquierda.
Más curioso aún fue que, cuando examinó cristales formados a partir de ácido tartárico natural sólo
eran de uno de los dos tipos — los seres vivos producían el ácido de una manera en la que sólo se
creaba uno de ellos, aquel que polarizaba la luz a la derecha. Este hallazgo le valió al joven químico
la concesión de la Legión de Honor, con sólo 26 años de edad. En 1854 fue nombrado decano de la
Facultad de Ciencias en la Universidad de Lille. Sólo siete años más tarde, con 33 años, se convirtió
en director y administrador de estudios científicos en la misma École Normale Supérieure en la que
había estudiado.
[editar]Pasteurización
Artículo principal: Pasteurización.
Estudio de microbiología de Pasteur.
Algunos de sus contemporáneos, incluido el eminente químico alemán Justus von Liebig, insistían
en que la fermentación era un proceso químico y que no requería la intervención de ningún
organismo. Con la ayuda de un microscopio, Pasteur descubrió que, en realidad, intervenían dos
organismos -dos variedades de levaduras- que eran la clave del proceso. Uno producía alcohol y el
otro, ácido láctico, que agriaba el vino.
Utilizó un nuevo método para eliminar los microorganismos que pueden degradar al vino,
la cerveza o la leche, después de encerrar el líquido en cubas bien selladas y elevando su
temperatura hasta los 44 grados centígrados durante un tiempo corto. A pesar del rechazo inicial de
la industria ante la idea de calentar vino, un experimento controlado con lotes de vino calentado y sin
calentar demostró la efectividad del procedimiento. Había nacido la "pasteurización", el proceso que
actualmente garantiza la seguridad de numerosos productos alimenticios del mundo.
[editar]Generación espontánea
L. Pasteur, Facultad de Medicina de Rosario, Argentina, obra de Erminio Blotta.
Demostró que todo proceso de fermentación y descomposición orgánica se debe a la acción de
organismos vivos y que el crecimiento de los microorganismos en caldos nutritivos no era debido a
la generación espontánea. Para demostrarlo, expuso caldos hervidos en matraces provistos de un
filtro que evitaba el paso de partículas de polvo hasta el caldo de cultivo, simultáneamente expuso
otros matraces que carecían de ese filtro, pero que poseían un cuello muy alargado y curvado que
dificultaba el paso del aire, y por ello de las partículas de polvo, hasta el caldo de cultivo. Al cabo de
un tiempo observó que nada crecía en los caldos demostrando así que los organismos vivos que
aparecían en los matraces sin filtro o sin cuellos largos provenían del exterior, probablemente del
polvo o en forma de esporas. De esta manera Louis Pasteur mostró que los microorganismos no se
formaban espontáneamente en el interior del caldo, refutando así la teoría de la generación
espontánea y demostrando que todo ser vivo procede de otro ser vivo anterior (Omne vivum ex
vivo), un principio científico que fue la base de la teoría germinal de las enfermedades y que significa
un cambio conceptual sobre los seres vivos y el inicio de la Bacteriología moderna. Anunció sus
resultados en una gala de la Sorbona en 1864 y obtuvo todo un triunfo.
[editar]Trabajo contra la propagación de enfermedades
Habiendo resuelto el problema de la industria vinícola de forma tan brillante, fue lógico que cuando
una enfermedad en los gusano de seda empezó a arruinar esa industria en el sur de Francia,
llamaran de nuevo, a Louis Pasteur. Éste no sabía nada de gusanos de seda, pero cuando apuntó
sumicroscopio, identificó un parásito que infestaba a los gusanos y a las hojas de las cuales se
alimentaban. Su diagnóstico fue drástico: los gusanos y hojas infectadas tenían que ser destruidos y
reemplazados por otros nuevos.
Su trabajo con la enfermedad de los gusanos de seda, atrajo su atención hacia el resto
de enfermedades contagiosas. La idea de que las enfermedades pueden ser trasmitidas entre
criaturas vivientes era un anatema. Se trataba de otro de esos puntos débiles que ahora se
consideran inexplicables. No obstante, no había nada "obvio" en la idea de una enfermedad
contagiosa.
Uno de los más famosos cirujanos que siguió sus consejos fue el británico Joseph Lister, quien
desarrolló las ideas de Pasteur y las sistematizó en 1865. Lister es considerado hoy el padre de
la antisepsia moderna, y realizó cambios radicales en el modo en el que se realizaban las
operaciones: los doctores debían lavarse las manos y utilizar guantes, el instrumental quirúrgico
debía esterilizarse justo antes de ser usado, había que limpiar las heridas con disoluciones de ácido
carbólico (que mataba los microorganismos). Antes de Lister y Pasteur pasar por el quirófano era,
en muchos casos, una sentencia de gangrena y muerte.
El propio Pasteur, en 1871 sugirió a los médicos de los hospitales militares a hervir el instrumental y
los vendajes. Describió un horno, llamado "horno Pasteur", útil para esterilizar instrumental
quirúrgico y material de laboratorio y en el tuvieron entero apoyo.
[editar]Las vacunas de Pasteur
Busto de Pasteur, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
En 1880, Pasteur se encontraba realizando experimentos con pollos para determinar los
mecanismos de transmisión de la bacteria responsable del cólera aviar que acababa con muchos de
ellos. Junto con su ayudante, Charles Chamberland, inoculaban la bacteria (Pasteurella multocida) a
pollos y evaluaban el proceso de la enfermedad.
La historia cuenta que Pasteur iba a tomarse unas vacaciones, y encargó a Chamberland que
inoculase a un grupo de pollos con un cultivo de la bacteria, antes de irse el propio ayudante de
vacaciones. Pero Chamberland olvidó hacerlo, y se fue de vacaciones. Cuando ambos volvieron al
cabo de un mes, los pollos estaban sin infectar y el cultivo de bacterias continuaba donde lo dejaron,
pero muy debilitado. Chamberland inoculó a los pollos de todos modos y los animales no murieron.
Desarrollaron algunos síntomas, y una versión leve de la enfermedad, pero sobrevivieron.
El ayudante, abochornado, iba a matar a los animales y empezar de nuevo, cuando Pasteur lo
detuvo: la idea de la vacunación era conocida desde 1796 y Pasteur la conocía. Expuso a los pollos
una vez más al cólera y nuevamente sobrevivieron pues habían desarrollado respuesta inmune.
Pasteur no desarrolló por lo tanto la primera vacuna, pero sí la primera vacuna de bacterias
artificialmente debilitadas — a partir de ese momento no hacía falta encontrar bacterias adecuadas
para las vacunas, las propias bacterias debilitadas de la enfermedad a derrotar servían.
Pasteur puso este descubrimiento en práctica casi inmediatamente en el caso de otras
enfermedades causadas por agentes bacterianos. En 1881, hizo una demostración dramática de la
eficacia de su vacuna contra el carbunco, inoculando la mitad de un rebaño de ovejas mientras
inyectaba la enfermedad (Bacillus anthracis) a la otra mitad. Las inoculadas con la vacuna
sobrevivieron, el resto, murió.
En sus estudios contra la rabia, utilizaba conejos infectados con la enfermedad, y cuando éstos
morían secaba su tejido nervioso para debilitar el agente patógeno que la produce, que hoy
sabemos que es un virus. En 1885 un niño, Joseph Meister, fue mordido por un perro rabioso
cuando la vacuna de Pasteur sólo se había probado con unos cuántos perros. El niño iba a morir sin
ninguna duda cuando desarrollase la enfermedad, pero Pasteur no era médico, de modo que si lo
trataba con una vacuna sin probar suficientemente podía acarrear un problema legal.
Sin embargo, tras consultar con sus colegas, el químico se decidió a inocular la vacuna al
muchacho. El tratamiento tuvo un éxito absoluto, el niño se recuperó las heridas y nunca desarrolló
la rabia y Pasteur, lejos de acabar en un banquillo, fue alabado una vez más como un héroe.
[editar]Legado
Expuso la "teoría germinal de las enfermedades infecciosas", según la cual toda enfermedad
infecciosa tiene su causa (etiología) en un germen con capacidad para propagarse entre las
personas. Esta sencilla idea representa el inicio de la medicina científica, al demostrar que la
enfermedad es el efecto visible (signos y síntomas) de una causa que puede ser buscada y
eliminada mediante un tratamiento específico. En el caso de las enfermedades infecciosas, se debe
buscar el germen causante de cada enfermedad para hallar un modo de combatirlo. Por sus trabajos
es considerado el pionero de la microbiología moderna, que inicia así la llamada "Edad de Oro de la
Microbiología".
En 1973, la Unión Astronómica Internacional acordó homenajear su persona poniendo su apellido al
cráter Pasteur del planeta Marte.
