Origen de la vida

Artículo principal: Origen de la vida.

La Tierra se formó al mismo tiempo que el Sol y que el resto del Sistema Solar, hace unos 4.570 millones de años.

Se han encontrado biomarcadores en rocas con una antigüedad de hasta 3.500 millones de años, por lo que la vida podría haber surgido sobre la Tierra hace 3.800-4.000 millones de años.6 7 8 9

Bajo las condiciones de la Tierra primitiva (o en el espacio exterior y traídos por meteoritos24 ) pudieron formarse las biomoléculas más sencillas.

Estas incluyen aminoácidos, nucleótidos y fosfolípidos, que pueden ensamblarse espontáneamente bajo determinadas condiciones; formando estructuras precelulares denominadas protobiontes.

Se conocen estromatolitos como los que forman las actuales cianobacterias con una antigüedad de hasta 3.500 millones de años.8

A partir de estos monómeros se formarían las proteínas, ácidos nucleicos y membranas que constituirían las protocélulas.

Sin embargo, aquí surge un problema: las proteínas son excelentes catalizadores de reacciones químicas, pero no pueden almacenar información genética, esto es, la información necesaria para la síntesis de otra proteína.

Por su parte, los ácidos nucleicos almacenan información genética, pero para su duplicación precisan de enzimas, es decir, de proteínas.

Esto plantea el dilema de qué fueron primero, las proteínas (modelos del metabolismo primero) o los ácidos nucleicos (modelos de los genes primero).

Según el primero de los modelos, la emergencia de un metabolismo primitivo pudo preparar un ambiente propicio para la posterior aparición de la replicación de los ácidos nucleicos, como postula, por ejemplo, la teoría del mundo de hierro-sulfuro.25

En el segundo de los modelos se encuadra la hipótesis del mundo de ARN,26 que se basa en la observación de que algunas secuencias de ARN pueden comportarse como enzimas.

Este tipo de compuesto se denominaribozima, es decir una enzima constituida por ácido ribonucleico. Según esta hipótesis, el origen de los componentes moleculares y celulares de la vida implicaría los siguientes pasos:

• El encadenamiento al azar de nucleótidos para formar moléculas de ARN pudo haber originado ribozimas que serían capaces de autorreplicación y que podrían poseer mecanismos de autoinserción y autoeliminación de nucleótidos.

• Los procesos de selección natural para una mayor diversidad y eficiencia darían lugar a ribozimas que catalizaban péptidos y luego pequeñas proteínas, ya que estos compuestos son mejores catalizadores. De ese modo surgió el primer ribosoma y comienza la síntesis de proteínas.

• Las proteínas se convierten en los biopolímeros dominantes y los ácidos nucleicos (ARN y ADN) quedan restringidos a un uso predominantemente genómico.

• Los fosfolípidos, por su parte, pueden formar espontáneamente bicapas lipídicas, uno de los dos componentes básicos de la membrana celular. Las membranas asistirían a la replicación y síntesis de ácidos nucleicos y proteínas de acuerdo con dos posibles modelos: citoplasma dentro y citoplasma fuera.

• En este último caso, los ácidos nucleicos y proteínas evolucionarían en la parte exterior de la membrana y sólo más tarde se interiorizarían para formar las primeras células.27 28

En biología, la teoría del antepasado común universal sostiene que todos los organismos sobre la tierra tienen un origen común.

La teoría se sustenta en la evidencia de que todos los organismos vivos comparten numerosos rasgos comunes.

En los tiempos deDarwin-Wallace se basaba en la observación visible de las semejanzas morfológicas, tales como el hecho de que todos los pájaros tienen alas, incluso los que no vuelan. Actualmente la genética refuerza esta afirmación. Por ejemplo, toda célula viva hace uso de los ácidos nucleicos como material genético y utiliza los mismos veinte aminoácidos como bloques de construcción de las proteínas. La universalidad de estos rasgos apoya fuertemente una ascendencia común, pues sería muy improbable que hayan aparecido independientemente dos seres vivos con las mismas moléculas orgánicas.

El último antepasado común universal (LUCA) es el nombre del hipotético organismo unicelular del cual descendemos todos los existentes. Sin embargo, este concepto presenta algunas dificultades, pues es posible que los distintos componentes moleculares y celulares de los organismos actuales procedan de una comunidad de organismos ancestral, más que de un organismo individual. Los datos moleculares muestran una distribución de genes atípica entre los distintos grupos de seres vivos y los árboles filogenéticos construidos a partir de distintos genes son incompatibles entre sí. La historia de los genes es tan convolucionada que la única explicación razonable es una extensiva transferencia horizontal de genes.32

Por tanto, cada molécula de un ser vivo tiene su propia historia molecular y es posible que cada molécula tenga un origen distinto (en un organismo o no).

Esta es la razón por la cual los árboles filogéneticos de los seres vivos tienen distintas estructuras de ramificación, particularmente cerca de la raíz.33

La

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