Orígenes. La vida. Capítulo 2 - Aproximaciones al origen de la vida

Este capítulo hace un recorrido histórico por cómo se ha ido construyendo el conocimiento sobre el origen de la materia viva, desde las primeras creencias hasta llegar a la sopa primitiva.

La vida y la generación espontánea

Como con el Universo, la primera idea que tuvo el ser humano sobre el origen de la vida fue que era el producto de fuerzas sobrenaturales o (más concretamente) de deidades. Aunque, por lo que sabemos de los filósofos griegos, estos ya se plantearon hipótesis más racionales y con algo más de criterio científico. Aunque quien impulsó claramente la teoría de la generación espontánea (que mucho después empezaría a llamarse también abiogénesis o arqueobiosis) fue Aristóteles en el siglo IV a.C.

Se trataba de una teoría idealista: la materia se podía combinar con la forma gracias a una fuerza llamada entelequia, adquiriendo así la vida. Esta hipótesis se mantuvo durante siglos e incluso René Descartes en el siglo XVI apoyó su validez. Pues durante el Renacimiento se siguió creyendo que la vida había aparecido de esta forma, con excepción de los seres humanos, que (¡naturalmente! ;P) serían obra directa del creador.

Francisco Redi (un contemporáneo de Newton el cual -por otra parte- también apoyaba la abiogénesis) fue el primer científico que puso en duda la teoría planteada por Aristóteles. Pues diseñó un experimento en el que colocó tres trozos de carne cruda en otros tantos frascos de vidrio: el primero lo dejó abierto, el segundo lo cubrió con un trozo de gasa, y el tercero lo cerró por completo con un tapón de corcho. Al cabo de unos días observó que sólo en la carne del frasco abierto aparecían pequeños gusanos blancos, que eran larvas de mosca. Esto demostraba que los gusanos no se habían producido por generación espontánea. Sus conclusiones, publicadas en 1648, aunque fueron concluyentes también fueron ampliamente cuestionadas, pues nadie más dudaba aún de la generación espontánea. Y tampoco podía explicar el motivo por el que la carne estaba en descomposición en los tres frascos. Pues tendrían que pasar cuatro décadas más para que se conocieran las bacterias.

Fue tras la invención y posterior uso del microscopio que se empezó a tener conciencia de la existencia de un mundo microbiano. El holandés Anton van Leeuwenhoek (actualmente considerado el padre de la microbiología) gracias a los casi 500 aumentos de sus mejores lupas, en torno a 1676, logró observar por primera vez una sorprendente cantidad de algas y otros diminutos animáculos que contenía el agua estancada. Mejorando aún más la calidad de sus lentes, a partir de 1683 observó incluso bacterias.

A inicios del siglo XVIII ya se conocían los microorganismos gracias al desarrollo de la microscopía.

Aún así la controversia entre vitalistas (para quienes los seres vivos no se rigen por las leyes físicas) y mecanicistas (quienes consideran la vida sometida a las mismas leyes que el resto de la materia) se generalizó. Por lo que en 1745 el biólogo y sacerdote John T. Needham (del bando de los vitalistas) realizó un experimento esterilizando un caldo de carne, para demostrar la validez de la abiogénesis. Pero cometió la trampa (o el error) de dejar el frasco sin tapar, pues consideraba que el aire debía poder entrar durante el proceso “al ser el espíritu vital que desencadenaba la generación espontánea”. Y así creyó que demostraba la abiogénesis.

Lazzaro Spallanzani, biólogo italiano, 1729-99

En el otro bando, el de los mecanicistas, Lazzaro Spallanzani en 1769 diseñó un experimento basado en el de Needham, pero alargando el tiempo de cocción y, sobre todo, sellando perfectamente los recipientes, con lo que no aparecieron microorganismos; hasta que, unos días después, no abrió los recipientes que habían estado sellados. Con este experimento se demostró que el mantenimiento de las condiciones de esterilidad no acababan con ese supuesto espíritu vital intangible (argumento de Needham), sino que únicamente impedía la presencia de microorganismos. Y este fue el inicio del fin de la teoría de la abiogénesis

En 1859, el químico francés Louis Pasteur demostró, con una serie de experimentos, que  ningún ser vivo puede originarse por abiogénesis. En estos cambió el sellado del tarro de caldo por una boca de matraz en forma de S, con lo que permitía que el oxígeno entrase pero impedía la entrada de seres vivos.

En 1864 Pasteur repitió dichos experimentos en la Academia de Ciencias de París dando por concluida la controversia. En 1870, el biólogo Thomas H. Huxley acuñó los términos abiogénesis y biogénesis para distinguir entre la ya superada hipótesis de la generación espontánea y la nueva evidencia mostrada por Pasteur, que se sintetizaba en la ley de la biogénesis: «Toda vida proviene de la vida». Pero este enunciado llevaba implícito un gran interrogante: si todo ser vivo procede de otro, ¿cómo pudo surgir el primero?

Darwin: el origen

Charles R. Darwin fue quien realizó las primeras reflexiones científicas sobre el origen de la vida. Aunque no trató directamente este tema en sus publicaciones, en su obra “El origen de las especies” sí que menciona que la vida pudo provenir de un corto número de formas o «de una sola», adelantándose al descubrimiento (con una antelación de 130 años) de que todas las especies que hemos habitado en este planeta somos descendientes de LUCA, nuestro último ancestro común.

Estatua de Charles Darwin. Museo de Historia Natural, Londres.

Que Darwin no abordase este tema directamente fue un tema controvertido en esa época, como se muestra en una carta escrita en 1860 al geólogo Charles Lyell donde se lamentaba de quienes pensaban que no había ningún beneficio en indicar cómo surgen las formas de vida sin antes evidenciar cómo se origina esta. Cosa que hicieron, entre otros, el naturalista y filósofo Ernst Haeckel, además de echarle en cara el haber incluido (a partir de la segunda edición) al creador en el último párrafo de su obra.

Más tarde, fue también Darwin quien comenzó a intuir los mecanismos graduales que pudieron llevar del mundo inorgánico a la materia viva. En una carta enviada en 1871 a Joseph D. Hooker se planteaba por primera vez en la historia un comienzo puramente químico de la vida, a partir de diferentes compuestos que reaccionaban entre sí gracias a alguna fuente de energía presente en el medio.

Otra reflexión en esta misma línea la encontramos en otra misiva enviada por Darwin al geólogo Daniel Mackintosh en 1882, en la que apuntaba la posibilidad de que algún día se pudiese probar que los seres vivos pudieran ser desarrollados a partir de materia inorgánica, poniendo como ejemplo que ya se había demostrado que se podían sintetizar compuestos orgánicos a partir de moléculas inorgánicas.

Aunque Darwin no conoció la obra y los experimentos de Gregor J. Mendel fue contemporáneo de este monje y naturalista cuyo trabajo permitió descubrir los principios básicos de la herencia biológica (estableciendo las leyes que rigen la transmisión de los caracteres entre los organismos progenitores y su descendencia) y que sentaría las bases de una disciplina más tarde denominada genética.

Mendel publicó en 1866 un ensayo con los resultados de su trabajo, aunque no sería redescubierto hasta casi 40 años después.

Así, a principios del siglo XX William Bateson acuñó el término genética, y Walter Sutton propuso la teoría cromosómica de la herencia al comprobar que las propiedades de los cromosomas se correspondían con las unidades particuladas postuladas por Mendel. Poco después Thomas H. Morgan determinó que los cromosomas consisten en una disposición lineal de genes.

Oparin y Haldane

El bioquímico ruso Alexandr I. Oparin y el genetista y biólogo evolutivo inglés John B. S. Haldane en la década de 1920 publicaron de forma independiente los dos primeros textos dedicados específicamente al origen de la vida. 

Aleksandr Oparin (derecha) en el laboratorio.

John Burdon Sanderson Haldane

En ellos se proponían modelos, básicamente teóricos, aunque con ciertos componentes experimentales, de una serie de etapas químicas que habrían tenido lugar en los océanos primitivos y que permitieron llegar hasta los primeros seres vivos.

Tanto Oparin como Haldane postulaban la existencia de sopas o caldos iniciales con recetas parecidas, que corresponderían al contenido del pequeño charco de agua templada propuesto por Darwin en 1871. A partir de esos caldos primigenios se podrían formar, como escribió Haldane, «las primeras cosas vivas o medio-vivas» capaces de reproducirse. También Haldane coincidía con Oparin en que los primeros seres vivos fueron probablemente bacterias heterotróficas, pues utilizarían como fuente de carbono las moléculas orgánicas presentes en la sopa primitiva, en lugar de fijar de forma autotrófica el CO2 atmosférico.

Así, la Hipótesis de Oparin-Haldane, que al principio fue difícil de aceptar por sus colegas, constituye el primer planteamiento científico en el campo del origen de la vida. Los caminos abiertos fueron posteriormente explorados por químicos orgánicos, geoquímicos y bioquímicos en todo el mundo, hasta que, un cuarto de siglo más tarde, se dio el salto definitivo a la ciencia experimental.

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He pensado los siguientes temas para comentar:

• Carlos Briones (el autor) comenta en el capítulo que la Hipótesis de Oparin-Haldane puede considerarse una adaptación de la teoría de la generación espontánea, aunque desprovista de toda su carga espiritual. Pero, tal como la planteó Aristóteles, la fuerza llamada entelequia era la parte central de esa hipótesis. Es por ello que no creo que se pueda comparar. ¿Qué pensáis?
• ¿Qué os ha llamado más la atención de cómo se ha llegado al conocimiento actual sobre el orígen de la vida?

 ¡Que tengáis una feliz semana!