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SISTEMAS AUTOPOYÉTICOS Y EL ORIGEN DE LA VIDA
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SISTEMAS AUTOPOYÉTICOS Y EL ORIGEN DE LA VIDA

Un sistema autopoyético es un sistema termodinámico que consiste en una variedad de componentes materiales que se autocatalizan. Un sistema termodinámico autopoyético no es un sistema formado por varias especies moleculares que resulten ser las características fisicoquímicas de los seres vivos terrestres, necesita haber autocatálisis.

Los Biólogos sabemos que la emergencia de seres vivientes en la Tierra ocurrió una sola vez, hacen 3.8 mil millones de años, y no se ha repetido desde entonces. Sin embargo, no podemos ser concluyentes en esta materia, pues no sabemos por cuánto tiempo se prolongó la emergencia de nuevos seres vivientes, después de la emergencia de la primera célula viviente.

Dadas las condiciones primitivas de la Tierra, no podemos concluir que las primeras células poseyeran ácidos nucleicos para guardar la información transmisible y para reproducirse porque en aquél entonces tanto la atmósfera, como el agua y el suelo poseían elementos oxidantes poderosos que impedían la autocatálisis de ácidos nucleicos y de las mismas moléculas autocatalíticas. Hasta este momento, los ácidos nucléicos no pueden autocatalizarse espontáneamente, solo bajo la intervención de los seres humanos, lo cual los excluye como sistemas autopoyéticos. Ni siquiera las Ribozimas pueden autocatalizarse; siempre hace falta la intervención humana como fuerza de activación.

Es obvio que el problema del huevo y la gallina no ha existido nunca en la naturaleza real, sino solo en la semántica humana. Entonces, si queremos obtener una teoría definida y válida sobre el Origen de la Vida debemos pensar en sistemas autopoyéticos que carecían de ácidos nucleicos. Con toda seguridad puedo afirmarle que los primeros seres vivientes no requerían de ácidos nucleicos para reproducirse. La otra opción es que los primeros seres vivientes, o arqueobiontes, estuvieran produciéndose continuamente sin necesidad de reproducirse.

Convengo en que el primer sistema debió ser autopoiético, que debió tener la habilidad de formarse a si mismo y que debió poseer límites definidos membranosos que le permitían adquirir la energía del ambiente (luz, energía química, etc.) y procesarla. Lo cierto es que los seres vivientes estamos aquí, sobre la Tierra, somos autónomos y autorreproducibles; esto no significa otra cosa más que los primeros seres vivientes nunca necesitaron de los ácidos nucleicos para guardar la información necesaria para autoreproducirse y para generar descendientes. Así, lo único que se necesitó al principio fueron membranas inclusivas capaces de generar un gradiente protónico, moléculas que pudieran almacenar energía y moléculas que no eran ácidos nucleicos capaces de almacenar y comunicar la información necesaria para reproducirse por sí mismas.

Pero ¿Cómo fue esto posible? Las leyes fundamentales de la Física jugaron un papel imprescindible en esto. Las moléculas poseen una capacidad comunicante que les es conferida gracias a los diversos estados de las diferentes especies de energía cuántica que producen fluctuaciones en los campos fundamentales, como el Gravitacional y el Electromagnético. Esas fluctuaciones son las que permiten la interacción entre las partículas con carga eléctrica a través de otro elemento importante, los fotones o paquetes de energía. Todo estuvo ganado cuando se formó la primera membrana que fue apta para generar el primer gradiente protónico y con ello el primer Campo Electrodinámico Biótico. Después de esto, esa entidad incluyente fue adquiriendo por afinidad informativa el resto de las moléculas autocatalíticas, y, muchos cientos de millones de años después, de las moléculas más complejas, pero más a la mano, que serían fundamentales para la producción de las mismas moléculas autocatalíticas y estructurales, para la autoreproducción del propio sistema y para el almacenamiento de toda la información del sistema viviente.

Visto de este modo, la Abiogénesis fue 100% posible durante las últimas etapas de la formación de la Tierra, cuando ésta aún no poseía suelos polvorientos, atmósfera con Oxígeno y extensos océanos. A propósito de esto último, si los arqueobiontes se formaron dentro de los huecos de los fractales, no había necesidad de grandes masas de agua para su desarrollo, sino simples capas de agua o charcas con profundidades de tan solo unos cuantos metros.

La vida surgió sobre la Tierra varios décadas de millones de años antes de que la superficie de la Tierra fuera térmicamente apta para la formación de biomoléculas.

La teoría sobre el origen de los seres vivos en fractales localiza la síntesis de compuestos orgánicos simples en la Nebulosa Solar, lo cual es un proceso que ya ha sido observado en Sistemas Estelares distantes. Hay teorías que sitúan a la síntesis de compuestos orgánicos simples en la atmósfera de la tierra, en donde no se presentaban  las condiciones propicias para la síntesis ni de ácidos nucleicos ni de proteínas autocatalíticas, sino hasta varios cientos de millones de años después de la emergencia registrada de seres vivientes en la tierra (el primer registro de fósiles de microorganismos terrestres se remonta a los 3.8 mil millones años, mientras que las condiciones propicias para la síntesis espontánea de esos compuestos se presentó unos 400 millones de años después). Si la abiogénesis hubiese ocurrido de acuerdo a esas hipótesis, entonces el primer ser viviente hubiera emergido en la tierra muchos millones de años antes de que la superficie de la tierra fuera fisicoquímicamente apta para la síntesis abiótica de biomoléculas, lo cual es semánticamente incongruente, pues si representamos las condiciones ambientales como A, a los compuestos simples y complejos como B y a los seres vivientes como C, obtendríamos el siguiente esquema:

  • B no puede existir sin A, o sea que los compuestos orgánicos simples y complejos no podían sintetizarse si las condiciones de la atmósfera terrestre no eran fisicoquímicamente propicias.
  • C no puede existir sin B, o sea que los seres vivientes no pueden emerger si no se han sintetizado moléculas orgánicas.
  • Cuando C emergió, A aún no se consolidaba, o sea que los seres vivientes no pudieron emerger en la Tierra en tanto las condiciones no fueran fisicoquímicamente propicias.
  • Dado que C emergió antes de la ocurrencia de A, entonces C no pudo emerger en la superficie terrestre.

Este hecho excluye en línea recta la síntesis de biomoléculas en la corteza terrestre, incluyendo a los océanos.

Ahora consideremos al ambiente que ya presentaba condiciones fisicoquímicas propicias tanto para la síntesis espontánea de B, y otro sistema con las condiciones propicias para la emergencia de C. El ambiente para la ocurrencia de B fue la nebulosa solar, a la cual representaremos como D. El ambiente para la ocurrencia de C era la nube de polvo y agua que rodeaba a la Tierra primitiva, siempre y cuando ésta poseyera bastante agua y granos de polvo, a la cual representaremos como E.

  • B era posible en D, pero no en A, o sea que la síntesis de compuestos orgánicos simples y complejos era posible en la nebulosa solar, pero no bajo las condiciones ambientales de la Tierra.
  • C fue solo posible después de la ocurrencia de B, y no podía ocurrir en D. Esto significa que la emergencia real de los seres vivientes debió ocurrir a su tiempo en un espacio que no era ni la nebulosa solar ni la superficie terrestre.
  • De acuerdo a estudios paleontológicos, E presentaba suficiente agua y fractales para proteger a los factores que darían lugar a C.
  • Por lo tanto, es más factible que C haya emergido en E, no en A ni en D. Esto significa que la emergencia del primer bionte, en el tiempo en que ocurrió, solo era posible en la atmósfera terrestre primitiva formada por gases, agua y polvo, no en la superficie terrestre ni en los océanos.

Esto hace surgir la pregunta de si los biontes eran tan solo membranas vivientes o no.

El análisis del registro fósil conduce a la deducción de que los seres vivientes surgieron antes de que el suelo y los océanos terrestres poseyeran las condiciones necesarias para albergarlos; por lo tanto, los primeros seres vivientes debieron emerger en un ambiente del planeta que no era parte ni de sus suelos ni de sus océanos. En el tiempo de la emergencia del primer ser viviente, el único lugar con las condiciones propicias de temperatura y humedad era la nebulosa -formada por vapor de agua, gases diversos y polvo- que rodeaba a la Tierra.

Es altamente probable que los protobiontes se hayan formado en la atmósfera inmediata que rodeaba a la tierra, o sea, en la nebulosa de agua y fractales que más tarde llegó a construir -y aún sigue construyendo- tanto a la atmósfera como a los suelos y océanos terrestres.

Por lo tanto, la respuesta a nuestra pregunta precedente es que los primeros seres vivos se formaron en la nebulosa terrestre y que eran membranas con la capacidad de experimentar un gradiente protónico. Por esto es que los primeros seres vivos no fueron ni las microesferas ni los coacervados, sino las membranas sintetizadas en la inestable atmósfera terrestre primitiva que fueron arrastradas después por las lluvias copiosas siendo depositadas en la superficie de la tierra y que, finalmente, se aglutinaron para formar una membrana continua reposando sobre los suelos húmedos y fondos de charcas poco profundas de la Tierra primitiva (véase el resumen sobre el Origen de la Vida en la Tierra). Después, esas biomembranas generarían a las arqueobacterias… y más tarde, a los humanos.

Biól. Nasif Nahle

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