Teoría de Oparin sobre el origen de la vida: origen, postulados, actualidad
¿Qué es la teoría de Oparin?
La teoría de Oparin sobre el origen de la vida, conocida también como la “Teoría del caldo primitivo o primigenio”, trata de explicar cómo se originó la vida en el planeta tierra en las condiciones características de hace millones de años, cuando surgieron las primeras moléculas orgánicas.
Esta teoría establecida por Oparin es una de las más aceptadas en la comunidad científica. Sigue teniendo validez, incluso con los múltiples avances de la ciencia moderna, puesto que los nuevos descubrimientos relacionados logran complementarla y fortalecerla.
Oparin, en sus escritos, clasificó a los organismos vivos (bióticos) en un nivel de organización de la materia no viva (abiótica). Propuso, entonces, que esta materia no viva fue cambiando y complejizándose de forma progresiva, hasta conformar las primeras células vivas.
La teoría de Oparin abrió las puertas para el desarrollo de una rama de las ciencias biológicas conocida como “Biología Sintética”. Esta ciencia intenta recrear las condiciones ambientales en las que un “caldo primitivo” dio lugar a los organismos vivos que hoy habitan la tierra.
Una teoría similar fue planteada de forma independiente por el biólogo evolutivo John Haldane, quien bautizó como “Sopa Primitiva” a los primeros cuerpos de agua del precámbrico tardío, que se encontraban compuestos principalmente por elementos metálicos y agua.
Origen de la teoría
La teoría de Oparin fue propuesta por Aleksandr Ivanovich Oparin, quien nació en 1894 en un pequeño pueblo de Rusia llamado Uglich. Desde muy corta edad, Oparin ya era apasionado por las plantas y estaba familiarizado con las teorías evolucionistas de Darwin.
Estudió Fisiología vegetal en la universidad de Moscú, donde, años después, dictó clases en las cátedras de Bioquímica y Fisiología vegetal.
Fue durante sus estudios universitarios que Oparin comenzó a tener serias inquietudes respecto a los microorganismos que, constituidos solo de átomos de carbono, nitrógeno y agua, tienen la capacidad de organizarse para realizar procesos tan complejos como la fotosíntesis.
En 1923, Oparin publicó sus experimentos en un libro que tituló “El origen de la vida”. Este libro contiene la teoría que, junto con los aportes de otro investigador de la época llamado John Haldane, busca explicar cómo surgieron los primordios de vida en nuestro planeta.
El texto de Oparin explica, con un lenguaje muy sencillo y didáctico, cómo la “evolución” de la materia orgánica inició antes de la conformación del planeta tierra. Explica también cómo se conforma la materia orgánica por la acción de los rayos solares, las erupciones volcánicas y las descargas eléctricas de origen natural.
Es importante resaltar que Oparin se opuso fervientemente a la teoría de la generación espontánea, apoyando sus ideas en la teoría de la evolución de Darwin y la síntesis “abiogénica” del petróleo de Mendeleiev; estableciendo que el inicio de la vida se debió a una especie de “evolución química” que organizaba los elementos de la tierra primitiva hasta formar moléculas complejas.
Postulados de la teoría de Oparín
A pesar de que ya han pasado casi 100 años desde que Oparin planteó su teoría, esta aún sigue vigente. El enfoque conciliador de Oparin, que reúne disciplinas tan diversas como la química, la astronomía, la física y la biología, ofrece, para muchos científicos, un enfoque racional para explicar cómo se formó la vida en la tierra.
Oparin ubica el surgimiento de la vida durante el periodo precámbrico, donde existía una atmósfera altamente reductora, rica en dos de los elementos más abundantes de los organismos vivos: carbono (en forma de metano y cianógenos) y nitrógeno (en forma de amoníaco).
Su teoría se basaba, principalmente, en el hecho de que la energía proveniente de la luz ultravioleta, de los volcanes y de las tormentas eléctricas causó la precipitación del agua que se encontraba en forma gaseosa, ocasionando lluvias torrenciales que precipitaron otros commpuestos como el amoníaco, el metano, el nitrógeno, etc.
Las lluvias torrenciales condujeron a los elementos precipitados hasta los mares, originando lo que Oparin llamó un “caldo primitivo”. Este caldo sirvió de escenario para una serie de reacciones químicas que dieron origen a las primeras moléculas orgánicas similares a los aminoácidos.
Estas moléculas coloidales “tipo-aminoácidos” y otras de naturaleza semejante, se organizaron espontáneamente para formar estructuras parecidas a péptidos, proteínas y lípidos, a quienes Oparin bautizó como coacervados.
Posteriormente, los coacervados se especializaron aún más, consiguiendo formar estructuras muy semejantes a las células vivas que conocemos hoy en día.
Estas “células” primigenias, con el paso de tiempo, adquirieron la capacidad de desarrollar un metabolismo primitivo, tomando del medio compuestos químicos para extraer de ellos alimento y energía, en aras de sobrevivir y multiplicarse.
La selección natural en los coacervados
Los coacervados propuestos por Oparin, como ya se mencionó, utilizaban pequeñas moléculas captadas del medio circundante como alimento y energía. Según Oparin, estas moléculas eran asimiladas por otras moléculas más grandes, a quienes llamó “enzimas primitivas” de los coacervados.
La adquisición de un mecanismo de absorción y asimilación dentro de cada coacervado representaría una ventaja sobre los demás coacervados, por tanto, los coacervados con una mejor capacidad de asimilación crecerían más rápido y de forma más eficiente.
Oparin determinó que existía un límite de crecimiento para los coacervados “más exitosos” en un punto en que, termodinámicamente, se volvían inestables. En consecuencia, los coacervados comenzaban a compartimentalizarse o “subdividirse” en coacervados más pequeños.
La capacidad de división de los coacervados grandes en coacervados más pequeños incrementaría la cantidad de coacervados de este tipo en el medio. Estos coacervados, al encontrarse en mayor número o frecuencia podrían haber ejercido una especie de “presión selectiva” sobre los demás, favoreciendo aquellos con mayor capacidad para “dividirse” o segmentarse.
Otra característica de los coacervados que pudiese haber ejercido una suerte de “selección natural” sobre los demás fue, tal vez, la capacidad de sintetizar algún metabolito energético a partir del alimento obtenido del caldo primitivo donde “crecían”.
Así pues, probablemente solo sobrevivieron los coacervados capaces de metabolizar compuestos del medio y de producir su propio alimento y energía de reserva.
Actualidad de la teoría
La teoría de la selección natural de Darwin fue crucial para que Oparin pudiera dar sentido a la “competencia” y a la “prevalencia” entre los coacervados. Incluso, años después, con el descubrimiento de los genes y el material hereditario, Oparin atribuyó a estas moléculas la responsabilidad en gran parte de la replicación de los coacervados.
Actualmente, muchos biólogos están abocados a la recreación de las condiciones primitivas de la tierra que dio origen a los coacervados propuesta por Oparin.
Uno de los experimentos más famosos de este tipo fue el de Stanley Miller y Harold Urey, quienes comprobaron experimentalmente la “abiogénesis” de aminoácidos como la glicina (tipo glicina).
Diversos científicos especializados en la Biología sintética realizan experimentos para conseguir, artificialmente, la organización de la vida, pero teniendo como base compuestos diferentes al carbono, sugiriendo que esta “vida” puede ser el tipo de vida que encontremos en otros planetas.
Temas de interés
Teorías del origen de la vida.
Teoría de la generación espontánea.
Referencias
- Das, A. (2019). The Origin of Life on Earth-Viruses and Microbes. Acta Scientific Microbiology, 2, 22-28.
- Fry, I. (2006). The origins of research into the origins of life. Endeavour, 30(1), 24-28.
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- Kolb, V. M. (2016). Origins of Life: Chemical and Philosophical Approaches. Evolutionary Biology, 43(4), 506-515.
- Lazcano, A. (2016). Alexandr I. Oparin and the origin of life: a historical reassessment of the heterotrophic theory. Journal of molecular evolution, 83(5-6), 214-222.
- Oparin, A. I. (1957). The origin of life on the earth. The origin of life on the earth., (3rd Ed).