¿Cómo se crearon las primeras formas de vida en la Tierra según la ciencia?

Generalmente se cree que la VIDA en la Tierra evolucionó naturalmente y no se creó.

Es posible que nunca podamos probar cómo evolucionó la vida por primera vez en nuestro planeta, pero de las muchas explicaciones propuestas, hasta ahora, una suena bastante razonable: la idea de que la vida evolucionó en respiraderos hidrotermales alcalinos en las profundidades del mar
Hace unos 4 mil millones de años. Esta teoría puede explicar el comienzo de la vida en la tierra, y cada vez hay más pruebas para apoyarla.

Ventilaciones hidrotermales de aguas profundas

Recientes experimentos de laboratorio (2009) han confirmado que las condiciones en algunos de los numerosos poros dentro de los respiraderos pueden conducir a altas concentraciones de moléculas grandes. Esto hace que los respiraderos sean un escenario ideal para el “mundo de ARN” que se cree que precedió a las primeras células. Por lo tanto, si la vida evolucionó en respiraderos hidrotermales alcalinos, podría haber sucedido algo como esto:

1. El agua se infiltró en rocas recién formadas debajo del fondo marino, donde reaccionó con minerales como el olivino, produciendo un fluido alcalino cálido rico en hidrógeno, sulfuros y otros productos químicos, un proceso llamado serpentinización. Este fluido caliente se acumuló en los respiraderos hidrotermales alcalinos.

2. En los días prehistóricos, el océano era ácido y rico en hierro disuelto. Cuando surgieron fluidos hidrotermales que reaccionaron con esta agua de mar primordial, produjeron rocas de carbonato plagadas de pequeños poros y una “espuma” de burbujas de azufre de hierro.

3. Dentro de las burbujas de hierro-azufre, el hidrógeno reaccionó con dióxido de carbono, formando moléculas orgánicas simples como metano, formiato y acetato. Algunas de estas reacciones fueron catalizadas por los minerales de hierro-azufre. Los catalizadores de azufre de hierro se encuentran en el corazón de muchas proteínas incluso hoy en día.

4. El gradiente electroquímico entre el fluido de ventilación alcalino y el agua de mar ácida conduce a la formación espontánea de acetilfosfato y pirofospato, que actúan como el adenosina trifosfato o ATP, el químico que alimenta las células vivas. A su vez, estas moléculas causaron la formación de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, y los nucleótidos, los componentes básicos del ARN y el ADN.

5. Las corrientes térmicas y la difusión dentro de los poros de ventilación concentraron moléculas más grandes como los nucleótidos, impulsando la formación de ARN y ADN, y proporcionando un escenario ideal para su evolución. Este fue el comienzo de la evolución, con grupos de moléculas capaces de producir más de sí mismos comenzando a dominar.

6. Las moléculas grasas cubrieron la espuma de hierro y azufre y formaron espontáneamente burbujas en forma de células. Algunas de estas burbujas habrían encerrado conjuntos de moléculas autorreplicantes: las primeras células orgánicas. Las primeras protoceldas pueden haber sido bastante escurridizas, a menudo disolviéndose y reformando a medida que circulaban dentro de los respiraderos. Aparecen células parecidas a procariotas.

Esto debe haber sido hace 3.80 mil millones de años, el período conocido como ARCHEAN
años.

7. La evolución de una enzima llamada pirofosfatasa, que cataliza la producción de pirofosfato, permitió a las protoceldas extraer más energía del gradiente entre el fluido de ventilación alcalina y el océano ácido. Esta antigua enzima todavía se encuentra en muchas bacterias y arqueas, las dos primeras ramas del árbol de la vida.

8. Algunas protoceldas comenzaron a usar trifosfato de adenosina, así como acetilfosfato y pirofosfato. La producción de ATP utilizando energía del gradiente electroquímico se perfecciona con la evolución de la enzima ATP sintasa, que se encuentra en la vida actual.

9. Las protocélulas más alejadas del eje de ventilación principal, donde el gradiente electroquímico natural es más débil, comenzaron a generar su propio gradiente al bombear protones a través de sus membranas, utilizando la energía liberada cuando el dióxido de carbono reacciona con el hidrógeno. Esta reacción produce solo una pequeña cantidad de energía, no suficiente para producir ATP. Pero al repetir la reacción y almacenar la energía en forma de gradiente electroquímico, sin embargo, las protoceldas “ahorraron” suficiente energía para la producción de ATP.

10. Una vez que las protoceldas podían generar su propio gradiente electroquímico, ya no estaban atadas a los respiraderos. Las células se separaron de los respiraderos en dos ocasiones separadas, con un éxodo que dio lugar a bacterias y el otro a arqueas.

¡VIDA!

Mientras tanto, los informes de hace solo una semana afirman que los científicos en Australia han investigado el registro geológico, y cuanto más profundizan, más parece que la biología apareció temprano en la historia de 4.500 millones de años de nuestro planeta. Hasta ahora, los geólogos han descubierto posibles rastros de vida desde 3.800 millones de años. Ahora, un nuevo estudio controvertido presenta evidencia potencial de que la vida surgió 300 millones de años antes de eso, durante el misterioso período posterior a la formación de la Tierra.

Los científicos pueden haber encontrado la primera evidencia de vida en la Tierra

Los científicos han creado vida en un laboratorio : los científicos ahora han fabricado un nuevo cromosoma a partir de ADN artificial en un tubo de ensayo, luego lo transfirieron a una célula vacía y lo vieron multiplicarse, la definición misma de estar vivo. La “criatura” de una sola célula hecha por el hombre, que es una versión modificada de una de las bacterias más simples en la tierra, demuestra que la tecnología funciona .

Creando vida en un laboratorio

Probablemente, las proteínas se unen para formar cadenas aleatorias de ARN / ADN que ocasionalmente chocan con enzimas que hacen que se copie y / o cree estructuras al azar hasta que finalmente, accidentalmente resultaron estructuras parecidas a una membrana, y otra estructura que construyó duplicados dentro de la membrana usando cosas que flotan en la membrana desde su entorno debido a reacciones químicas basadas en la estructura del ARN / ADN a una velocidad proporcional a su división. Quién sabe cuánto tiempo llevó la combinación correcta. Entonces, la selección natural habría llevado a refinar el éxito y la técnica del proceso, y la mutación aleatoria habría llevado a métodos nuevos y mejores para usar el medio ambiente para el metabolismo y las nuevas estructuras celulares. Si la nueva mutación fuera útil, esas nuevas habrían prosperado, la población habría crecido y el proceso habría continuado.

No se crearon en absoluto, la creación requiere un actor para el cual no hay evidencia ni un medio factible a través del cual actuar.

Las primeras formas de vida en la tierra surgieron de componentes químicos orgánicos autoensamblados. Esto es posible en ciertos entornos como los presentes en este planeta antes de que surgiera la vida, con agua líquida, una abundancia de la materia que constituye la química orgánica y una fuente constante de energía (el sol)

La fuente de energía del sol impulsa el movimiento browniano de la materia en el agua, creando oportunidades para reacciones químicas a medida que se juntan los componentes.

Las soluciones de carbono tienden a formar estructuras de complejidad creciente que aumentan su capacidad de disipar la energía de su entorno en forma de calor, estas estructuras fueron las precursoras de la vida.

Dada una gran cantidad de tiempo y energía, surgieron moléculas de autoensamblaje. Incluso antes de que surgieran las estructuras que consideramos como vida, había competencia a nivel molecular por los recursos. La naturaleza altamente reactiva o los compuestos orgánicos conducen a una diversidad y complejidad cada vez mayores hasta que comenzó la primera vida celular.

No se necesita actor, solo agua, materia, energía solar y mucho tiempo.

Soy un laico y me gustaría escuchar a un bioquímico caracterizarse en términos simples: un escenario de desarrollo gradual de moléculas de ácido nucleico autoorganizadoras el tiempo suficiente para auto-replicarse, la síntesis de proteínas ‘directa’ lo suficientemente compleja como para metabolizar la energía, crear una pared celular , es decir, las acciones mínimas de una célula viva. Entiendo que toda la vida en la tierra está basada en ARN o ADN. Hasta que una molécula de ARN tenga varios miles (¿cien mil?) De pares de bases de largo, no puede replicar o sintetizar las docenas (cientos?) De proteínas necesarias para las funciones absolutamente básicas de la vida. Hasta ese punto de complejidad, no hay una “presión” evolutiva para la propagación de la molécula, y para que no se descomponga espontáneamente. Corte una muestra de la hipotética molécula de ARN de la primera célula viva en 5, o 5000 piezas, y agite el tubo de ensayo. ¿Se formará eventualmente y se “autoorganizará” en la unidad de vida original de metabolización, autoprotección y autorreplicación? Espero que algún laboratorio esté comenzando ese programa de investigación. Podría tomar más tiempo que la edad actual del universo, y eso con el experimento que ha sido “diseñado inteligentemente”. ¿La síntesis de aminoácidos en un tubo de ensayo comienza a explicar cómo surgió la vida espontáneamente? ¿O somos como los que interpretan la obra Hamlet determinando la fórmula de la tinta que usó Shakespeare y qué pulpa para su papel? Probablemente sea una mala analogía, pero todavía estoy perplejo. Ayuda, expertos bioquímicos! ¡O tendré que acceder a alguna forma de diseño inteligente!

En pocas palabras, no lo saben.

Existe una fuerte evidencia de que las muchas formas aleatorias de compuestos químicos a través de alguna forma posiblemente se combinan en aminoácidos.

Luego, estos aminoácidos de alguna manera se combinaron espontáneamente y se convirtieron en una célula viva.

En realidad, existe un consenso bastante bueno, la vida surgió muy poco después de que la tierra se enfriara lo suficiente como para permitir que la vida exista. He visto documentos de que la vida comenzó en la tierra hace 3.800 millones de años. Eso es hace 3.800 millones de años, más o menos unos cientos de millones de años.

Editar: volví a leer la pregunta y vi que se refería a “cómo” y “cuándo”. Aquí está el resto:

Abiogénesis es el término utilizado para describir la transición de material no vivo a material vivo. Esto es realmente muy conjetural, pero muchas personas que han pensado creen que la abiogénesis se parecía mucho a la evolución.

Las fuerzas naturales hicieron que algunos átomos se formaran moléculas. Algunas de las moléculas eran inestables y se desmoronaron tan pronto como se formaron. Algunas moléculas simplemente se sentaron allí y no hicieron nada cuando se formaron.

Otras moléculas estables participaron en la creación futura de nuevas moléculas. Finalmente, después de largos períodos de tiempo, algunas de estas moléculas se volvieron capaces de reproducirse. Repita el proceso durante el tiempo que necesite para llegar a la vida.

Esta es en realidad una idea moderna. En los días de Darwin, la mayoría de las personas, incluido Darwin, creían que al principio, un creador hacía que la vida comenzara. Darwin solo habló de cómo se desarrolló la vida, no cómo comenzó.

Una gran visión general sobre una de las dos principales tendencias de ideas: http://www.molevol.hhu.de/filead

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