el origen d e la vida

5/15/2018 El Origen d e La Vida - slidepdf.com

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Por RICHARD MONASTERSKY

Fotografias de O. LOUIS MAZZATENTA

UY CERCA de las fuentes

del rio Yellowstone, An-

na-Louise Reysenbach y

yo descendernos a saltos

por la ladera de una ba-

rranca, con la nieve hasta

las rodillas. Cerca del fondo de la garganta,

dejamos el invierno atras y entramos en un

torrido paisaje volcanico.

La nieve desaparece y el suelo es caliente,

aun a traves del aislamiento de las botas y dos

capas de calcetines de lana. A 1 0 largo de la ri-

bera, una docena de fumarolas bufan y rugen

como dragones. Los charras de vapor fetido

ascienden por el cielo gris, llenando el aire de

un hedor a huevo podrido.

Reysenbach, microbiologa de la Universi-

dad de Rutgers, alza la mana y me dice: "tVe

como mi brazalete comienza a empafiarse?

Eso me indica que el vapor contiene sulfuro

de hidrogeno, Cuando trabajo aqul todo el

dia me dan jaquecas muy fuertes"

Por desagradable que sea para los huma-

nos, este lugar del Parque Nacional de Ye-

llowstone es un paraiso para algunas formasraras de vida. Reysenbach introduce unas lar-

gas pinzas en un charco de agua a 88° C Y ex-

trae un cieno negro que deja caer en rnis

manos. El oscuro cieno, caliente y pegajosa,

alberga microorganismas adaptados a tern-

peraturas extrernas. Estas criaturas, llama-

das terrnofilas, 0 amantes del calor, son

fosiles vivientes de los primeros dias de la

Tierra. Junto con otros descubrimientos

recientes, las terrnofilas de Yellowstone es-

tan ayudando a los cientificos a desentra-

fiar la manera como surgio la vida en

nuestro planeta.

Como si estuviera en su salon de clase

Reysenbach usa sus pinzas para trazar en

lodo un diagrama de tres lineas que represen-

tan las ramas principales del arbol de la vida

todas con su origen en el tronco principal.

Una de las ramas es la de los eucariotas, orga

nismos compuestos de celulas con nucleo; a el

pertenecemos los humanos, junto con todos lo

animales, las plantas, los hongos y las algas. L

segunda rama principal comprende las bacte

rias; y la tercera rama abarca otro grupo de orga

nismos unicelulares Ilamados arqueobaeterias.

En los estanques burbujeantes, a un metro

mas 0 menos del diagrama, Reysenbach

otros cientificos han descubierto varias espe-

cies terrnofilas de bacterias y arqueobacterias

que solo pueden desarrollarse en aguas tan

ealientes que que marian a un ser humano.

Muya sus anchas en su medio ambiente taxi-

co, esas criaturas unicelulares consumen hie-

rro, compuestos de azufre y otras sustancias

qulrnicas desagradables que se eneuentran en

H ace m ile s d e m illo ne s d e a fios

5 4 3 Anor

A · ! I ! ! ' U S ! \ l ! l l # ! f I ! I _ $ I ! I ! ! i l A I I . Ill.! i I 1 i 1 . ! ] I• • m m m ~ ! 5 1. . .m m " l l. · 1 ~ ! f l.m ' . :I l i. " i lS i m . I ~ ~ m · .n••••••••••

NATIONAL GEOGRAPHIC, MARZO 1998



1 salon de elases,

para trazar en el

leas que represen-

:I arbol de la vida,

tronco principal.

s eucariotas, orga~

, con nucleo, a ella

unto can todos los

19O5 y las algas. La

iprende las bacte-

tro grupo de orga~

. arqueabacterias .

Aha r a

• •

. . .ntes, a un metro

I, Reysenbach y

erta varias espe-

arqu eobacterias

'se en aguas tan

In ser humano.

) ambiente toxi-

; consumen hie-

otras sustancias

e encuentran en

rc, MARZO 1998



el agua. Aunque nuevas para la ciencia, las

term6filas estan entre los organismos mas

primitivos que se conocen. En el arbol de la

vida ocupan ramas inferiores, cerca del cen-

tro del diagrama, no lejos del organismo des-

conocido que genero las tres ramas principales.

"Los microbios de Yellowstone son los pa-

rientes mas cercanos del antepasado original

de la vida que hemos encontrado hasta ahara':

me dice Reysenbach. "y 1 0 interesante es que

todas las ramas cercanas a ese antepasado ori-

ginal viven en lugares con altas temperaturas."

Ese hecho lleva a los cientificos a suponer

que la vida tuvo sus comienzos hace cuatro

mil millones de aries en un medio hirviente,

E I p a d r e d e l a q u i m i c a p r e b i 6 f i c aEn 1952, Stanley Miller -ahora en la Universi-

dad de California, en San Oiego- simul6 las

condiciones de la Tierra temprana, obteniendo

aminoacldos. "Una vez que se tiene el equipo,

es muy sencillo", nos dice.

60

quizas en torno a fuentes termales volcanicas de

fondo del oceano. Los geiseres de las profundida-

des del mar arrojaron fluidos extremadamente

calientes cargados de metales y de compuestos

ricos en energia que pueden desencadenar al-

gunas de las reacciones quimicas consideradas

criticas para la evoluci6n de la vida. Segun esta

teoria, los manantialcs dellecho marino hicie-

ron hervir lentamente el esteril oceano primi-

genio, provocando que las sustancias quimicas

se unieran en miriadas de formas para crear rno-

leculas totalmente nuevas. A 1 0 largo de miles 0

quizas millones de afios, en esas estufas quimicas

se cocino el mejor de los platillos jamas prepara-

dos: la vida misma.

Las terrnofilas microscopicas que calientan

mis manos tienen su origen en esa antiquisi-

rna era conocida como el precambrico. A los

geologos les gusta pensar en la historia de la

Tierra como un libro del eual el precarnbrico

es el capitulo primero y , con mucho, el mas

largo, pues abarca el88 por ciento del tiempo

geologico. El intrincado preludio va desdeel nacimiento del planeta, hace 4,500 rni-

Hones de afios, hasta la explosiva evoluci6n

de la vida animal durante el periodo cam-

brico, hace poco mas de 500 millones de

afios,

Los dinosaurios 0aun los caracoles ingre-

saran en la historia de la Tierra mucho antes

que los humanos. El precambrico puede ser

Hamado la era de la vida microsc6pica. Aun-

que los personajes de ese capitulo eran mi-

nusculos -miles de millones de ellos cabrian

en una gota de agua-, prepararon el camino

para todos los organismos posteriores. Dcsarro-

llaron el ADN y las proteinas, las moleculas basi-

cas que dan sustento a todas las celulas vivientes;

disenaron meeanismos para aprovechar la luz

solar y producir de esta manera alimento; dieron

origen al oxigeno que neeesitamos para sobrevi-

vir; e induso inventaron el sexo.

Aunque la historia del precambrico esta ta-

Ilada en la piedra, el vandalismo geologico ha

arrancado algunas de las mejores paginas. La

Iluvia, la mas poderosa de las fuerzas naturales,

ha erosionado casi todos los pedazos de TOeade

mas de 3,500 millones de aries de antigiiedad.Para reconstruir algunos de los textos per-

didos, Stanley Miller hace la simulaei6n de

una posible versi6n de la infancia de la Tierra

en su laboratorio de la Universidad de Cali-

fornia, en San Diego. (co ntinu a en la pr ig . 68)




iales volcanicas del

de las profuodida-

5 extremadamente

y de compuestos

desencadenar al-

iicas consideradas

a vida. Segun esta

.ho marino hicie-

Til oceano primi-

istancias qutmicas

las para crear mo-

o largo de miles 0

.s estufas qulmicas

los jamas prepara-

cas que calientan

en esa antiquisi-

ecambrico, A los

la historia de la

II el precambrico

1mucho, el mas

iento del tiempo

eludio va desdehace 4,500 mi-

osiva evolucion

~lperiodo c a m -00 millones de

caracoles ingre-

rra mucho antes

.brico puede ser

.roscopica. Aun-

pitulo eran mi-

de ellos cabrian

raron el camino.eriores, Desarro-

s moleculas basi-

celulas vivientes;

provechar lahiz

alimento; dieron

105 para sobrevi-

ambrico esta ta-

no geologico ha

ores paginas, La

.ierzas naturales,

claws de roea de

; de antigiiedad.

~los textos per-

simulacion de

icia de la Tierra

rsidad de Cali-

u a en fa pag. 68)

rc, MARZO 1998



(viene de la p a g . 60) Miller se hizo farnosoen el medio cientifico haec casi 50 anos can elprimero de estos experimentos innovadores

que simulan las condiciones de la Tierra an-

tes del surgimiento de la vida. Miller me con-

duce hacia una cadena de matraces y

probetas de cristal de apariencia arcaica. Apa-

ga las luces y echa a andar un aparato que ge-

nera 100 mil voltios en su brillante punta.

''Aunque su voltaje es muy alto, casi no ge-

nera ningun arnperio, asi que puede tocarlo",me dice sin conviccion y sin hacer nada por

demostrarlo el mismo. Cuando Miller aplica

el zumbante instrumento al electrodo de uno

de los rnatraces, un rayo purpura chisporro-

tea en el interior. Miller ideo cl electrizante

experimento alia par 1952, con el fin de re-

producir 10 que suponia era la atmosfera pri-

migenia. Lleno un matraz de cristal con

metano (gas natural), hidrogeno yamoniaco

y en un matraz inferior coloc6 una peque-

fia reserva de agua que simulaba el primer

oceano. El choque electrico imitaba losefectos de los rayos. Provocando chispas en

esa atm6sfera, Miller esperaba generar nue-

vas sustancias quirnicas que caerian como Ilu-

via en el pequerio oceano y reaccionarian

para formar algo interesante. "Eche a andar

el experimento una noche a las 10.Cuando

volvi al dia siguiente, el agua del matraz se

habia vueIto amarilla. Sabia que tenia algo",

recuerda Miller.

Lo que tenia era un caldo rico en aminoa-

cidos, que todos los seres conocidos utilizan

como componentes basicos de las protein as.

Ei experirnento de Miller demostr6 10 facil

que era crear los ingredientes principales de

la vida. S610 se requirio un oceano, una at-

m6sfera y unos cuantos rayos.

AIORA, much os cientificos piensan que la

primera atm6sfera era diferente a la que

Miller imagine por primera vez, la

cual consistia en di6xido de carbono y nitro-

geno y no en hidrogeno, metano yamoniaco.

Pero cuando los quimicos provo can chispas

en dioxide de carbono y nitr6geno, obtienen

una pequenisima cantid ad de moleculas or-ganicas, equivalente a disolver una gota de

colorante para alimentos en una piscina para

nadar. A los cientificos les cuesta trabajo ima-

ginar que la vida haya surgido a partir de una

sopa tan diluida.

68

L a v i d a s e a u t o e n s a m b l aH ac e r nile s d e m il lo ne s d e a fio s

5 4 3 2 1 Ahora- - ..--..~Las molecules de ARN que se dupli

can en una celula moderna (en colosiguen el plan genetico proporciona

do par la hebra central de ADN. Pe

la vida primigenia probablemente n

tenia ADN; en lugar de este, pudo

haber dependido del ARN, con un

plan genetico que Ie psrrnitio vivir

duplicarse por si misma.

Para entender como pudo haber

funcionado el ARN, Gerald Joyce, d

Instituto de lnvestiqacion Scripps,

trata de crear una var iedad similar

la que alguna vez existio, Un late deARN en evolucion brilla a la luz ultra

vio le ta, serial de que esta listo para

proxima etapa del experimento.

"Nuestro objetivo es crear vida en

una pro beta " , dice Joyce.




AUMENTAOO 21 MIL vECES. OSCAR MILLER, PHOTO FI! ;SEMCHERS !ARRIBA. A LA I ZOUIEAOAJ

e n s a m b l a Una soluci6n at problema podria provenir

del espacio exterior. Los asteroides, cometas,

meteoritos y aun las particulas de polvo interpla-

netario contienen moleculas organicas, entre

elias los aminoacidos, 0los ingredientes necesa-

rios para producirlos. Esos objetos extraterres-

tres pudieron haber ayudado a sazonar la sopa

primigenia de la Tierra con suficientes sustanciasqulmicas crlticas como para permitir los prime-

ros movimientos de la vida.

Para ser testigo de la creacion de la vida, sal-

go de la oficina de Miller y hago un corto reco-

rrido por los acantilados de la costa de San

Diego, sede del Instituto de Investigaci6n

Scripps. Ahi, en un blanco laboratorio esteril

lleno de estudiantes ruidosos y maquinas zum-

bantes, un joven bioquimico Hamada Gerald

Joyce trata de fabricar la vida en una probeta.

Antes de que Joyce presuma de sus experi-

mentos, le hago una pregunta que ha estado in-

quietandorne:" lQUe significa estar vivo?" Joyce

se impacienta al tratar de responder. "No se

puede postular una definici6n cientifica preci-

sa de la vida. Es un terrnino que, en realidad,

solo tiene un sentido popular."

2 1 AhoraI"".RN que se dupll-

noderna (en color)

3tico proporclona-

i tral de ADN . Pero

probablemente no

ar de este, p~do

lei ARN , con un

'e permiti6 vivir y

usrna,

irno pudo haber

r Gerald Joyce, del

~aci6n Scripps,

/ariedad similar a

.xistio, Un lote de

orilla a la luz ultra-

re esta listo para la

sxperlrnanro.

ss crear vida en

Joyce.

'HIG, MARZO 1998EL ORIGEN DE LA VIDA EN LA TIERRA

Aunque los cientificos han propuesto rnu-

chas definiciones de la vida, todas se quedan

cortas en algun aspecto. Algunas son tan am-

plias que abarcan entes no vivientes, como el

fuego a los cristales minerales. Otras son tan

reducidas que excluyen a las mulasvpor ser es-

teriles, Joyce apoya la siguiente definicion de la

vida: "Un sistema quimico que se sostiene a si

mismo y es susceptible de experimentar la evo-

lucien darwinian a':

Este ultimo terrnino =evolucion darwinia-

na- es la abreviatura de un proceso de tres pa-

sos: primero, un grupo de individuos debe

poder reproducirse haciendo capias de S 1 mis-

mos; segundo, las copias deben contener im-

perfecciones, 0 mutaciones heredables que

introducen variaciones en la poblacion: tercero

y ultimo, tiene que haber un sistema de selec-

cion natural que favorezca la supervivencia de

algunos individuos sobre otros.

Por complicado que parezca 1 0 anterior, Joy-

ce y otros cientfficos se las han arreglado para

imitar en ellaboratorio la evolucion darwinia-na. A traves de una puerta que recuerda una

boveda de seguridad, Joyce me lIeva a un cuar-

to sofocante mantenido a 3r C,la temperatu-

ra del cuerpo humano, y toma una probeta

diminuta que contiene una gota de Iiquido

transparente: dentro de la gota hay un billon de

moleculas de ARN.

En las celulas modernas, eI ADN almacena la

informacion genetica, mientras que e l ARN co-

pia las instrucciones del ADN Ylas transporta a

las fabricas de sustancias quimicas que producen

proteinas, las bestias de carga de la celula.

Las rnoleculas de ARN que sostiene Joyceson especiales porque estan evolucionando en

sus manos. Se duplican, mutan y experimentan

la selecci6n natural, son 1 0 mas cercano a 1 0

que han Ilegado los cientificos en la creaci6n de

la vida en ellaboratorio.

En realidad, las moleculas de ARN no estan

vivas, ya que no controlan por completo su

propia duplicaci6n; sin embargo, Joyce y sus

colegas esperan encontrar, uno de estos dias,

un trozo de ARN que pueda copiarse a si mis-

mo sin ayuda alguna. Los biologos moleculares

pasan mucho tiempo estudiando el ARN por-

que creen que sus rakes son tan profundas que

casi llegan a los ongenes de Ia vida.

Antes de que el ADN y las protetnas evolu-

cionaran, antes incluso de que aparecieran las

bacterias mas sencillas, lavida pudo haber con-



l a s c e l u l a s t o m a n f o r m a

Hace m i le s de m i ll o ne s de a i' io s5 4 3 2 1 Ahar.~~~~"" " " "~~

"Imagino el principio de la vida

como algo tragi! que requeria un

medio benigno", dice David Dea-

mer, bioffsico de la Universidad

de California. "Un charco dejado

por la marea, por ejemplo." Ahf,

al igual que la mezcla de agua

con lipidos crea tubos curvos en

un laooratorio (derecha), las olas

pudieron haber rnezclado agua y

compuestos orqanicos para for-

mar burbujas del tarnano de una

celula, Deamer descubrio que, en

las condiciones de un charco de

marea, los compuestos orqani-

cos de un meteorito se hinchan

como capsules. Sustancias simi-

lares pudieron haber tormado las

primeras celulas al recubrir con

membranas las molecules que 5e

duplicaban por sf rnisrnas.

sistido unicarnente en moleculas de ARN que

flotaban en el mar, duplicandose, mutando y

experimentando Ia seleccion natural par sf

mismas, A medida que el ADN Y las proteinas

evolucionaron, estas moleculas mas especiali-

zadas se encargaron de Ia mayor parte del tra-

bajo critico del ARN. En algun momento

desconocido, 1av ida sc forjo unacasa con una

membrana protectora, formando as! las prime-

ras celulas verdadcras. De esas celulas surgie-

ron las tres ramas principales de la vida: las

bacterias, las arqueobacterias y los eucariotas,

AI igual que la mayoria de los aspectos de la

historia primitiva de 1aTierra, el ritrno de esos

sucesos permanece envuelto en un vela de mis-

terio. Durante muchos afios, los cientificos ere-

yeran que la vida no pudo desarrollarse hasta

que los grandes cornetas y meteorites dejaron

de aporrear el planeta, haee unos 3,800 millo-

nes de anos,Pero algunos cientificos ereen ahora que Ia

vida no esper6 a que terminara el bombardeo.

Segun Stephen J . Mojzsis, de la Universidad de

California, en Los Angeles (UCLA), las rocas se-

dimentarias mas antiguas de la Tierra, encon-

70

5 00 .: <, P HF RA~ MS- r- AO NG ' (D AVI O D EAM ER , UN N! ;R Sr DA O D = C AL IFO RN IA .

tradas en el suroeste de Groen1andia, contienen

huellas quimicas de celulas complejas de al me-

nos 3,860 millones de anos de antiguedad. Si

eso e s cierto, el primer aceleramiento de la vida

debio ocurrir millones de arios antes, quizas

.entre los estallidos del bombardeo c6smico.

En realidad, los proyeetiles del espacio pu-

dieron desempefiar una funcion de capital im-

portancia en el origen de la vida. Unos

cuantos cientificos creen que algunas celulas

parecidas a las bacterias evolucionaron pri-

mero en otro planeta y despues viajaron a 13

Tierra en un asteroide.

[

s INDICIOS que apoyan esa extravagante

teo ria residen en un meteorito del tamafio

de una papa catalogado como ALH84001,

que contiene posibles sefiales de vida en Marte.

E! ALH84001, que originalrnente formaba par-

te de la corteza marciana, fue lanzado al espa-cio haee 16 mitlones de ail os, cuando un gran

asteroide se estrell6 contra Marte. La roca par-

ti6 en un viaje indireeto a traves del sistema so-

lar interior, hasta que aterrizo en la Antartida

hace 13 mil afios.




landia, contienen

mplejas de al me-

le antiguedad. Si

miento de la vida

ios antes, quizas

rdeo cosmico,

; del espacio pu-on de capital im-

la vida. UIlOS

~algunas celyJas

-lucionaron pri-

.ies viajaron ala

es a extravagante

orito del tamafio

orno ALH84001,

le vida en Marte.

ite formaba par-

lanzado al espa-cuando un gran

rte. La roca par-

· s del sistema so-

en la Antartida

rc, MARZO 1998

Cuando los expertos en meteoritos estudia-

ron el ALH84001, encontraron diminutos

bastoncillos de forma similar a bacterias fosili-

zadas, 1 0 que sugiere que quizas algunos micro-

bios se desarrollaron alguna vez en 1 0 profunda

de la corteza marciana. Es probable que el de-

bate sobre los potenciales fosiles marcianos seaencarnizado hasta que la NASA envie una san-

da a l planeta raja y traiga muestras de la carte-

za, mision planeada para el ana 2005. Si los

cientificos pueden demostrar que Marte estuvo

poblado alguna vez por microbios, entonces es

concebible que la vida se originara ahi e invo-

luntariamente viajara a la Tierra en fragmentos

de detritus volantes.

Donde sea que la vida haya comenzado,

probablemente ya se h a b ia e sp a rc id o en nuestro

planeta cuando la epoca de las rocas de

Groenlandia; sin embargo, los cientificos nunca

sabran c6mo eran esos primeros organisrnos,

porque las rocas sedimentarias mas antiguas no

contienen fos iles reconocib les ,

EI pa leobiologo J . William Schopf, de UCLA,

comenta que ha pasado una gran parte de su

vida buscando fosiles precimbricos. En 1992,

revelo su hallazgo mas impresionante: micro-

fosiles de 3,460 millones de af ios de ant iguedad

encontrados en la roca Apex, una remota forma-

cion rocosa en el noroeste de Australia. "E I mate-

rial es, con r nu ch o, e l mas dificil can el que he

trabajado. Los fosiles son tan antiguos que han

sido reducidos a diminutos fragmentos carboni-zados", dice Schopf.

Schopf paso cuatro rneses mirando a t r aves

de un microscopio antes de encontrar los mi-

crofosiles, En un dia cornun, examinaba la roca

durante diez horas y s610 encontraba un objeto

que podia recor ioce r como fosil. Algunos de los

fosiles de Apex son muy parecidos a las eiano-

bacterias, un tipo de bacterias que se encuentra

en la capa de verdin de los estanques. Las cia-

nobacterias =antes llamadas erronearnente al-

gas verdiazules- son una de las formas de vida

mas resistentes hoy dia y pueden vivir en habitats

poco atractivos para otros organismos, desde los

desiertos mas aridos hasta e l casquete polar de 1a

Antartida, pasando par los tanques de enfria-

miento de los reactores nucleares.

Una caracterlstica especial de las cianobacte-

rias es su eapacidad para utilizar la luz solar a

EL ORIGIlN DE I.A VIDA EN LA TIERRA



fin de convertir el di6xido de carbono en azu-

car rica en energia y generar oxigeno como

producto residual. Esos fotosintetizadorcs ase-

guran la cadena alimenticia, pues proveen el

sustento a todos los organismos supcriores.

Dado que la fotosintesis cianobacteriana es

un proceso fiUY complejo, Schopf se sorpren-

dio al encontrar indicios de que los microbios

mas antiguos conocidos ya habian desarrolla-

do esa capacidad tan avanzada."Antes de este descubrimiento se suponia que,

despues de su comienzo, la vida avanzo con

dificultad durante millones de afios antes de que

evolucicnaran seres mas complejos', dice Schopf.

"Este deposito nos indica que la vida evoluciono

haec mucho, muy lejos y con mucha rapidez,"

En la epoca de los fosiles de Apex, hace 3,460

millones de anos, la Tierra debi6 haber sido casi

irreconocible a los ojos modernos. EI planeta

giraba con mucho mayor rapidez entonces y el

dia duraba menos de 18 horas. Un sol joven y

palido iluminaba el eielo y su brillo era nota-

blemente menor que el de la estrella que vemos

hoy, mas madura.

No habia continentes, s610 archipielagos de

roca volcanica que descollaban entre las olas, No

habia elzumbido de los insectos ni eI susurro de

las hojas; apenas algo mas que el estruendo de los

volcanes y el aullido del viento sobre los picos

dcsnudos. Extrafias forrnas -algunas tan grandes

como un carro- lIenaban las playas y las aguas

someras. Esos objetos inm6viles, lIamados es-

tromatolitos, podrian haber pasado por rocas

ordinarias, pero eran realmente un hervidero

de microbios y fueron la forma de vida masabundante durante el precambrico,

[

s ESTROMATOLlTOS aun sobreviven en medios

pobres en nutrientes, como ellago Clifton, a 1 0

largo de la costa suroccidental de Australia. En

un dia nublado a finales de verano, viajo allago con

Linda Moore, biologa australiana, para ver de cerca

csas reliquias precambricas , Moore entra en elagua

caliente y vuelve con un pequeno estromatolito en

la mana; el exterior cafe verduzco es blando al tac-

to. "Esta muerto por dcntro", diceMoore. "La unica

parte viviente es la capa exterior."

Los estromatolitos, mitad muertos, mitad vi-

vos, constituyen una asociacion entre los mi-

croorganismos y Ia roca. La eapa esponjosa esta

hecha de filamentos cianobacterianos que secre-

tan un moco pegajoso. Los granos de sedimento

quedan atrapados en e J moco y se pegan unos a




.a rbono en a zii-

oxigeno como

itetizadores ase-

oues proveen eI

s supe r io r es .

nobacteriana es

opf se sorpren-

.e los m icro bios

)lan desarrolla-

se suponia que ,

id a avanzo co n

lOS a nte s de que

os'; d ic e S ch o pf.

v id a e vo lu ci on o

.ha r apidez ."

,p ex, h a ee 3,460

• h a b e r sido casi

nos. E J plane ta

e z e nt on ce s y el

Un sol joven y

orillo er a nota -

r ella qu e vemos

rch ipieJa gos de

ntre la s ola s. N o

ni el susur ro de

zstruendo de los

sobre los picos

na s ta o gra n des

lya s y la s a gua s

s, l I amados es-

sa do por roca s

~ un hervidero

a de vida m a s

leo.

'iven e n m edios

Ja go C lifto n, a f ade A u str alia . E n

via jo a lla go c on

iara vcr de cerc a

entra en e l a gua

~ str om a to lito e n

!s bla ndo a l ta c-

1 o or e. " La u nic a

-r tos, m ita d vi-

en tre los m i-

espon josa esta

m os que secr e-

s d e s ed im en to

;: pega n unos a

: , MARZO 1998

! otros pa ra form a r una costra petrea. A rnedida

que crecen, los filam entos a tra pa n m a s sedi-

ment a y a fia den una nueva ea pa a l exte r io r . Lo

que queda en e l irterior es roca m uer ta .

D esde una cim a, yeo los m iles de estr om atoli-

tos que m otea n la costa . "Estar aqut e s c om o re-

troceder en eI tiem po", dice Moore ca n una

expr esion de nosta lg ia por el perdido a pogeo de

los estrom atolitos. "Solia n pr edom in ar y a ho r a

son ra ros. La evolucion de orga nism os super io-res te rm ino con su r e ina do,"

Cua ndo a pa rec ie ron la s a lga s, h a ce m a s de

m il m illones de a fios, estos orga nism os de ere-

cim iento m a s veloz a r reba ta ron los m a res a los

tra nqu ilos estr om atolitos. Unos 500 mil lones

de afios despues, los pr im eros a nim ales se lla -

ro n la suer te de los estrom atolitos, pues se a li-

m enta ba n de los filamentos bae te r ianos.

Ac tua lment e el a s a lto s e repite e n e lla go C lifto n.

D ebido a l crecien te de sa r ro llo en el su roeste de

Aus t r a l i a , el drena jc y l o s r e s iduos l iq u id os a g ri co la s

vierten nutrientes e n e lla go . "Las a gr es iv as a lg as

amenazan con exte r min ar a los estr om atolitos" ,

d ic e Mo or e. D u ra n te el p re cam b r ic o l os ' e st rom a to -

l i tosenvenenaron el oceano COil ox ige no, u n g as e x-

tr em adam ente texico pa ra la s otra s ba cte r ia s y

a rqueobacte r ias , e inva die ron e l mundo , d es pl az a n-

do a l r esto de los m icr oorga nism os , A I principio,esa s otr a s form as de vida no ten ia n que haberselas

co n es e vene no, porq ue ca si no hab i a o xi ge no I ib r e

en 1 3 a tmosfe ra y el oc ea no . L as cianobacte r ias evo-

luciona ron y e l oxigeno qu e produ cia n m edia nte la

fotosintesis detuvo cl de sa rr ollo de otr os m ic ro b ios

y per r nitio qu e los r ecien llega dos se a poder ara n

de los sitios mas se lectos en la s a gua s sorner a s

c on m e jo r exposicion a l sol, Fina lm ente , la s e ia -

P r i m e r o s p r o d u c t o m s d e o x i g e n oUn cof/age de irnaqenes microscopicas (paqina opuesta) revela un f6sil de 3.460 mill ones

de aries en Australia, el mas antiguo que se conoce. Ouizas se parecio a un filamento de la

cianobacteria fotosintetizadora Oscitletotie (arriba, izquierda). Estos organismos credan en

lugares como el estanque situado frente al paleont61ogo Jim Gehling, y probablemente

fueron de las primeras en anadir oxigeno al aire.

EL ORIGEN DE LA VIDA EN LA TIERRA 75



nobacterias empezaron a !lenar la atmosfera

(on oxigeno, un legado que hoy hace posible

nuestrn vida."El gas que produdan cambro el m~ndo:',

dice Lynn Margulis, bi6loga de la Universi-

dud de Massachusetts, en Amherst, quien ha

uubujado incansablemente para mejorar

uuestra comprensi6n de las forrnas de vida

.nicroscopicas, que qUiZ3Scoristituyen la rni-

tad de la materia viviente de la Tierra.H E I concepto de la rnayoria de la gente

sabre la naturaleza es igual al de mi madre",

dice Margulis. "Las plantas existen, evidente-

mente, y tarnbien los animales. EI resto son

germenes."

Segun Margulis, los organismos dirninutos

no tienen e l credito que merecen pOl' sus 1 0 -

gros. Durante el precambrico, las baderias

inventaron la fotosintesis y alimentaron al

mundo; transforrnaron la atmosfera al afiadir-

le oxigeno: y algunas deseubrieron un metodo

para enfrentar e l nuevo veneno del media am-

biente: aprovechar el poder de combustion del

oxigcno y usarlo para digerir el alimento.

Las bacterias que consumen oxigeno estan

sobrealimentadas y generan energia con mu-

cha mayor eficacia que las que no consumen

oxigeno, 0 anaer6bicas: mientras estas ulti-

mas producen unicarnente dos unidades de

energia al fermentar una molecula de azucar,

las aer6bieas usan e l oxigeno para extraer 36

unidades de energia de la misma molecula,

MARGULIS cree que lJevamos los des-

eendientes de las bacrerias precarn-brieas en nuestros propios cuerpos;

tal es el casu de easi todos los otros eucario-

tas, En nuestras celulas hay dirninutas plantas

de energia llamadas mitocondrias, que que-

man el azucar ye l oxigeno para generar ener-

gia. Haee treinta afios, Margulis sostuvo la

tesis de que las mitoeondrias son los vestigios

de las bacterias aerobicas que invadierori las

celulas eueari6ticas haee casi dos mil mille-

nes de aries y se quedaron ahi desde entonces.

Par eso necesitamos oxigeno. Al respirar ali-

mentamos a los descendientes de las bacterias

depredadoras que residen en nuestras celulas.

La capacidad de las plantas para realizar la

fotosintesis proviene de antiguas cianobacte-

rias que ahara residen dentro de sus celulas

como fabricas solares !lamadas cloroplastos.

"Todo ser vivo de la actualidad tiene sus ante-

/6

G Il "f PA N( 4. ( AR RI BA I7 .5 C 'I . AM BA S R OC AS cet uesnturo SMITHSDNIANO

E I t r i u n f o d e l o x f g e n oH8 c :e r nila s d e m itl on es d e a fio s

5 4 3 2 I Ahara~~~"'II"LPor que pasaron casi mil

millones de aries antes de

que el oxigeno empezara a

acumularse en Ia atmosfera?

Alguna vez en el agua de mar

hubo hierro disuelto, y el ox i

geno que generaban las cia-

nobacterias reaccionaba con

el, precipitandose en forma

de oxide de hierro en el

fondo oceanlco. A 1 0 largo

de millones de aries. esto

forma lechos profundos de

rocas ribeteadas.

En la planta Bethlehem Steel

de Maryland, un homo que

ilumina una muestra de 2,100

millones de anos ayuda acon-

vertir mineral de hierro en

acero. EIhierro de los oceanos

seoxid6 y el oxigeno atrnoste-

rico aumento, beneficiando a

organismos como laGrypania

(arriba), cuyos fosiles tienen

2,100millones de afios.




,o X l g e n o

----e arias

2 1 Ahora

"IJI'!I!II~~

iron casi mil

nos antes de

o ernpezara a

n la atmosfera?

1 el agua de mar

isuelto, y el oxf-

'era ban las cia-

~accionaba con

rose en forma

ierro en el

:0. A 10 largO'

e aries. esto

profundos de

las.

3ethlehem Steel

In horno que

.iestra de 2,100

as ayuda a con-

Ie hierro en

de los oceanos

dgeno atrnosfe-

ieneficiando a

rna la Grypania

fosiles tienen

de aries.

rrc, MARZO 1998



pasados en las bacterias', me comenta. "Siern-

pre pensamos que venimos de los simios, pero

nuestras celulas vienen realmente del mundo

bacteriano."

Busco indicios de mi herencia bacteriana

mientras examino una diapositiva de un corte

de estromatolito canadiense visto al rnicrosco-

pio. Puedo distinguir los filamentos de bacte-

rias fosilizadas, cada uno aproximadamente

500 veces mas pequeno que una pestana.

Andy Knoll, paleobiologo de la Universi-

dad de Harvard, escudrifia a traves del otro

tubo del microscopio para dos personas.

"Son simplemente hermosos", se maravilla

Knoll, a pesar de que ha visto la diapositiva

cientos de veces. "Todavia me parece ernocio-

nante pensar que hace dos mil millones dean os estas cosas estaban vivas."

Los residentes de este estromatolito vivie-

ron en un momento critico: el oxigeno co-

menzaba a acumularse en la atmosfera y los

eucariotas hadan su debut. Los primeros eu-

eariotas dejaron pequenos fosiles unicelula-

80

res. Durante cientos de mill ones de afios

tos eucariotas mantuvieron esa aparienci

aparecieron pocas especies nuevas. La ev

cion parecia estar avanzando en carnara le

A medida que se desarrollaban decenas

especies nuevas, el ritmo aumento especta

larmente en el periodo comprendido e

1,200 Ymil millones de alios atras, Algu

tenian revestimientos nudosos, otras, p

delgadas 0 solidos cuernos. Uno de los c

pazos de esa revolucion biologic a pudo ha

sido el origen del sexo. Antes de ese perio

los organismos se reproducian asexualmen

haciendo capias geneticas identicas de sf m

mos; pero los eucariotas avanzados desar

Haran una estrategia mas compleja: durante

reproducci6n sexual, los padres mezclabangenes para producir nuevas cambinaciones.

La llegada de la reprodueci6n sexual

primi6 al hasta entonees lento curso d

evolucion una gran veJocidad, estimuJando

desarrollo de nuevos tipos de organismo

"Gracias a la evoluci6n del sexo, tenemos




L a v u l n e r a b i l i d a d d e u n i n v a s o r

Los parasites de la malaria inician sus des-

trozos en un globulo raja. Cada uno invadira

otra celula. absorbers toda su hemoglobina

V producira una nueva generaci6n infecclo-

sa. Mucha antes de que empezaran a atacar

a huespedes de sangre caliente, las celulas

antecesaras de la malaria vivian como las

plantas. En la actualidad, cada una contieneuna reliquia de esa epoca: un

cloroplasto (en verde en la ce-

lula de la izquierda). Aun se

descanoce la funcion de este

cloroplasto, va que en el inte-

rior del cuerpo humano no

puede realizer la fotosintesis.

Los cientificos que tratan de re

solver este enigma creen que

su funcion es indispensable V

que alqun dla la malaria sera

erradicada con un herbicida.

chas recombinaciones geneticas y, por 1 0 tanto,

muchas posibilidades de cambia'; me dice Knoll.

mes de aries, es-

esa apariencia y

uevas. La evolu-

en camara lenta.

aban decenas deiento espectacu-

iprendido entre

s arras. Algunas

sos, otras, p3as

Jna de los chis-

gica pudo haber

de esc periodo,

n asexualmente,

nticas de sf mis-

nzados desarro-

pleja: durante la

:s mezclaban sus

mbinaciones.cion sexual im-

rto curso de la

, estimulando el

de organismos.

:0, tenemos mu-

rEFECTOS de las combinaciones de la ba-

raja genetica me parecen obvios mien-

tras sostengo a Noah, mi hijo de dos

afios. En el veo mis grandes orejas y mi frente

surcada de arrugas, entretejido todo con la

sonrisa de su madre, el menton partido de su

abuelo y los redondos ojos cafes de su tia.

En esta f ria noche de abr i l , estamos a fue ra

observando como se ilurnina el horizonte,

hacia e l noroeste, con la luz del cometa Hale-

Bapp. Desde antes que la Tierra se formara, el

Hale- Bopp ha estado vagando por los cielos,

dejando tras el un rastro de moleculas orga-

nicas y otras sustancias quimicas exoticas, Su

cola borrosa es un recordatorio de que otroscometas similares pudieron haber "sernbra-

do" la Tierra primigenia con los cornponen-

tes basicos de la vida.

Hoy, a to do 1 0 largo y ancho del mundo,

reliquias precarnbricas similares resuenan en

rc, MARZO 1998 EL ORIGEN DE LA VIDA EN LA TIERRA

x '!O)J()(J.lENNAAT NILSSON, ALB.ERf aONN I' E R $ FO .R LAG I E XTRE .

MO I zQuI E RDO ) , ) ( 2 1 1 , 0 00 ,GEOF f : Mo ! :: FAOO ! :N , 1 = 5CUEt A Of BOTAN~

CA, uNrvf.9SIDAD DE : MHOOURN~.

nuestros cuerpos y en casi todo 1 0 que vemos,

Mientras sostengo a Noah, mis brazos co-

mienzan a cansarse y a arder. Las celulas

musculares de rnis biceps han agotado el oxf-

gena y debcn volver temporalmente al estilode vida de la fennentaci6n, como e l de las

primeras bacterias.

En otras partes de m i cuerpo, los descendien-

tes de los depredadores p r ec am br ic os -I a s rnito-

condrias- ayudan a generar energia a partir de la

cena que acabo de comer. En rnis celulas bullen

molecula s de A RN cuyos antepasados fueron a1-

gunas de las primeras formas de vida. Yla hierba

que piso contiene vestigios de las cianobacterias

que ayudaron a construir los estromatolitos an-

tes de que aparecieran los continentes.

Me pregunto si nucstros descendientes esta-

ran observando al Hale- Bopp dentro de 2,400afios, cuando hienda el cielo espolvoreandolo

con los ingredientes para una nueva vida. 0

P ar a o bt en er m ay or in fo rm ac io n s ob re " El o ri ge n d ela T ie rr a" v is it e n ue st ro fo ro e n li ne a, e n /a d ir ec ci 6nwww.nationa/geographic.com.

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el origen d e la vida

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