Apunts Orígen de la vida

1. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
L’ORIGEN DE LA VIDA
Unitat 1.
Introducció
Alguns dels grans personatges de la història de la humanitat han intentat
donar respostes als dubtes sobre el nostre origen i el de totes les espècies,
basant-se en experiments científics. Tanmateix, la biologia és una ciència
limitada ja que som incapaços de saber amb exactitud l’origen de les
espècies. Per aquest motiu, la teoria de l’origen de la vida és, en alguns
aspectes, només això, una teoria.
El primer en parlar de l’origen de la vida va ser
Aristòtil fa aproximadament 2000 anys. En primer
lloc, va fer una diferenciació segons el tipus d’ésser
viu: va proposar el fet que els animals superiors
tenien l’origen per aparellament, els animals
inferiors tenien l’origen en la descomposició de la
terra, i que algunes plantes es desenvolupaven a
partir de llavors i d’altres ho feien per generació
espontània.
La teoria de la generació espontània feia
referència al fet que la vida neix a partir de matèria
Bust d’Aristòtil
inerta, és a dir, del no res. L’Església va donar i ha
donat sempre molt suport a aquesta teoria ja que
concorda amb les seves pròpies creences basades
en l’existència de Déu.
A mitjans del segle XVII, Francesco Redi va fer una
sèrie d’experiments sobre la generació espontània
posant restes de carn en diferents pots, un de tancat
i l’altre d’obert. Passats uns dies, en el pot obert es
podia observar cucs i larves mentre que en el que
havia estat tancat no s’hi apreciava la presència de Francesco Redi
cap organisme. A partir d’això, Redi va deduir que
1

2. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
no hi havia generació espontània i per tant va aportar
el concepte de biogènesi. La biogènesi fa referència
al fet que la vida només es pot originar a partir de
vida ja existent.
L’any 1745, John Needham va donar suport a la
generació espontània a partir d’una sèrie
d’experiments amb líquids que contenien restes
biològiques. Va arribar a la conclusió que la vida
John Needham
s’originava en els líquids els quals contenien un
principi actiu que, després d’escalfar i deixar
refredar, permetia la formació de nous organismes
encara que aquests recipients estiguessin tancats.
Cap el 1770, Làzaro Spallanzani va criticar els
experiments de Needham i els va voler millorar. El
que va fer va ser escalfar a altes temperatures els
líquids durant una hora. Dies després no hi havia
signes visibles de vida. Segons Spallanzani, el que
Needham va fer malament va ser el fet de no
Làzaro Spallanzani
escalfar suficientment els líquids, de manera que
algunes formes de vida que ja hi existien seguien
vives.
L’any 1862, Louis Pasteur va demostrar
experimentalment que existia un transport aeri de
gèrmens i microorganismes. Ho va fer a partir d’un
aparell el qual estava format per un tub atapeït de
cotó pólvora per on hi feia passar aire. Observant el
cotó que havia servit com a filtre, va poder demostrar
que els organismes que hi havia eren semblants als
que apareixien en un procés de descomposició. Un
Louis Pasteur
altre experiment que va fer va ser deixar reposar
2

3. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
líquids en pots amb aire prèviament esterilitzats, en
els quals no hi va aparèixer cap tipus de
microorganisme. Va concloure, per tant, que les
infusions de descomposició són fetes pels
mateixos microorganismes que hi apareixen, no
creixen per generació espontània. Des de llavors la
teoria de la generació espontània ha quedat
descartada.
Posteriorment, un naturalista francès va formular una
de les primeres teories de l’evolució biològica i va
assignar el mot biologia per designar la ciència dels
Jean-Baptiste Lamarck
éssers vius. Aquest era Jean-Baptiste-Pierre-
Antoine de Monet, Cavaller de Lamarck, que va
néixer a Bazentin, Picardia, l’1 d’ agost del 1744 i va
morir a Paris el 18 de desembre de 1829. Destaca
també per ser el fundador de la paleontologia dels
invertebrats.
Un dels personatges més importants que va proposar
una teoria de l’origen de les espècies va ser
Charles Robert Darwin (12 de febrer de 1809 – 19
d'abril de 1882). Aquest naturalista anglès era el
cinquè de sis fills d’una família adinerada. El seu pare
era, el doctor i financer, Robert Darwin i la seva mare
era Susannah Darwin. Va ser estudiant de les
universitats d’Edimburg i Cambridge a Anglaterra.
Charles Darwin
Va acabar els estudis de teologia a l’edat de 22 anys.
Tanmateix, el que realment l’interessava era el món
natural i d’aquí que el 1831 s’embarqués en un
vaixell de la marina anglesa, el “HMS Beaglequot; que va
realitzar una expedició al voltant del món durant 5
anys. Aquest viatge va ser important ja que, gràcies
3

4. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
al mateix, Charles Darwin va començar a especular
sobre la teoria de l’evolució. Posteriorment, va
explicar que totes les espècies havien evolucionat al
llarg del temps a partir d'ancestres comuns
mitjançant la selecció natural. Aquesta teoria va ser
recollida en la seva gran obra anomenada “L’origen
de les espècies” publicada l’any 1859. Aquest llibre
va tenir un gran impacte en la societat de la segona
meitat del segle XIX ja que invalidava la Teoria
Creacionista que l’Església defensava.
Charles Darwin va escriure dues altres obres
anomenades “Variacions en plantes i animals
domesticats” (1868) i “La descendència del home i la
selecció en relació al sexe” (1871). Les seves obres Original i reedició de
L’origen de les especies de
són la base de la biologia evolutiva moderna. Charles Darwin
Uns anys després, un bioquímic soviètic es va fer
notar pels seus estudis sobre l'origen de la vida, que
va explicar mitjançant el pas de les proteïnes
simples als agregats orgànics per afinitat funcional.
Aquest científic era Alexandre Ivanovich Oparin.
Oparin va subratllar el fet que en els primers
moments de la història de la Terra, l'atmosfera era
absent d’oxigen (que va ser generat després,
gràcies a la fotosíntesi vegetal). Abans de l'aparició
de la vida podien haver existit substàncies
orgàniques simples en una espècie de brou primitiu.
Va afegir que els primers organismes van ser,
Alexandre Ivanovich Oparin
probablement, heteròtrofs, els quals utilitzaven com
aliment substàncies orgàniques i no posseïen la
capacitat, com els autòtrofs actuals, de nudrir-se de
substàncies inorgàniques. Per aquest científic, les
característiques clau de la vida són l’organització i
4

5. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
integració, i els processos que condueixen a tal vida
haurien de ser susceptibles d'especulació raonable
i d'experimentació.
Les seves teories es van enfrontar inicialment a una
forta oposició, però amb el pas del temps han estat
demostrades experimentalment i han estat
acceptades com hipòtesis legítimes per la comunitat
científica.
Així, les teories d’Oparin van ser demostrades al
laboratori gràcies a les experiències de Miller i Urey.
Com havia dit anteriorment Oparin, durant els primers
temps, després de l’aparició dels planetes, les
Stanley Miller
condicions de temperatura i pressió a la Terra eren
incompatibles amb qualsevol forma de vida. Va
existir, doncs, un primer període anomenat evolució
atòmica durant el qual els àtoms es van anar
organitzant per formar les primeres molècules.
Aquest primer període va tenir probablement una
durada aproximada de 500 milions d’anys.
Ara fa uns 400 milions danys va començar un
període d’evolució química, que es va prolongar fins
fa uns 1500 milions d’anys durant el qual es va anar
conformant les actuals característiques del planeta.
Aquest procés inclou l’evolució de l’atmosfera fins a
arribar a la composició que té en l’actualitat, factor
d’importància vital per l’evolució dels éssers vius.
Harold C. Urey
Així doncs, l’aparició de la vida es pot situar fa
aproximadament 3500 milions d’anys, moment a
partir del qual s’inicia el període d’evolució biològica
que discorre paral·lel al d’evolució química i que
arriba fins a l’actualitat.
5

6. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
L'experiment de Miller i Urey (1953) va significar una
prova substancial de la hipòtesi sobre l'evolució
química i l'origen de la vida formulada per Oparin i
Haldane, els quals havien proposat que les
condicions de la Terra primitiva (atmosfera
reductora i energia dels llamps, dels volcans i de les
radiacions) eren les desencadenants de la síntesi de
compostos orgànics, unitats bàsiques de les
macromolècules biològiques, a partir de precursors
inorgànics.
Stanley Miller i Harold Urey utilitzaren un aparell
semblant al de la foto per simular les condicions
Experiment de simulació del
existents en l'atmosfera primitiva de la Terra. Un mar i l’atmosfera primitius
recipient d'aigua calenta simularia el mar primitiu,
mentre que l'atmosfera estaria constituïda per H2O,
H2, CH4, i NH3.
Un corrent elèctric representaria les abundants
descàrregues elèctriques existents aleshores a causa
de les fortes tempestes. Per últim, un condensador
refredaria l'atmosfera i crearia pluges. Després d'uns
dies de funcionament, l'aigua del recipient passava
de ser transparent a adoptar un color marró on es
podien detectar una varietat de molècules
orgàniques entre les quals es trobaven els
aminoàcids que formen les proteïnes. Aleshores, va
quedar demostrat que les molècules orgàniques
que formen part dels éssers vius poden ser
sintetitzades abiòticament d'una manera prou
R. S. B. Haldane
senzilla.
L'experiment va demostrar que en les condicions
abiòtiques previstes per Oparin i Haldane es podien
sintetitzar les unitats constituents de les proteïnes i,
alhora, va establir la metodologia per a que altres
6

7. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
investigadors, variant les condicions, obtinguessin
uns altres tipus de biomolècules essencials per a
l'organització de les formes vives.
Posteriorment hi va haver la teoria de la panspèrmia
o cosmozoica que defensa que l’essència de la vida
està disseminada per l’univers i que la vida va
començar a la terra quan meteorits amb matèria
orgànica van arribar al nostre planeta. El major
inconvenient d’aquesta teoria és que no ens explica
com va iniciar-se la vida i es limita a dir que té l’origen
a l’exterior.
Durant anys es va creure que l’evolució del planeta i
l’evolució de la vida no tenien una relació directa.
Però el químic anglès James Lovelock, recolzat per
l’americana Lynn Margulis, va formular la hipòtesi
James Lovelock
Gaia, que defensava tot el contrari: l’atmosfera, la
temperatura i la concentració de sals als oceans
s’havien fet adequades per permetre la vida La idea
principal d’aquesta hipòtesi es basa en que hi ha una
interacció entre la Terra i els éssers vius que
l’habiten. És a dir, van ser els primers éssers vius
els que van modificar l’atmosfera (que anteriorment
no tenia oxigen) i la van fer òptima pel
desenvolupament de la vida a la Terra. Per altra
banda, la vida a la Terra és possible degut a les
característiques de l’atmosfera actual.
En els últims anys del segle XX també es va iniciar el
Lynn Margulis
projecte SETI que és l’acrònim del anglès “Search
for ExtraTerrestrial Intelligence”, o Búsqueda
d’Intel·ligència Extraterrestre. Els primers projectes
SETI va sorgir sota el patrocini de la NASA durant
els anys 70. Per tant, el que busca el projecte SETI
7

8. CCMC Unitat 1: L’origen de la vida
és alguna evidència que demostri l’existència de vida
intel·ligent en altres planetes. Aquest projecte, té un
modus operandi molt determinat, degut a les
limitacions físiques que impossibiliten un viatge o
qualsevol mena de contacte físic amb vida
intel·ligent fora del sistema solar, el contacte és a
través d’ones radiofòniques. Considerant que les
ones de radio viatgen a la velocitat de la llum, i que ja
fa 40 anys que estem analitzant si alguna senyal
radiofònica arriba al nostre planeta, no pot haver-hi
vida intel·ligent a menys de 40 anys llum del planeta
Terra.
Un dels principals defensors del projecte SETI va ser Carl Sagan
Carl Edward Sagan que va néixer a Nova York el 9
de novembre de 1934, i va morir a Seattle, el 20 de
desembre de 1996. Conegut pel públic a través de la
sèrie Cosmos, en la qual presentava documentals,
va ser un gran astrònom i científic.
Al llarg de tota la història s'han dut a terme moltes investigacions i han sorgit
diferents teories sobre l'origen de la vida en el nostre planeta. Tot i això,
encara queden moltes qüestions sense resposta les quals són la base dels
treballs de molts científics de l'actualitat i encara que la recerca estigui molt
avançada queda molt camí per endavant.
8