Tema 2. Ej. 3. La teoría de Oparin-Haldane y el experimento de Miller.

Los experimentos de Redi y de Pasteur demostraron que la generación espontánea no era posible y que la vida no se pudo originar por generación espontánea.

En el siglo XX, un científico ruso, Oparin, retomó las ideas de la generación espontánea y planteó una “Teoría sobre el origen abiótico de los seres vivos”. Hoy se piensa que, efectivamente, la generación espontánea no es posible en la actualidad pero que hace más de 3600 millones de años se dieron unas condiciones que la hicieron posible.

12

10

Oparin, Alexandr Ivánovich: Bioquímico ruso (1894 -1980), pionero en el desarrollo de teorías bioquímicas acerca del origen de la vida en la Tierra. Oparin se graduó en la Universidad de Moscú en 1917, donde fue nombrado catedrático de bioquímica en 1927, y desde 1946 hasta su muerte fue director del Instituto de Bioquímica A. N. Bakh de Moscú.

Teoría sobre el origen abiótico de los seres vivos de A.I. Oparin:

1.       La atmósfera primitiva en la Tierra estaba formada por: metano (CH4), amoníaco (NH3), hidrógeno (H2) y vapor de agua (H2O), era reductora y anaerobia. No obstante en estas sustancias estaban los principales bioelementos que forman la materia viva: carbono (C), nitrógeno (N), hidrógeno (H) y oxígeno (O).

2.       Las radiaciones solares y las descargas eléctricas proporcionaron la energía suficiente para que los componentes de la atmósfera reaccionasen y se formasen las biomoléculas, compuestos orgánicos sencillos como los que ahora forman los principales compuestos de los seres vivos.

3.       Se formaron así, azúcares, grasas simples, aminoácidos y otras moléculas sencillas que reaccionaron entre sí para dar lugar a moléculas más complejas.

4.       Según Oparín,  los compuestos orgánicos que se formaron en la atmósfera fueron arrastrados hacia los mares por las lluvias y allí, a lo largo de millones de años, se concentraron formando una disolución espesa de agua y moléculas orgánicas e inorgánicas que él llamo "caldo primitivo".

5.       En este "caldo primitivo" algunas moléculas formaron membranas, originándose unas estructuras esféricas llamadas coacervados.  Algunos coacervados pudieron concentrar en su interior enzimas con las que fabricar sus propias moléculas y obtener energía. Por último, algunos pudieron adquirir su propio material genético y así la capacidad de replicarse (reproducirse). Se formaron así los primitivos procariotas.

6.       Que a su vez evolucionaron hasta formar células animales, células vegetales y seres pluricelulares

Haldane desconocía el trabajo de Oparin y publicó ideas similares en 1929. En 1963, Haldane reconoció cortésmente la prioridad de Oparin en la formulación de la teoría. Este científico inglés, luego de publicar sus ideas acerca del origen de la vida, centró su atención en otras áreas de la ciencia. Oparin, en cambio, persistió en el desarrollo de la teoría.

La idea de Oparin y Haldane se basaba en que la atmósfera primitiva era muy diferente de la actual; entre otras cosas, la energía abundaba en el joven planeta. Propusieron entonces que la aparición de la vida fue precedida por un largo período de lo que denominaron "evolución química". Oparin experimentó sus hipótesis utilizando un modelo al que llamó "coacervados". Los coacervados son sistemas coloidales constituidos por macromoléculas diversas que se habrían formado en ciertas condiciones en medio acuoso y habrían ido evolucionando hasta dar lugar a células con verdaderas membranas y otras características de los organismos vivos. Según Oparin, los seres vivos habrían modificado la atmósfera primitiva y esto es lo que habría impedido, a su vez, la posterior formación de nueva vida a partir de sustancias inorgánicas. Como dijo Oparin: "Así, por paradójico que ello pueda parecer, debemos admitir que la causa principal de la imposibilidad de la aparición de la vida en las condiciones naturales actuales reside en el hecho de que ya existe"

En 1953 el químico norteamericano Stanley L. Miller (1930-2007) hizo una experiencia de gran importancia. Construyó un dispositivo como el de la figura siguiente. En él, el agua del matraz (1) se calentaba y los vapores circulaban por el circuito. Por (2) introdujo una mezcla de gases como la que pudo haber en la primitiva atmósfera de la tierra. En (3) las descargas eléctricas de los electrodos hicieron reaccionar la mezcla. Ésta era enfriada por el condensador (4) y los compuestos producidos se disolvían en el agua del matraz (1) Después de cierto tiempo, a través de la llave (5) sacó parte del líquido para analizarlo y descubrió que se habían formado muchas biomoléculas: azúcares sencillos, aminoácidos, etc. de gran importancia en la constitución de los seres vivos.

De esta manera Miller demostró que las primeras etapas de la teoría de Oparín eran posibles