BIBLIOGRAFIA

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- www.google.es
-www.portalplanetasedna.com
-www.astroseti.org
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LA APARICIÓN DE LA VIDA EN LA TIERRA

El ser humano es un recién llegado a la Tierra. Según el calendario cósmico creado por el científico estadounidense Carl Sagan, si comparáramos la historia del universo con un año de nuestra existencia, podríamos establecer que la aparición y desarrollo del género Horno en el planeta se correspondería sólo a la última hora y media del 31 de diciembre, y que, un hecho tan ancestral como hoy nos parece la invención de la escritura, se habría producido en realidad a únicamente 9 segundos del fin de año.
En este sentido, tomando como referencia los estudios radiométricos realizados en los minerales más antiguos del planeta, hoy puede determinarse que la Tierra se formó hace 4550 ± 70 millones de años. Nuestro planeta, según afirman los geológos, habría sido inicialmente un globo incandescente que, tras un proceso de acreción de meteoritos, aumentó de tamaño y, con el paso del tiempo, acabó enfriándose y solidiflcándose.
Durante este proceso, que duró unos mil millones de años, la influencia de la gravedad provocó que los materiales pesados se fueran depositando en el interior del globo, mientras que los más ligeros permanecieron en la superficie. Así se formó la corteza terrestre. Al mismo tiempo, las erupciones volcánicas generaron la salida de vapores y gases, y la consiguiente aparición de una atmósfera primitiva, compuesta de hidrógeno, helio, anhídrido carbónico y vapor de agua.
Cuando la temperatura de la superficie fue inferior a la de la ebullición del agua, el vapor se condensó en grandes cantidades y provocó fuertes precipitaciones que, además de erosionar las rocas de la corteza terrestre, determinaron la aparición de los océanos. Fue en este contexto, hace unos 3.500 millones de años, cuando, en el agua, aparecieron las bacterias más primitivas —es decir, los primeros organismos vivos—.
Tuvieron que pasar unos 700 millones de años más, no obstante, para que estas primigenias formas de vida evolucionaran hasta convertirse en algas unicelulares capaces de realizar la fotosíntesis y expulsar oxígeno. Con la incorporación de este último elemento a la atmósfera, hace unos 1500 millones de años, aparecieron las primeras células eucariotas —con núcleo diferenciado— y, unos 500 millones de años más tarde, la evolución de éstas permitiría el desarrollo de seres capaces de intercambiar información genética entre sí —es decir, de reproducir-se sexualmente—.
En el siguiente período, el Ordovicio, fueron muy abundantes los trilobites y los corales y, al mismo tiempo que aparecían las primeras formas de vertebrados marinos —los peces sin mandíbulas, como las lampreas-, algunas plantas e invertebrados iniciaron la colonización de tierra firme. Por su parte, la tercera división de la Era Primaria, el Silúrico, estuvo marcada por la abundancia de algas marinas y de peces —algunos ya con mandíbulas-, así como por la existencia de miriápodos y de plantas vasculares —con conductos internos para la circulación de agua y nutnentes— en el medio terrestre.
La aparición de nuevas tierras. altas cordilleras y grandes lagos inauguró el período que siguió a] Silúrico, el Devónico, conocido también como la “era de los peces”. Junto a la floreciente fauna marina y lacustre, en este tiempo se multiplicaron las formas de vida en las tierras emergidas, mostrándose, por ejemplo, los más primitivos insectos y anfibios; estos últimos, como una evolución de los peces pulmonados y con aletas pedunculadas —es decir, capaces de respirar y de desplazarse fuera del agua—.
En el Carboníféro, las especies vegetales, como los helechos y los gigantescas. Fue en este momen to, además, cuando crecieron las primeras coníferas, dando lugai a espesas selvas que, enterradas bajo los aluviones en épocas posteriores, serian responsables de la formación del carbón mineral. La existencia de un clima pantanoso, húmedo y cálido, por otra parte, favoreció la multiplicación de familias y especies de insectos —tanto terrestres como voladores— y de anfibios. De un grupo de éstos, precisamente, evolucionarían los reptiles, los primeros seres que pusieron sus huevos fuera del agua y que, gracias a desarrollar una articulación occipital, pudieran mover la cabeza.
Durante el Pérmico, el período que pone fin al Paleozoico, los desiertos y las montañas sustituyeron progresivamente a los húmedos bosques y pantanos del hemisferio Norte. Este cambio climático y ambiental provocó el retroceso de los animales que dependían del agua, como los anfibios, y benefició a aquellos que, por su evolución fisiológica y reproductiva, mejor se habían adaptado a la vida terrestre: los insectos y los reptiles.
De entre los grupos de reptiles surgidos a finales de la Era Primaria destacan los terápsidos, los antepasados de los mamíferos. Se trataba en su mayoría de animales terrestres, con grupos tanto de carnívoros como de herbívoros, que, a diferencia del resto de reptiles, desarrollaron poco a poco la capacidad de regular la temperatura interna de su cuerpo. A finales del Pérmico, no obstante, algún tipo de catástrofe acabó con numerosas especies vegetales y animales del planeta, y, junto a éstas, se extinguieron la mayor parte de terápsidos.

¿DÓNDE Y CÓMO SURGE LA VIDA?

Desde la formación de la Tierra, hace aproximadamente 4.550 millones de años, hasta que hace unos 3.900 millones aparecieron las primeras rocas sedimentarias, nuestro planeta estuvo sometido a un intenso bombardeo de meteoritos que producía temperaturas y presiones incompatibles con la existencia de agua líquida.

Por tanto, la vida difícilmente pudo originarse en la Tierra hace más de 3.900 millones de años. Pero se sabe que hace 3.500 millones de años la vida ya existía, y además había dado lugar a una gran variedad de morfologías celulares, metabolismos y relaciones ecológicas, como indican los microfósiles de bacterias y comunidades de microorganismos hallados en Australia hace dos décadas. Este es uno de los temas tratados en profundidad en el reciente congreso de ISSOL, donde el eminente micropaleontólogo W. Schopf ha seguido aportando pruebas a favor de la antigüedad de dichos fósiles. Con ello, el intervalo en el que la vida se originó es como máximo de unos 400 millones de años. Dentro de este corto período de tiempo, los isótopos presentes en ciertas rocas de Groenlandia indican que hace ya 3.800 millones de años podrían haber existido procesos biológicos –similares a la fotosíntesis– implicados en la fijación de carbono. Es decir, parece que la vida se originó y diversificó en la Tierra en cuanto sus condiciones físico-químicas fueron propicias, y por tanto nuestro planeta ha estado vivo durante el 80% de su historia.
Las moléculas, a diferencia de las células, no dejan fósiles. Por tanto, todo lo que hoy sabemos sobre aquella época de hace más de 3.500 millones de años es el resultado de las pruebas indirectas derivadas de dos aproximaciones complementarias. La primera de ellas es la denominada “de arriba hacia abajo” o en inglés top-down, y se basa en la comparación de los genomas y metabolismos de los organismos actuales, en busca de algunas características comunes que pudieran haber existido en las primeras células. Al comparar la secuencia de determinados genes en organismos muy diferentes ha sido posible demostrar que todos los seres vivos actuales provienen de un mismo ancestro común, denominado “progenote” o LUCA –last universal common ancestor–. ¿Cómo sería LUCA, nuestro primer antepasado, ese organismo unicelular que tal vez habitó en la Tierra hace ya 3.800 millones de años? Para postular sus características se están secuenciando los genomas bacterianos con menor número de genes, y se trabaja en la definición teórica de lo que podría necesitar una “célula mínima” viable.
Pero una célula, aunque sea la más sencilla que podamos encontrar o imaginar, es algo demasiado complejo como punto de partida. Por ello, la segunda aproximación al origen de la vida es la conocida como “de abajo hacia arriba” o bottom-up, que consiste en intentar llegar a la vida partiendo de la química. Dentro de esta estrategia, los experimentos en química prebiótica permiten obtener, a partir de compuestos inorgánicos sencillos y sin intervención de procesos biológicos, los monómeros o moléculas básicas de la vida como aminoácidos, nucleótidos, azúcares y lípidos. Todos recordamos de nuestros libros de texto el famoso experimento realizado por S.L. Miller y H.C. Urey en 1953, con el cual demostraron que los aminoácidos que constituyen las proteínas podían obtenerse por reacción química de los gases presentes en la atmósfera terrestre primitiva. En la actualidad se cuestiona si nuestra primera atmósfera estaba formada por los gases empleados en dicho experimento –metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua– o por otros más oxidantes –entre ellos, dióxido de carbono–. Por otra parte, se da cada vez más importancia al papel desempeñado por las superficies minerales en la síntesis de compuestos, y se piensa que en lugar de la tradicional “sopa prebiótica” tendríamos que empezar a imaginar una peculiar “pizza prebiótica”. No obstante, el trabajo de Miller y otros pioneros como Joan Oró fue fundamental porque permitió llevar al laboratorio la investigación sobre el origen de la vida, algo que desde los textos de A.I. Oparin y J.B.S. Haldane en la década de 1920 parecía confinado a un debate meramente filosófico. En cierta medida, como se ha reconocido en el congreso de ISSOL, todos somos herederos de aquellos experimentos, de la época dorada de la bioquímica y la biología molecular que comenzó hace poco más de medio siglo.
Como parte de dicha herencia, durante las dos últimas décadas se ha realizado un trabajo muy intenso para intentar entender cómo fue la evolución que llevó de las primeras moléculas biológicas a LUCA, es decir, desde las raíces del árbol de la vida hasta ese punto de su tronco en que se separaron las ramas que han originado toda la biodiversidad actual. A lo largo del tronco común de la vida tuvo lugar la síntesis de los demás monómeros necesarios, la selección de la quiralidad o configuración molecular interna de los aminoácidos y los azúcares, el origen de las membranas biológicas, la aparición de la primera población de moléculas capaces de auto-replicarse, el establecimiento del código genético, la construcción de redes metabólicas...
Un tema fundamental en este campo es lo que podríamos llamar la paradoja del huevo y la gallina en su versión molecular. En todas las células actuales, la información genética está almacenada en el ácido desoxirribunucleico (DNA), mientras que la mayor parte del metabolismo y funciones celulares la realizan las proteínas. Pero las proteínas están codificadas por el DNA, y a su vez la replicación del DNA no puede llevarse a cabo sin proteínas. Entonces, ¿qué fue primero, el DNA o las proteínas? Cada vez cobra más fuerza la idea de que ninguna de las dos moléculas, sino otra que es intermediaria entre ambas en la expresión del mensaje genético: el ácido ribonucleico o RNA. La hipótesis del “Mundo RNA” mantiene que antes de la aparición del DNA, el RNA podría haber desempeñando tanto funciones de archivo de información genética como de catalizador de reacciones metabólicas.
Esto es posible porque el RNA es la única molécula suficientemente versátil como para ser a la vez genotipo y fenotipo, las dos caras de la moneda de la vida. El modelo del Mundo RNA tiene aún importantes problemas que resolver, pero muchos científicos realizan experimentos de “evolución in vitro” con la esperanza de encontrar una molécula de RNA capaz de replicarse a sí misma. Ese sería uno de los grandes descubrimientos de los últimos tiempos. Pero tal hipotético hallazgo tampoco lo resolvería todo, ya que en el párrafo anterior está implícita una de las controversias más activas en la actualidad: si en el origen de la vida lo primero fue esa auto-replicación de un material genético heredable –sujeta a mutaciones o cambios y, por tanto, a la acción de la selección natural y la evolución– o el metabolismo –es decir, el flujo de materia y de energía a través de una membrana que separara una proto-célula del entorno–. Tradicionalmente, dos escuelas científicas han apoyado una u otra de las opciones, si bien resulta evidente que ambos, replicación y metabolismo, son ingredientes necesarios en la receta de la vida. En este sentido, resultan prometedores los experimentos recientes que investigan la evolución de ribozimas incluidas dentro de membranas lipídicas.

¿QUÉ CARACTERÍSTICAS DE LA TIERRA PERMITEN QUE HAYA VIDA EN ELLA?

Hay muchas características que hicieron y hacen que hoy exista vida en la Tierra, estás
características son las siguientes:

- La primera que garantizó la aparición de vida en la Tierra se produjo hace 40 millones de años, dónde debido a la fuerza de los impactos de algunos objetos qué chocaban contra la Tierra, se generaba una gran cantidad de calor y toda la masa rocosa de la superficie se fundió en un océano de lava, inluyendo el Hierro y el Níquel, que al ser mas densos que otros elementos químicos, se desplazaron hacía el centro del planeta manteniendo una temperatura constante en todo el planeta y originando la formación de un núcleo. Dentro del núcleo terrestre y como consecuencia del movimiento rotatorio de la Tierra se producían corrientes de convención y el hierro que debido a la presión al que estaba sometido, se solidificó, creó un núcleo sólido en su centro, que a la larga provocaría la aparición de un campo magnético protector.El campo magnético nos protegería de conjuntos de materia provinientes del Sol que pasarían junto a la tierra a una velocidad de 1.5 millones de kilómetros por hora y podrían erosionar la atmósfera en unos millones de años, destruyendo toda oportunidad de vida.

- La segunda característica que hizo posible la existencia de vida en la Tierra es que nació en un lugar privilegiado conocido como "zona habitable" y que consiste en que la Tierra se encuentra en la distancia adecuada del Sol, ya que no hace ni demasiada calor, lo que haría que el agua se evaporará, ni está demasiado lejos del Sol, lo que haría que el agua estuviera congelada debido a las bajas temperaturas que se darían en el planeta.

- Otra característica que influyó en la aparición de vida compleja sobre la superficie terrestre es que hace 3.000 millones de años las formas de vida primitiva absorvían la energía del Sol, estos crearon un pigmento verde llamado clorofila que permitía captar la luz del Sol y producir una reacción química, convirtiendo el CO2 y el agua en alimento, proceso que recibe el nombre de Fotosíntesis y que permitió a las bacterias multiplicarse en una de las primeras estructuras sobre la Tierra, las cianobacterias y gracias a estas la aparición del oxígeno elemento fundamental para la vida de todo ser vivo.

La vida en la Tierra

LA VIDA EN LA TIERRA

La Tierra se formó hace 4.600 millones de años. Cerca de 1000 millones de años más tarde ya albergaba seres vivos. Los restos fósiles más antiguos conocidos se remontan a hace 3.850 millones de años y demuestran la presencia de bacterias, organismos rudimentarios procariotas y unicelulares.
Las condiciones de vida en esa época eran muy diferentes de las actuales. La actividad volcánica era intensa y los gases liberados por las erupciones eran la fuente de la atmósfera primitiva.Ninguno de los organismos que actualmente vive en nuestra atmósfera hubiera podido sobrevivir en esas circunstancias.
Todos los seres vivientes están formados por células cada una de ellas encerradas en una membrana rica en lípidos especiales que la aísla del medio externo. Estas células contienen los ácidos nucleicos ADN y ARN, que contienen la información genética y controlan la síntesis de proteínas. Así, la primera forma de vida terrestre probablemente fue una célula simple que encerraba un ácido nucleico similar al ARN dentro de una membrana rudimentaria capaz de reproducirse por división.
Los investigadores defienden la idea de que la vida apareció en el fondo oceánico, cerca de estas fuentes hidrotermales, y no en la superficie, en las charcas litorales expuestas a luz solar intensa.
Fuese cual fuese el lugar en que surgió la vida, es seguro que los primeros seres vivos eran bacterias anaerobias, es decir, capaces de vivir en ausencia de oxígeno, pues este gas todavía no se encontraba en la atmósfera primitiva. De inmediato comenzó la evolución y la aparición de bacterias distintas, capaces de realizar la fotosíntesis. Esta nueva función permitía a tales bacterias fijar el dióxido de carbono abundante en la atmósfera y liberar oxígeno. Pero éste no se quedaba en la atmósfera, pues era absorbido por las rocas ricas en hierro. Hace 2.000 millones de años, cuando se oxidó todo el hierro de las rocas, el oxígeno pudo empezar a acumularse en la atmósfera.

Su concentración fue aumentando y el presente en las capas altas de la atmósfera se transformó en ozono, el cual tiene la capacidad de filtrar los rayos ultravioletas nocivos para los seres vivos. A partir de este momento se asiste a una verdadera explosión de vida. Los primeros organismos eucariotas aparecieron hace unos 1.500 millones de años y los primeros pluricelulares hace unos 670 millones. Cuando la capa de ozono alcanzó un espesor suficiente, los animales y vegetales pudieron abandonar la protección que proporcionaba el medio acuático y colonizar la tierra firme.