Los Orígenes de la Vida en la Tierra

Vivimos en el mundo rodeados de microorganismos. Los hay por millones en nuestro propio cuerpo. En el suelo, dentro y fuera de plantas y animales. En el agua, en el aire, en la tierra. Y actualmente sabemos que los microorganismos son mucho más antiguos de lo que se sospechaba. Y que muchos de ellos son capaces de vivir en ambientes en donde no podrían hacerlo la mayoría de los ser vivos.

La Tierra tiene aproximadamente 4.6 mil millones de años de antigüedad.

El ambiente de nuestro planeta en aquel momento era muy diferente del actual. No había capa de ozono y la radiación extraterrestre llegaba libremente a la superficie, sin nada que la interceptara. Las emanaciones químicas procedentes de la actividad volcánica llenaban la atmósfera de sustancias tóxicas procedentes de las capas más profundas. En aquel momento, la tierra estaría además muy caliente (aunque hay evidencia de que hace unos 4 mil millones años ya había agua líquida).

Y a pesar de todo, en rocas tan antiguas como para tener unos 3.870 millones de años (descubiertas por Clark Friend y Allen Nutman en 1991 en la isla de Akilia, cerca de Groenlandia), se han encontrado fósiles microbianos. Los estudios que Mojzsis y Arrhenius, utilizando una microsonda iónica de alta resolución y un espectrómetro de masa, realizaron sobre esas rocas demostraron que en su interior, efectivavmente, había restos fósiles de microorganismos en forma de carbono incrustado en depósitos de apatita. Así pues, hace casi 4 mil millones de años los microorganismos ya colonizaban la Tierra.

La naturaleza de estos fósiles microbianos y la composición química de las rocas en las que se encontraron, parecen indicar que estos primitivos procariotas desarrollaron sistemas de metabolismo litotróficos y fermentativos. Seguramente la Fotosíntesis anoxigénica (sin Oxígeno), precedió a la Fotosíntesis oxigénica (con oxígeno). Las más complejas células eucariotas aparecieron mucho más tarde, tal vez entre 1 y 2 mil millones de años después. (ver células eucariotas versus células procariotas)

¿Cómo eran los microorganismos capaces de sobrevivir en ese entorno? Los citados fósiles microbianos no aportan bastante información para resolver esta duda. Pero podemos intentar buscar una respuesta, aunque sea aproximada, estudiando, por ejemplo, los microorganismos que aun hoy en día viven en entornos ecológicos similares a los que dominaban en aquel momento en nuestro planeta: los Microorganismos Extremófilos.

Pero, independientemente de todo esto, con los pocos datos que tenemos, podemos hacernos una composición de lugar bastante aproximada de lo que debió de suceder en aquellos tiempos.

En este momento, no había ningún O2 en la atmósfera, por lo que los primeros microbios tendrían que haber sido anaerobios. Además, la tierra estaba bastante más caliente que en la actualidad, por lo que probablemente eran termofílicos (en este punto no hay un acuerdo universal entre los investigadores).

Se piensa que una variedad de compuestos orgánicos, incluyendo polímeros, se formó por reacciones químicas naturales provocadas por radiaciones ultravioleta y descargas de relámpagos. La agregación de moléculas de polímeros pudo haber dado lugar a una célula capaz de metabolismo y auto-replicación. El rico suministro de compuestos orgánicos presente en el ambiente se utilizó para la generación de energía, probablemente a través de fermentación. También podrían haberse utilizado para la biosíntesis. La mutación subsecuente y la selección producirían nuevos organismos con mayores capacidades de biosíntesis.

La evolución de las porfirinas probablemente fué un paso importante, porque, con éstas, podría tener lugar el transporte de electrones por fosforilación, por lo que podrían usarse compuestos orgánicos fermentables como fuentes de energía, vía respiración anaerobia.

El paso siguiente puede haber sido el desarrollo de pigmentos fotosintéticos, como las clorofilas. Usando una fotosíntesis anoxigénica, podrían surgir organismos que no fueran dependientes de la energía obtenida de compuestos orgánicos por reacciones químicas.

La aparición de la fotosíntesis oxigénica cambió fundamentalmente la tierra y su evolución. La acumulación de O2 atmosférico llevó a la formación de la capa de ozono que impediría que la intensa radiación ultravioleta alcanzase la tierra. Esto significó que los organismos podrían vivir sobre la superficie entera del planeta. La presencia de oxígeno proporcionó las condiciones para la evolución de procariotas aerobios, células eucariotas, y seguidamente los metazoos, animales superiores y plantas.

Este simple esbozo, además de darnos una idea global de los pasos seguidos en la evolución de la vida en nuestro planeta, nos permite sacar una muy interesante conclusión: dada la escala de tiempos en que nos movemos, no podemos dejar de lado la idea de que un 80% del tiempo durante el que la vida ha existido en la tierra, ésta consistió unicamente en microorganismos.