¿Cuáles son las teorías sobre el origen de la vida?

En 1953, Stanley Miller, un estudiante de posgrado de la Universidad de Chicago, sostenía dos matraces: uno que contenía una pequeña cantidad de agua, que representaba el antiguo océano, y el otro que contenía una mezcla gaseosa de metano, amoníaco, y sulfuro de hidrógeno que representa la atmósfera primitiva de la Tierra. Después de unas semanas, el agua de la botella adquiere un color amarillo verdoso y se convierte en un jugo rico en nutrientes que contiene aminoácidos, ácidos grasos, azúcares y otros compuestos orgánicos. El mentor de Miller, el premio Nobel Harold Urey, dijo alegremente: "Apuesto a que Dios lo hizo".

Las noticias de la época daban la impresión de que con sólo agitar la botella con fuerza la vida saldría de ella. El tiempo ha demostrado que, después de todo, las cosas no son tan sencillas. A pesar de otro medio siglo de investigación, hoy estamos tan lejos de la vida sintética como lo estábamos en 1953, y mucho menos pensamos que la tenemos. Los científicos ahora están bastante seguros de que la atmósfera primitiva no tenía las condiciones para la vida en absoluto como la mezcla de gases de Miller y Urey, sino que era una mezcla muy inactiva de nitrógeno y dióxido de carbono. El experimento de Miller se ha rehecho con estos gases más desafiantes y hasta ahora sólo ha producido un aminoácido muy primitivo. De todos modos, el problema no es producir aminoácidos, el problema son las proteínas.

Al encadenar aminoácidos se obtienen proteínas. Necesitamos mucha proteína. Nadie lo sabe realmente, pero probablemente hay hasta un millón de proteínas en el cuerpo humano, y cada una es un pequeño milagro. Según cualquier ley de probabilidad, la proteína no debería existir. Para producir una proteína, los aminoácidos deben disponerse en un orden específico (lo que yo llamaría, según la tradición consagrada, los "elementos básicos de la vida"), del mismo modo que las letras deben disponerse en un orden específico al deletrear una palabra. . El problema es que las palabras formadas por letras de aminoácidos tienden a ser muy largas. Para deletrear el nombre "colágeno", el nombre de una proteína común, simplemente coloque las ocho letras en el orden correcto. Y para producir colágeno, se deben organizar 1055 moléculas de aminoácidos en el orden absolutamente correcto. Pero, y este es el punto obvio, no se puede producir colágeno. Se formará espontáneamente, sin tu guía, y aquí es donde comienza lo imposible.

Hablando francamente, la probabilidad de que 1055 moléculas de aminoácidos se organicen espontáneamente en una molécula como el colágeno es cero. Es completamente imposible que esto suceda. Para tener una idea de qué tan probable es esto, imagine una máquina tragamonedas normal en Las Vegas, pero expanda sus ruedas de las tres o cuatro habituales a 1.055, con 20 símbolos en cada rueda (cada símbolo representa un aminoácido común). ¿Cuántas veces tienes que tirar de la manija para colocar los 1055 símbolos en el orden correcto? De hecho, no importa cuántas veces lo hagas. Incluso si se reduce el número de hilanderos a 200 (que en realidad es el número típico de moléculas de aminoácidos contenidas en una molécula de proteína), la probabilidad de que los 200 símbolos se alineen en un orden específico es sólo de 10 a 260. Este número en sí es mayor que el número total de átomos en el universo.

En definitiva, las proteínas son entidades muy complejas. La hemoglobina tiene sólo 146 moléculas de aminoácidos de largo, una cantidad enana según los estándares de las proteínas, pero aun así hay 10.190 posibles disposiciones de aminoácidos. Así que a Max Perutz, químico de la Universidad de Cambridge, le llevó 23 años (aproximadamente la carrera de un hombre) resolver el misterio. El astrónomo Fred Hoyle hizo una vez una brillante metáfora: "Un ciclón pasó sobre una antigua terminal de carga, dejando atrás un gran avión de pasajeros ensamblado.

Sin embargo, estamos hablando de miles, si no millones, de proteínas. , y como sabemos, cada uno es único, diferente y fundamental para mantener la salud y el bienestar humanos. Para funcionar, una molécula de proteína no solo debe organizar sus moléculas de aminoácidos en el orden correcto. , pero también sufre una especie de plegamiento químico, plegándose a sí misma en una forma específica. Incluso si se logra esta estructura compleja, la molécula de proteína todavía no tiene utilidad a menos que pueda replicarse, necesita ADN (ácido desoxirribonucleico) para hacerlo.

El ADN es un replicador: puede hacer copias de sí mismo en cuestión de segundos, pero aparte de eso, no puede hacer nada más. Por tanto, estamos atrapados en una situación paradójica. Las moléculas de proteínas no pueden existir sin el ADN, y el ADN no tiene nada que ver con las proteínas. Entonces, ¿deberíamos asumir que surgieron al mismo tiempo para apoyarse mutuamente? Si ese es el caso, ¡genial!

Además, el ADN, las proteínas y otros elementos vivos no pueden prosperar sin membranas. Los átomos o las moléculas por sí solos no permiten la vida. Si te quitan un átomo, quedará tan sin vida como un grano de arena. Sólo cuando muchos átomos se unen y permanecen en una célula nutritiva, estas diferentes sustancias pueden participar en la maravillosa danza que llamamos vida. Sin células, son sólo sustancias químicas interesantes. Pero sin estos químicos, las células son inútiles. Como dice Davis: "Si todo requiere todo lo demás, ¿cómo surgió la sociedad molecular? Es como si los ingredientes de tu cocina de alguna manera se unieran y se hornearan en un pastel; ¿y si fuera necesario, el pastel se puede dividir para producir más pasteles?" . Por tanto, no es de extrañar que llamemos a la vida un milagro. Tampoco sorprende que apenas estemos empezando a comprenderlo.

Entonces, ¿qué contribuye a esta estructura sorprendentemente compleja? Una posibilidad es que tal vez no sea tan mágico como parece a primera vista. Tomando como ejemplo esas increíbles moléculas de proteínas, supongamos que la disposición mágica que vemos ocurre sólo después de que se completa la formación. ¿Qué pasaría si, en esa gran máquina tragamonedas, algunas de las ruedas giratorias pudieran controlarse, del mismo modo que un jugador de bochas podría controlar unos cuantos postes de madera prometedores? En otras palabras, ¿qué pasa si las proteínas no se forman todas a la vez, sino que evolucionan lentamente?

Imagínese que si pone todos los materiales necesarios para formar un ser humano (carbono, hidrógeno, oxígeno, etc.) en un recipiente con agua y luego lo agita vigorosamente, emergerá un ser humano completo. el contenedor salió. Eso sería increíble. Por desgracia, eso es esencialmente lo que proponen Hoyle y otros (incluidos muchos creacionistas fervientes). Creían que las proteínas se formaban espontáneamente. Las proteínas no se forman ni pueden formarse de esta manera. Como dice Richard Dawkins en su libro The Blind Watchmaker, debe haber algún tipo de proceso de selección diario que permita que los aminoácidos se agrupen. Dos o tres moléculas de aminoácidos podrían unirse con algún propósito simple, colisionar en pequeños grupos similares algún tiempo después y "descubrir" algunas mejoras en el proceso.

Este tipo de reacción química relacionada con la vida está en todas partes. Quizás no seamos capaces de realizar esta reacción en el laboratorio como Stanley Miller y Harold Urey, pero el universo puede hacerlo con facilidad. Muchas moléculas en la naturaleza se unen para formar largas cadenas llamadas polímeros. Las moléculas de azúcar a menudo se unen para formar almidón. Los cristales hacen muchas cosas realistas: replicarse, responder a estímulos ambientales y formar patrones complejos. Por supuesto, nunca crearán la vida misma, pero han demostrado una y otra vez que las estructuras complejas son algo natural, espontáneo y absolutamente fiable. Puede que haya o no una gran cantidad de vida en el universo, pero no falta una acumulación espontánea y ordenada. Este fenómeno existe en todo, desde los copos de nieve simétricos hasta los deslumbrantes anillos de Saturno.

El poder de la naturaleza para unir las cosas es tan grande que muchos científicos ahora creen que la vida es más inevitable de lo que pensábamos; en palabras del bioquímico belga y ganador del Premio Nobel, Christian de Deive dijo: "Como Mientras las condiciones sean adecuadas, definitivamente aparecerán características especiales del comportamiento de la materia." De-Dive cree que es probable que tales condiciones se encuentren alrededor de un millón de veces en cada galaxia.

Por supuesto, no hay nada especial en los químicos que nos dan vida. Si quieres crear otro objeto vivo, ya sea un pez dorado, una lechuga o un ser humano, en realidad sólo necesitas cuatro elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, además de cantidades más pequeñas de otras cosas, principalmente azufre, fósforo y calcio. y hierro. Si combinas más de 30 de estas mezclas para formar azúcares, ácidos y otros compuestos básicos, podrás crear cualquier cosa con vida. Como dijo Dawkins: "No hay nada especial en las cosas que componen los seres vivos. Los seres vivos son combinaciones de moléculas, como todo lo demás".

En última instancia, la vida es increíble, satisfactoria, quizás incluso milagrosa, pero no del todo imposible, como nuestra propia existencia simple lo ha demostrado una y otra vez. No hay duda de que muchos detalles del origen de la vida siguen siendo difíciles de explicar. Sin duda habrás leído artículos sobre las condiciones necesarias para el origen de la vida, y cada uno de ellos incluye el agua, desde la creencia de Darwin de que la vida se originó en "pequeños estanques" hasta la creencia más común actual de que la vida comenzó en burbujeantes respiraderos oceánicos. Sin embargo, todos ignoran el hecho de que la conversión de monómeros en polímeros implica reacciones conocidas biológicamente como "deshidratación y condensación" (en otras palabras, el comienzo de la producción de proteínas). Como dice, quizás un poco incómodo, un importante artículo de biología: "Los investigadores coinciden en que esta reacción habría sido energéticamente improbable en el océano primordial, o incluso en cualquier medio acuoso, debido a las leyes de acción de masas favorables". Es un poco como poner azúcar granulada en un vaso de agua y esperar que se forme un cubo. Esto no debería suceder, pero de alguna manera sucede en la naturaleza. La química exacta de todo esto está más allá del alcance de este libro. Todo lo que necesitamos saber es esto: los monómeros no se convierten en polímeros si se mojan, excepto cuando se crea vida en la Tierra. ¿Por qué sucede esto y no aquello? Este es uno de los grandes misterios sin resolver de la biología.

En las últimas décadas, se han producido muchos descubrimientos extremadamente sorprendentes en el campo de las ciencias de la tierra. Uno de ellos es el descubrimiento de que la vida surgió muy temprano en la historia de la Tierra. Antes de la década de 1950, se creía que la vida existía hace no más de 600 millones de años. En la década de 1970, algunas personas audaces pensaban que la vida podría haber existido hace 2.500 millones de años. Pero la fecha de 3.850 millones de años determinada hoy es sorprendentemente temprana. La superficie de la Tierra no se volvió sólida hasta hace unos 3.900 millones de años.

"Sólo podemos inferir de un ritmo tan rápido que no sería 'difícil' que la vida a nivel bacteriano evolucione en un planeta con las condiciones adecuadas. Stephen Jay Gould en el New York Times en 1996 Dicho esto, y lo dijo en otras ocasiones, hay que concluir que "la vida aparecerá siempre que sea posible; es una necesidad química". De hecho, la vida aparece tan rápido que algunas autoridades así lo creen. Debió haber tenido alguna ayuda, tal vez mucha ayuda; la idea de que la vida temprana surgió del espacio ha sido avivada desde hace mucho tiempo, a veces incluso por el propio Lord Kelvin. Esta posibilidad fue planteada en una reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia. Se creía que "las semillas de la vida podrían haber sido traídas a la Tierra por meteoritos". Pero hasta un domingo de septiembre de 1969, esta opinión seguía siendo una visión extrema. Ese día, miles de australianos se sorprendieron al escuchar una serie de. rugió y vio una bola de fuego cruzando el cielo de este a oeste, dejando tras de sí un extraño chirrido. Algunas personas pensaron que parecía metanol, mientras que otras pensaron que olía mal.

La bola de fuego explotó sobre Murchison, y la siguieron. por una lluvia de rocas, algunas de las cuales pesan más de 5 kilogramos. Murchison es una ciudad de 600 habitantes en el valle de Goulburn al norte de Melbourne. Afortunadamente, este meteorito es muy raro y se llama condrita carbonosa. , el momento no podría ser mejor, ya que el Apolo 11 regresó a la Tierra hace menos de dos meses con una bolsa llena de rocas lunares, por lo que los laboratorios de todo el mundo estaban allí esperando ansiosamente (de hecho, clamando) por estos visitantes extraterrestres. las rocas son de origen extraterrestre

Se descubrió que el meteorito Murchison tiene 4.500 millones de años y está cubierto de aminoácidos - - Un total de 74 especies, 8 de las cuales participan en la formación de proteínas en la Tierra. A finales de 2001, más de 30 años después de la caída del meteorito, el Centro de Investigación Ames de California anunció que el meteorito Murchison todavía contiene algunos aminoácidos que no se encuentran en los meteoritos. El meteorito Murchison también contiene una serie compleja de azúcares llamados polihidroxilatos. Nunca antes se habían encontrado tipos de azúcares fuera de la Tierra.

Desde 1969, se han descubierto varias condritas carbonosas más que entraron en la órbita de la Tierra; una de ellas se estrelló cerca del lago Tagish en el territorio de Yukon en Canadá en enero de 2000. Personas en muchos lugares de América del Norte presenciaron esta escena; también demostró que el universo en realidad está lleno de azúcar.

-También demuestra que el universo es realmente rico en compuestos orgánicos. Ahora se cree que el cometa Halley era aproximadamente un 25% orgánico. Si estos meteoritos cayeran regularmente en el lugar correcto como la Tierra, producirían los elementos básicos necesarios para la vida.

La teoría de la semilla embrionaria, la teoría de que la vida se originó en el cielo, tiene dos problemas. En primer lugar, no responde a la pregunta de cómo surgió la vida, simplemente pone la responsabilidad en otros. En segundo lugar, incluso los defensores más respetados de la teoría de la semilla embrionaria caen a veces en el ámbito de la especulación. Francis Crick, uno de los dos descubridores de la estructura del ADN, y su colega Leslie Ogle propusieron que "los extraterrestres inteligentes plantaron deliberadamente las semillas de la vida en la Tierra, lo que ciertamente puede considerarse imprudente". Gribbin llama a esta idea "al borde mismo del estatus científico"; en otras palabras, si no hubiera sido propuesta por un premio Nobel, la gente habría pensado que era francamente ridícula. Fred Hoyle y su colega Chandra Wickramasinghe creen que el espacio exterior no sólo nos dio vida, sino también muchas enfermedades, como la gripe y la peste, lo que debilitó aún más la teoría de las especies embrionarias. Los bioquímicos refutan fácilmente estos argumentos.

Lo que sea que causó que la vida comenzara, sólo sucedió una vez. Este es el hecho más inusual en biología, y quizás el hecho más inusual que conocemos. Los orígenes de cualquier cosa viva, ya sea vegetal o animal, se remontan a la misma contracción primitiva. En algún momento en un pasado muy lejano, una pequeña bolsa de sustancias químicas se agitó y la vida surgió. Absorbe nutrientes, late varias veces y experimenta una breve existencia. Es posible que hayan sucedido muchas cosas antes, tal vez muchas veces. Pero esta antigua bolsa ancestral hizo algo más extraordinario: se dividió en dos, produciendo una única descendencia. Un pequeño paquete de material genético fue transferido de un ser vivo a otro, y esto ha continuado desde entonces, sin detenerse nunca. Este es el momento que nos crea a todos. Los biólogos a veces lo llaman el "Gran Nacimiento".

"No importa a dónde vayas en el mundo, ya sea que veas animales, plantas, insectos u otras cosas que no se pueden nombrar, mientras esté vivo, usará el mismo vocabulario y sabrá lo mismo. cosas. dijo Matt Ridley. Todos somos resultado del mismo conjuro genético. Este malabarismo se transmitió de generación en generación durante casi 4 mil millones de años, y al final, incluso se podía aprender un poco sobre genética humana y juntar una célula de levadura llena de insectos, y una célula de levadura real aún la trataría como Trabaja con los de tu propia especie. En cierto sentido, es del mismo tipo.

En una estantería de la oficina de un amigable geoquímico de isótopos se encuentra El amanecer de la vida, o algo muy similar. Su nombre es Victoria Bennett. Su oficina está ubicada en el edificio del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad Nacional de Australia en Canberra. La señora Bennett, estadounidense, llegó a la Universidad Nacional de Australia procedente de California en 1989 con un contrato de dos años y ha estado trabajando allí desde entonces. Cuando la visité a finales de 2001, me entregó una piedra grande, pesada y discreta. La piedra está compuesta de cuarzo blanco con finas rayas y una sustancia de color gris verdoso llamada plagioclasa. La piedra procede de la isla argelina de Groenlandia, donde en 1997 se descubrieron rocas extremadamente antiguas. Estas rocas tienen 3.850 millones de años y son los sedimentos marinos más antiguos jamás descubiertos.

"No podemos decir con seguridad si el dispositivo que tienes en la mano contuvo microbios en el pasado. Tendrías que abrirlo para saberlo. Pero proviene del mismo depósito. "Eso ha desenterrado la vida más antigua del pasado", me dijo Bennett, por lo que es muy posible que haya vida en él. "No importa cuán cuidadosamente se busque, no se pueden encontrar fósiles microbianos reales. Diablos, cualquier organismo simple habría sido destruido en el proceso de convertir el lodo del océano en roca. Si partiéramos la roca y la pusiéramos cuidadosamente bajo un microscopio Al mirarla, sólo podemos ver las sustancias químicas que dejan los microorganismos: isótopos de carbono y un tipo de fosfato llamado apatita, que en conjunto indican que alguna vez hubo espacio para seres vivos en la roca.

Bennett dijo: "En cuanto al aspecto de estas criaturas, sólo podemos suponer que puede ser la vida más básica, pero después de todo, es vida". Una vez vivió. Se generó".

Finalmente, llegó a nuestra generación.

Si estás perforando rocas muy antiguas, lo que sin duda hizo la Sra. Bennett, la Universidad Nacional de Australia siempre ha sido el lugar indicado. de elección, gracias en gran parte a un hombre ingenioso llamado Bill Compston, que ahora está jubilado. Construyó la primera "microsonda de iones sensible de alta resolución" del mundo, o "Xia Mi", como se la llama más cariñosamente, que se utilizó. para medir una sustancia llamada circón. Tasa de desintegración del uranio en minerales diminutos. El circón se encuentra en la mayoría de las rocas excepto en el basalto y tiene una vida muy larga, sobreviviendo a la mayor parte de la corteza terrestre en un momento u otro. , pero ocasionalmente, como en Australia Occidental y Groenlandia, los geólogos encuentran rocas que han permanecido en la superficie. Los instrumentos de Compson pueden datar estas rocas con una precisión incomparable. Estas muestras de "pequeños camarones" fueron creadas y moldeadas en el propio Departamento de Ciencias de la Tierra. En talleres, aparentemente se ensamblaron a partir de piezas de repuesto para ahorrar dinero, pero los resultados fueron bastante buenos cuando se llevaron a cabo las primeras pruebas oficiales en 1982. La roca más antigua jamás encontrada recuperada de Australia Occidental tenía 4.300 millones de años.

"Es muy importante encontrarlo tan rápidamente utilizando tecnología completamente nueva", dijo Bennett. "Fue un gran éxito en ese momento.

Me llevó al pasillo y me mostró el modelo actual: "Camarones No. 2". Se trata de un instrumento grande y pesado de acero inoxidable, de unos 3,5 metros de largo y 1,5 metros de alto, y tan fuerte como una sonda de aguas profundas. Bob, de la Universidad de Canterbury en Nueva Zelanda, estaba sentado en la consola frontal, mirando los datos cambiantes en la pantalla. Me dijo que había estado allí desde las 4 de la mañana. Eran sólo las nueve de la mañana y estuvo de guardia hasta el mediodía. "Camarones No. 2" funciona las 24 horas del día. Hay tantas rocas para examinar. Si preguntas a dos geoquímicos cómo funciona esto, hablarán extensamente sobre abundancias de isótopos, niveles de ionización, etc., lo cual es agradable de escuchar pero no fácil de entender. Sin embargo, en pocas palabras, al bombardear la muestra con una corriente de átomos cargados, pudieron determinar diferencias sutiles en el contenido de plomo y uranio en la muestra de circón, lo que les permitió datar la roca con precisión. Bob me dijo que se necesitan unos 17 minutos para leer un circón; hay que leer cada circón docenas de veces para obtener datos confiables. De hecho, el proceso parece un viaje a la lavandería, al mismo tiempo agotador y emocionante. Sin embargo, Bob parece hablar en serio. De hecho, todos los neozelandeses parecen muy serios.

El patio del Departamento de Ciencias de la Tierra es una extraña combinación: en parte oficina, en parte laboratorio y en parte sala de instrumentos. "Aquí se hacía todo, incluso teníamos nuestro propio soplador de vidrio, pero ya se ha jubilado", afirma. Pero también tenemos dos trabajadores regulares golpeando piedras. Al notar la expresión ligeramente sorprendida en mi rostro, dijo: "Tenemos muchas piedras que golpear. Hay que hacer una preparación muy cuidadosa para asegurarse de que las piedras no estén contaminadas por muestras anteriores; no tienen polvo, están Limpio y ordenado. Este es un proceso bastante riguroso. Señaló algunas trituradoras de piedra. Esas máquinas estaban realmente muy limpias, pero dos de ellas obviamente eran para café. Había varias cajas grandes al lado de las rocas de todas las formas. y tamaños. ANU tiene muchas rocas con las que lidiar.

Mientras caminábamos de regreso a la oficina de Bennett, noté que había colgado una en la pared. El cartel usa la imaginación del artista para mostrar lo que es la tierra. Parecía hace 3.500 millones de años. En las ciencias de la tierra, esa era antigua se llama la era antigua de la tierra. La pintura muestra una escena extraña. El cielo es de un rojo penetrante y las sombras en primer plano están llenas de bacterias. rocas llamadas estromatolitos. Pregunto. ¿Es su pintura precisa?

"Diablos, hay una escuela de pensamiento que dice que esto es realmente genial porque el sol se está debilitando.

(Más tarde supe que los biólogos llaman en broma a esta idea el "problema de los restaurantes chinos", porque nuestro sol es muy tenue). Sin atmósfera, incluso si la luz del sol es débil, los rayos ultravioleta romperán los primeros enlaces moleculares. Sin embargo, allí", tocó los estromatolitos, "la vida está literalmente en la superficie. Es un misterio.

"Entonces, ¿en realidad no sabemos cómo era el mundo en aquel entonces?

"Hmm". Ella pensó por un momento y estuvo de acuerdo.

"De todos modos, no parece una buena opción para la vida. "

Ella asintió amablemente: "Pero debe haber algo beneficioso para la vida, de lo contrario no estaríamos en este mundo. "

Ese entorno definitivamente no es adecuado para nosotros. Si salieras de la máquina del tiempo y entraras en ese mundo antiguo, inmediatamente retrocederías, porque no había aire para respirar en la tierra. En ese momento, al igual que en Marte hoy, la Tierra también estaría llena de gases tóxicos de ácido clorhídrico y ácido sulfúrico que corroerían la ropa y provocarían ampollas en la piel. La atmósfera es tan turbia que la luz del sol apenas. llega al suelo sólo se puede ver la luz del sol de forma limitada durante un corto período de tiempo gracias a los frecuentes relámpagos, esto es la Tierra, pero no la reconoceríamos como propia.

En la antigüedad. , los aniversarios de bodas no existieron en absoluto, y durante 2 mil millones de años, las bacterias fueron la única forma de vida, se multiplicaron y crecieron en número sin mostrar ninguna inclinación evolutiva particular a entrar en otro nivel de existencia más desafiante. mil millones de años de vida, las algas verdiazules aprendieron a explotar un recurso abundante: el hidrógeno es especialmente abundante en el agua. Absorben moléculas de agua, comen el hidrógeno y expulsan oxígeno, inventando en el proceso la fotosíntesis. , "La fotosíntesis es sin duda el más importante en la historia de la vida en la Tierra." "Método metabólico": la fotosíntesis fue inventada por las bacterias, no por las plantas.

Con la proliferación de algas y cianobacterias, comenzó el mundo. estar lleno de oxígeno, y los microorganismos que descubrieron que el oxígeno era tóxico quedaron profundamente sorprendidos. En ese momento, estos microorganismos abundan. En un mundo anaeróbico (o libre de oxígeno), nuestros glóbulos blancos utilizan el oxígeno para matar a los invasores. Las bacterias son fundamentalmente tóxicas, a menudo nos sorprendemos cuando escuchamos esto porque a muchas personas les resulta cómodo respirar oxígeno, pero eso es solo porque evolucionamos para usarlo como algo horrible para cualquier otra cosa. . Incluso nuestra tolerancia al oxígeno tiene un límite. La concentración de oxígeno en nuestras células es sólo una décima parte de la de la atmósfera.

Hay nuevas bacterias que utilizan el oxígeno. Dos ventajas. producción, y repele los microorganismos competidores. Algunas bacterias se retiraron al mundo anaeróbico y fangoso de los pantanos y el fondo de los lagos. Migraron a un lugar donde usted y yo tenemos la capacidad de digerir; hay bastantes de estas entidades primitivas que viven dentro de usted; En este momento, ayudaba a digerir la comida, pero aborrecía incluso una pequeña cantidad de oxígeno.

Innumerables otras bacterias no se adaptaron y finalmente murieron.

Las ficocianobacterias escaparon y lo lograron. , el oxígeno adicional que produjeron no se acumuló en la atmósfera. El hierro se fusionó, se convirtió en óxido de hierro y se hundió en el prístino fondo marino, y durante millones de años el mundo literalmente se oxidó, un fenómeno vívidamente documentado por el mineral de hierro espinoso que existe. en todo el mundo hoy. No sucede mucho durante decenas de millones de años. Si volviéramos a ese mundo metamórfico temprano, no encontraríamos muchas señales de que el futuro de la vida en la Tierra fuera prometedor. Tal vez encuentres una fina capa de espuma que da vida en una piscina aislada aquí o allá, o veas una capa de material verde y marrón brillante y brillante en una playa rocosa, pero por lo demás, afuera, la vida todavía no se encuentra por ninguna parte. .

Pero hace unos 3.500 millones de años, algo más poderoso se hizo visible. Donde el agua es poco profunda, comienzan a aparecer estructuras visibles. A medida que los mariscos animales completan sus procesos químicos habituales, se vuelven un poco viscosos.

Esta pegajosidad se adhiere a pequeños granos de polvo y arena, y juntos forman una estructura un tanto extraña pero resistente: estromatolitos en aguas poco profundas, de esos que cuelgan de la pared de la oficina de Victoria Bennett. Los estromatolitos vienen en todas las formas y tamaños. A veces, los estromatolitos parecen coliflores gigantes; a veces, parecen esteras peludas (estromatolito significa estera de tierra en griego; a veces son cilíndricos y se extienden decenas de metros fuera del agua, a veces hasta 100 metros); Independientemente de su forma, los estromatolitos son rocas vivas. Los estromatolitos representan el primer proyecto colaborativo del mundo, en el que algunas especies primitivas viven en la superficie y otras viven bajo tierra, y una aprovecha las condiciones creadas por la otra. El mundo tiene su primer ecosistema.

Durante años, los científicos han aprendido sobre los estromatolitos a partir de sus estructuras fósiles. Pero en 1961, quedaron atónitos cuando descubrieron una sociedad de estromatolitos vivos en Shaker Bay, en la costa noroeste de Australia. Fue tal la sorpresa que los científicos tardaron varios años en darse cuenta plenamente de lo que habían descubierto. Hoy, sin embargo, Shaker Bay se ha convertido en una atracción turística, al menos marginal, que podría llegar a serlo. Un paseo marítimo se extiende hacia la bahía, lo que permite a los visitantes caminar sobre el agua y observar más de cerca los estromatolitos que respiran silenciosamente debajo de la superficie. Los estromatolitos son de color mate y gris y se parecen mucho a una gran masa de estiércol de vaca. Pero es un momento vertiginoso observar las criaturas que quedaron en la Tierra hace 3.500 millones de años. Como dijo Richard Fortey: "Este es verdaderamente un viaje en el tiempo. Si tan solo el mundo pudiera comprender su verdadera maravilla, esta vista sería tan hermosa como las ampliamente conocidas Pirámides de Giza". Aunque nunca lo adivinarías, estas humildes rocas están repletas de vida, con un estimado (ups, aparentemente una estimación) de 3.600 millones de microorganismos viviendo en cada metro cuadrado de roca. Si miras con atención, a veces puedes ver hileras de pequeñas burbujas que suben a la superficie. Entonces es cuando liberan oxígeno. Después de 2 mil millones de años de arduo trabajo, el contenido de oxígeno en la atmósfera de la Tierra ha aumentado al 20%, allanando el camino para el próximo capítulo más complejo de la historia de la vida.

Se cree que los estromatolitos de Shake Bay pueden ser los organismos de evolución más lenta de la Tierra y, sin duda, se encuentran entre los organismos vivos más raros. Habiendo creado las condiciones para formas de vida más complejas, fueron desplazadas en casi todas partes por otros organismos cuya existencia era posible gracias a su presencia. (Existen en Shaker Bay porque el agua allí es demasiado salada para que sobrevivan las criaturas que normalmente los comerían).

¿Por qué la vida tarda tanto en volverse compleja? Una razón es que el mundo tuvo que esperar hasta que organismos simples llenaran la atmósfera con suficiente oxígeno. "Los seres vivos no tienen suficiente energía para hacer eso", dijo Foti. Se necesitarían alrededor de 2 mil millones de años, o el 40 por ciento de la historia de la Tierra, para que las concentraciones de oxígeno atmosférico alcancen aproximadamente sus niveles actuales. completamente nueva La célula aparentemente apareció de repente: contiene un núcleo y otras partes conocidas colectivamente como "orgánulos" (de la palabra griega que significa "pequeña herramienta"). Se cree que el proceso comenzó con una bacteria que actuó de manera imprudente o aventurera. . Es violado o capturado por otra bacteria. Como resultado, ambas partes quedan satisfechas. Se cree que las bacterias atrapadas se convirtieron en mitocondrias. Esta mitocondria