viernes, 14 de agosto de 2015

EL CROMOSOMA Y EL ORIGEN DE LA VIDA EN LA TIERRA.-

  Según los que se ocupan del tema, el Planeta Tierra tiene una edad, deducida del estudio de meteoritos, por la adaptación de éstos (que tienen la misma edad que la Tierra) ésta tiene una edad de 4.600 y algunos millones de años mas.
  Hipotéticamente  durante los primeros  dos millones de años estarían ocurriendo en su superficie muchos acontecimientos físicos y químicos derivados del enfriamiento del Planeta.
  Luego de varios procesos, hasta los 3.800 millones de años aparecen en algunos lugares de la tierra algunas estructuras que podrían llamarse fósiles conocidas con el nombre de Estromatolitos, los que debían su resistencia a la destrucción a causa de que en algunas de sus partes habían tramos constituidos por materiales resistentes tales como cílice, calcio y otros, los que pudieron haber perdurado luego que otras sustancias del tipo algas hubieran desaparecido.
  Antes de esa época (lo hemos visto en otros artículos) no había nada que pudiera documentar que es lo que pasaba desde el punto de vista orgánico en la superficie terrestre hasta los 4000 millones de años en que pudieran haber aparecido algunas reacciones químicas que condujeran a la aparición de sustancias de ésta naturaleza.
  Durante aquellos primeros años desde los inicios de las reacciones químicas podrían haber aparecido infinidad de combinaciones que dieran origen a muchas clases de sustancias; aparte de lo que pudiera ocurrir relativo a combinaciones minerales: en la atmósfera, en el agua, y aún en algunas superficies terrestres, que pudieran conducir a la aparición de sustancias orgánicas.
  Todos conocemos que la existencia de las sustancias orgánicas tienen como base de su estructura la presencia del elemento carbón el que debe sus propiedades a la diversidad de combinaciones que puede realizar tipo valencias consigo mismo con el oxígeno, el hidrógeno y con otros elementos para crear las llamadas sustancias orgánicas; además tenemos  que destacar que en éstas sustancias el hidrógeno desempeña una función que facilita muy diversos enlaces químicos.
  Hemos mencionado en otras oportunidades que Miller y otros investigadores en sus matraces de realizar experimentos, probaron que si dentro de ellos se pone una mezcla de pocos elementos químicos como: anhídrido carbónico, amoníaco, vapor de agua y algún otro al que aplican alguna clase de electricidad al cabo de un largo período, obtienen como resultado del experimento la aparición (dentro de los matraces) de diversas sustancias originadas por las combinaciones que pudieron ocurrir entre los pocos elementos iniciales. Se deduce que en un ambiente primitivo (fuera de matraces) en la atmósfera existiera ésta variedad de sustancias, las que aparecerían en algunos ambientes del Planeta, las cuales no solamente como en los matraces por diversas combinaciones con el ambiente: aire, agua, tierra pudieran originar otras clases de productos: ej: conocemos que en algunos ambientes naturales se podrían haber estado produciendo combinaciones en las cuales también participaría la presencia de los rayos solares como es el caso del anhídrido carbónico, más agua, más sol, luego de algunos procesos químicos se obtienen algunas clases de azúcares.
  Podrían también en aquellas épocas haber ocurrido combinaciones de lo orgánico con lo metálico en las cuales lo metálico interactúa con lo orgánico como es el caso de las combinaciones del fosfato que interactúa con algunas sustancias como los clótidos suministrando energía y también del magnesio que lo hace con algunos enlaces en que el carbono y el nitrógeno participan, ej: porfirina en las cuales también puede participar el hierro.
  En aquella época también podrían haber aparecido algunas de las primeras combinaciones químicas en que el carbono y el nitrógeno producen enlaces entre ellos algunos de doble valencia para crear los polígonos químicos que estructuran las purinas y porfirinas que son la base del ADN (cromosoma).
  Las purinas y porfirinas tienen la propiedad de enlazarse con algunos azúcares: desoxi y oxirribosa  las cuales unidas forman cadenas que tienen la propiedad de actuar químicamente entre ellas  las cuales a su vez, tienen  efectos sobre otros tipos de cadenas, las cuales dentro de la estructura celular en éstos procesos resultan otras sustancias como las proteínas que son la base de las estructuras celulares y también de distintas clases de fenotipos.
  Las cadenas a que hacíamos referencia en el párrafo anterior provienen de varios enlaces de purinas y porfirinas los que forman núcleos activos que reaccionan químicamente con otros núcleos los que ya vimos están enlazados por medio de los azúcares y fosfatos, al actuar químicamente influyen en otros productos derivados de su actividad que son definitivamente los que se reproducen de unas células a otras.
  Estas cadenas son las que conocemos con el nombre de cromosoma son las que debieran existir con éstas mismas estructuras en la época primitiva y por el efecto de la mal llamada duplicación tiene la propiedad de auto-reproducirse para trasmitir a la descendencia los efectos químicos que ellas representan o sea fenotipo.
  Hoy conocemos, por los estudios que se han realizado desde las épocas en que los investigadores comienzan a estudiar el átomo, que ésta propiedad de la auto-reproducción es resultado de las cualidades internas que tiene el átomo.
  Cuando aprendimos química tomamos conocimiento de que los relacionamientos entre los distintos átomos se debían a los efectos de la  llamada valencia en la cual los elementos se relacionan por ésta propiedad que consiste en que los electrones  de las sustancias combinantes de una de las partes alcanza a la de los otros elementos, por lo cual pueden circular entre los dos núcleos. Hoy se conoce que además de las propiedades de valencia existen otras que corresponden a las fuerzas que se desarrollan en el propio interior del átomo, las que se originan por efectos de la llamada polaridad.
  Las polaridades que ocurren entre los protones y neutrones y electrones son debidas a estados energéticos circunstanciales que ocurren entre los componentes internos del propio átomo, las que pueden ser positivas,  neutras, negativas o inducidas; resultado de lo cual en las relaciones de los elementos ocurren o pueden ocurrir interferencias diríamos entre la química de valencia y éstas cualidades propias del interior atómico. Por efecto de las polaridades positivas los átomos de elementos químicos iguales pueden tener efectos de atracciones entre ellos.
  Estudios realizados por diversos autores como ser Vander Walls, London, Queson y otros son los que han encontrado éstas cualidades que no se estudian a nivel de la química común, de las cuales resultan atracciones entre elementos como vimos de átomo con átomo que pueden realizarse cuando los átomos se encuentran en forma independiente o en combinaciones formando con otros distintos elementos diversos.-
  La cualidad que comentamos en el último párrafo aclara algunos puntos relacionados con la genética por los cuales cuando un elemento integrante de la estructura química  de lo que conocemos por ADN (cromosoma) que forma parte de alguna estructura celular única o combinada con otras estructuras entra en la faz de dividirse lo haga para hacer una copia de sí mismo tomando del medio ambiente en que se desarrolla un átomo que corresponda al mismo elemento así por ejemplo un carbono que se duplica acopla a un carbono tomado del medio ambiente y lo mismo ocurre con los otros elementos que compongan al cromosoma; al cabo de algunos minutos el proceso de los acoples de cada elemento del cromosoma con algún elemento igual del medio ambiente: protoplasma o algún ambiente natural se ha completado los acoples creando una figura de estructura química igual al de la muestra o sea cromosoma. Ésta figura química tiene entre sus átomos de elementos las mismas distancias que lo que hay en la muestra por lo cual entran a jugar las propiedades de valencias de la química común que lógicamente ocurrirán entre elementos tomados del ambiente en que se realiza la reproducción.
  Éstas explicaciones a las que tomamos como fuente de conocimiento por varios autores podrían haber ocurrido desde el inicio de las primeras combinaciones químicas en que éstas pudieran haber empezado a realizarse, así tenemos que el cromosoma debió de tener su origen simultáneamente con la creación de las cadenas originales por las cuales empezaron a funcionar las estructuras que conducen químicamente a la creación de las combinaciones de los ácidos nucleicos con la aparición de las purinas y pirimidinas conocidas con los nombres de adenina, guamina, citosina, tianina y uracilo que los integran.
  Con esto estamos dando un punto final a las explicaciones de porque el cromosoma debe haber sido unas de las primeras creaciones de la química orgánica que conducen a conocer cual podría haber sido el origen de la vida.
  Cuando hablamos del experimento de Miller y otros vimos que éstos se realizan en ambientes confinados o sea dentro de los matraces; al referirnos a lo que ocurriría en el ambiente primitivo formado por los componentes de aire, agua y tierra necesariamente tenemos que conjeturar que en ambientes muy abiertos como ser la propia atmósfera y el agua de los océanos los elementos químicos se encontrarían bastante dispersos lo que dificultaría la realización de los enlaces en ellos. Pero circunstancias especiales podrían permitir que se crearan en algunos ambientes especiales lugares en los que muestras de atmósfera y agua se encuentren confinados y en suficiente volumen para que las sustancias o átomos de elementos pudieran tener aproximaciones.-
  Entre los primeros elementos químicos que pudieran haber aparecido como ser el carbono y el hidrógeno se daría el caso de que muchos carbonos se enlazarían entre ellos en forma lineal y que a cada uno de ellos se les acoplaran dos átomos de hidrógeno; ésta estructura es la base de la creación de muchas clases de sustancias conocidas con el nombre de hidrocarburos (sustancias grasas).-
  Las sustancias grasas de diversas clases. presentes en toda clase de seres vivos, forman una clase de película conocida por membrana la que es común a todos ellos.
  En los distintos ambientes que pudieran existir en la tierra determinados enlaces de estas sustancias ordenados en la forma adecuada podían crear algunos tipos de vesículas dentro de las cuales quedaran muestras del ambiente en que ellas se crearan.
  Parangonando lo de los ensayos de Miller con lo que pudiera ocurrir con éstas vesículas primitivas se completaría la comparación en que la energía de tipo eléctrico provendría  de corpúsculos de clorofila creados por las porfirinas  las  cuales estructuras captan energía solar la que es transformada en una especie de energía eléctrica necesaria para provocar enlaces creadores de muchas clases de sustancias a modo de lo que ocurre en el ensayo  de Miller.-

                                      FIN

        Aníbal Mendoza Amaral

       Salto, Uruguay. 10 de agosto de 2015
                                

viernes, 12 de septiembre de 2014





LAS FUERZAS INTERNAS DE LOS ATOMOS RELACIONADAS CON LA DUPLICACION DEL CROMOSOMA.



   De acuerdo con los datos obtenidos de la biografía referida al tema,los fósilesmás antiguos que se conocen datan de una época alrededor de 3.800 millones de años; los cuales se encuentran en diferentes lugares del planeta, éstos son conocidos con el nombre de Estromatolitos; su designaciónes debido a la estructura que presentan, las cuales son originadas por los esqueletos silicios y calcáreo, que correspondían a  los seres vegetales o similares que existieron en esa época.
  Estos seres muy parecidos a las algas se suponen que vivían en aguas de muy poca profundidad, las que periódicamente en términos de periodos prolongados en su nivel podían subir o bajar provocando cambios ambientales, determinando que los seres allí existentes  captores de energía solar tuvieran que recrear de acuerdo con éstas variaciones nuevos lugares de vivencia,circunstancia por la cual quedaban los esqueletos resistentes al ambiente formando capas de relativamente poco espesor que le dan características propias a las rocas llamadas Estromatolitos.
   Probablemente los seres que vivieron en el largo periodo de varios millones de años se tendrían que multiplicar, de manera que ya en sus estructuras biológicas debían tener alguna fórmula química  que fuera precursora de los cromosomas, los que todos conocemos son necesarios para que las células al multiplicarse lleven una copia exacta  del código hereditario de la que ellas provienen. En el proceso de la evolución  que ocurre durante millones de años éstas estructuras que corresponden a los cromosomas,deben de haber sufrido grandes cambios que condujeran al perfeccionamiento  del sistema hereditario; pero en las épocas primitivas el sistema debía de ser mucho más sencillo.
   Antes de los Estromatolitos, no se tiene ninguna información de cómo debían de ser los seres que vivían allí. A partir de que en  la Tierra se crearan ambientes para que los distintos elementos químicos se relacionaran,con el fin de crear diversas sustancias orgánicas entre las que pudiera haber multiplicación celular, pues entonces tenía que ya haberse creado alguna forma de cromosoma.
   En algún momento en lo que podía haber sido el inicio de una etapa de la evolución de los seres vivos, en que  la actividad de los rayos solares por intermedio de los primitivos tilacoides, ya también habían empezado su función de captar energía solar para crear diversas sustancias orgánicas  y además los llamados Nucleótidoscomenzaban a crear las cadenas,los tripletes de éstos  crean las condiciones para que en procesos químicos se llegue a la creación de las proteínas, que por su enorme variedad desde un principio se integran a las estructuras del propio ADN.
   En la conformación de los llamados Nucleótidos se relacionan  químicamente varios átomos que dan distintas propiedades químicas a la molécula que ellos conforman. El principal núcleo de la estructura de los Nucleótidos  esta formada por un polígono en el cual seis carbonos ocupan los vértices principales; esta estructura básica es el llamado azúcar desoxirribosa, a ella se enlaza la base nitrogenada Adenina la cual puede ser sustituida por alguna de las otras bases conocidas por su letra mayúscula inicial las cuales son: T,U,G,C en el vértice número tres de éste azúcar hacia el interior del polígono enlaza un H y al exterior un OH; en el vértice quinto al carbono que corresponde se le enlaza el número seis el que oxigeno mediante se enlaza a un fosfato.   
   Para profundizar un poco más en la descripción de lo que ocurre en el proceso hereditario hasta llegar a las proteínas durante la activación de los Nucleótidos que corresponden al ADN (descrito anteriormente) a continuación de que ésta estructura toma contacto con el medio ambiente celular (único o múltiple), se desencadena la activación química de éste (ADN) el cual origina una copia del mismo, la cual tiene unas pequeñas modificaciones  en el  llamado ARN; éstas se deben a que en el carbón número tres en vez del H solo dentro del polígono hay OH por lo tanto más oxigeno; en el carbón número uno del azúcar se reemplaza la timina por el uracilo.
  Los elementos químicos Carbono, Hidrógeno,Oxígeno y Nitrógeno son prácticamente los únicos que se encuentran enlazados de alguna u otra forma para crear las moléculas químicas que corresponden a los cromosomas; los cuales se combinan para crear estructuras  muy diversas que en sus enlaces dan resultados químicos,que a su vez tienen distintas consecuencias químicas. Éstas principalmente se deben a las estructuras internas que tienen los átomos  de los elementos químicos que componen los genes, que ademásinfluyen en los fenotipos  de las diversas clases de seres.-
   Los genes que tienen los códigos hereditarios están formados por tripletes de Nucleótidos  los cuales en el ADN y en su copia ARN  van a acoplar a ésta última estructura (tripletes) un aminoácido que le corresponda y así sucesivamente con los otros tripletes. No todos los aminoácidos se enlazan específicamente a un triplete; en algunos casos éstos pueden acoplar varios al mismo aminoácido de los veinte que integran el sistema.-
   En los procesos químicos en que se habla de duplicación de los cromosomas, intervienen otras características que no son de uso corriente en relación a los enlaces que se producen internamente dentro de los átomos,  conocidos por valencias. En éstos casos ocurren aproximaciones  debidas a fenómenos de polaridad que suceden entre los electrones de elementos de la misma clase, aunque estén dentro de estructuras de moléculas distintas. Debido a lo anterior un átomo de carbono puede atraer a otro átomo de carbono  y lo mismo sucede con los otros átomos que integran los cromosomas; lógicamente las moléculas en cuestión  deben de encontrarse en el mismo ambiente.-
   En el caso de la duplicación  del cromosoma , éste al tomar contacto con el medio ambiente de la nueva célula  lo que ocurre en la actualidad y lógicamente también sucedería en los tiempos primitivos, éste contacto desencadena un proceso de algo así como desintegración en las moléculas del nuevo medio ambiente, de lo que resulta que los átomos que corresponden al cromosoma que se duplica atraen hacia sí los átomos de su misma naturaleza y que quedan liberados de la molécula del referido  medioambiente. De éstos procesos, debido a las fuerzas de atracción dentro del cromosoma, resulta que cada átomo que está para duplicarse tiene aproximado un átomo igual. Los componentes de los elementos químicos en este caso nos referimos a los que integran al cromosoma, se encuentran enlazados en su estructura química por distancias y ángulos muy específicos, por ejemplo el carbono del nitrógeno o del oxígeno y a la vez ocurre lo mismo con otros elementos químicos que componen el cromosoma. Al ocurrir que a cada átomo del cromosoma se le acopla uno igual y lo mismo en los otros elementos estos nuevos acoplados queda a distancia de enlaces del tipo valencia como en el original, de lo cual resulta la duplicación del cromosoma. Este proceso de duplicación se realiza gracias a los fenómenos químicos mencionados y a los aportes de energía y elementos químicos provenientes del medio ambiente; medio ambiente que seguramente hace varios millones de años alrededor de cuatro mil se encuentra en el entorno de las moléculas que se estarían creando por los efectos de las estructuras captoras de energía solar y sus derivados, producto de los tilacoides primitivos  y de muchas otras clases de creaciones  que podrían haber surgido en los ambientes primitivos.-

Aníbal Mendoza Amaral   1º de setiembre de 2014.
Correo electrónico.  nilte@montevideo.com.uy

Para hacer este artículo se ha consultado la siguiente bibliografía, entre otros.-
v - Atracción molecular en Wikipedia.
v -- Curtis, Helena y Barnes, N. 1993 5ª edición. Biología. Editorial médica Panamericana S.A.
vOrigen de los elementos químicos en Wikipedia.

martes, 12 de noviembre de 2013



Primera parte



EL ATOMO Y SUS FUERZAS INTERIORES.-



    El tema que vamos a tratar, está relacionado con el átomo y sus fuerzas interiores y sus efectos en la creación de moléculas relacionadas con los procesos de la creación de vida.
    Para situarnos en este tema debemos en primer lugar hacer un ligero repaso de las características del átomo. Desde hace más o menos 80 años, allá por 1930,cuando estudiábamos en física el átomo, se tenía el concepto de que éste era la partícula mas pequeña de la materia; por aquel entonces en los estudios de física y de química aprendíamos que alrededor de un núcleo giraban electrones y que los distintos elementos químicos tenían en ese núcleo 2 componentes principales, el protón y el neutrón, y que a cada protón le correspondía un electrón el cual giraba en la relatividad del tamaño súper pequeño a una distancia muy grande del núcleo; para darnos una explicación gráfica se comparaba la estructura del átomo con una pelota colocada en el centro de la cancha de futbol y girando sobre las gradas alrededor de todo el estadio, una partícula sumamente pequeña así como mil veces mas chica que la pelota, por lo cual lo hacia a una gran distancia relativa del centro de la cancha. También aprendimos la noción de que la valencia es la fuerza con que cada elemento químico o algunos elementos químicos se podían combinar con otros intercambiando electrones entre cada uno de los núcleos que los integran.-
    También aprendimos que cada elemento químico según su número de electrones (y lógicamente protones) tiene uno-dos-tres y hasta cinco electrones de intercambio; como lo dijimos, éstas valencias permiten los enlaces entre los elementos químicos, citamos a modo de ejemplo el mas conocido que origina la sal común, la que es compuesta por el enlace de un electrón de los varios que tiene el cloro con un electrón también de los varios que contiene el sodio, los electrones de intercambio giran entre los dos núcleos.-
    Las investigaciones que se han estado haciendo desde aquella época para lo cual se cuenta con instrumentos sofisticados, cuyo ejemplo clásico es el del ciclotón que es un acelerador de partículas, un aparato muy grande, es el ejemplo de que las investigaciones han permitido determinar que el átomo no es la partícula mas pequeña divisible, como pudiera ser el átomo de hidrógeno que es el átomo mas pequeño y también el helio que tiene solo dos protones y dos neutrones; dentro de cada átomo (que pueden ser muchos) hay varias clases de partículas las cuales están relacionadas entre si por fuerzas energéticas muy poderosas; entre las partículas diríamos mas populares se encuentra la llamada Quark, se conoce que hay varias clases de Quark, los cuales están enlazados entre si por fuerzas energéticas, de manera que en el protón hay determinada cantidad de ellas y  en el neutrón también las hay en las mismas proporciones.-
    Desde el principio en que se conoce que las sustancias están formadas por elementos químicos, los cuales están integrados por átomos, algunas manifestaciones externas de algunos de los elementos químicos, además de las valencias, se conocían; las radiaciones. Son algunas de ellas las que desde muy temprano se tuvo conocimiento de que algunos elementos químicos,  tenían algunas manifestaciones que se llamaban radiaciones; que tenían efectos notables sobre otras sustancias, sobre todo en las orgánicas lo que se manifestaba en algunos casos de aproximaciones, en que éstas radiaciones ocasionaban cambios en sus componentes.
Se descubrió el elemento Radio el que está compuesto por muchos átomos y lógicamente protones y neutrones desde los cuales se emiten éstas radiaciones, algunas de las cuales tienen aplicaciones en medicina para el control de cierto tipo de cánceres. Se encontró además otro elemento que tuvo gran trascendencia después, que es el llamado Uranio, el que también tiene mucho efecto de poder radioactivo; y además se descubrió que una gran cantidad de elementos químicos que antes se consideraban sin efecto de ésta naturaleza,  también los tienen aunque con mucho menos intensidad.-
    Las radiaciones emitidas son principalmente de tres clases Alfa, Beta y Gama algunas de ellas son de poco efecto, pero entre estas, las hay, unas que tienen efecto muy destructivo.
Con el asunto de la bomba atómica y de los estudios que se han realizado para fabricarla, y por los usos que se han ido conociendo a nivel de medicina se conocen muchas propiedades que antes no se conocían; como  los efectos que se derivan de las energías de enlace que unen a las partículas que componen a los átomos, tanto en los protones como en neutrones; como lo averiguaron algunos investigadores como Vander Walls, London, y Queson, los cuales han descubierto, energías que tienen internamente los núcleos de los elementos. Estas energías se conocen con los nombres de atracciones moleculares.-
     Estas energías paralelas a las que ocurren en las valencias (atracciones electrónicas) tienen también efectos en las relaciones entre los átomos; como se expone en la bibliografía respectiva, entre las partículas que tienen en el interior los núcleos, hay fuertes energías que crean situaciones de polaridad, lo que determina en algunas zonas internas de los núcleos atracciones entre los átomos de elementos iguales, aunque compongan distintas sustancias; así puede suceder que esto ocurra entre los átomos de carbono de una sustancia con los átomos de carbono de otras y lo mismo con los átomos de nitrógeno, hidrógeno y oxigeno que se presenten en la misma circunstancia. Estos efectos de que átomos de la misma naturaleza puedan tener ciertas atracciones, pueden explicar muchas cosas que ocurren en el nivel de muchas clases de moléculas que compongan sustancias, por ejemplo en el caso de los gases compuestos por un solo elemento químico o con mas de uno, por ejemplo en el del metano, con mas de un elemento (C H4) que puede escaparse de sus envases y expandirse densamente, en mayores espacios en forma de gas; lo mismo ocurre con el vapor de agua (H-OH) que en la atmósfera por éstos efectos sus gotitas se enlazan o unen formando las nubes, además en gases compuestos por elementos puros como el nitrógeno que se encuentra extensamente difundido en la atmósfera, el oxigeno que forma capas como el caso del ozono, también presentan ambos los mismos efectos de éstas atracciones lo que permite su reconocimiento como verdaderas sustancias.-
    A modo de hipótesis, podríamos decir que no sería descartable que por el efecto de la atracción molecular, sustancias que pueden ser distintas a causa de los enlaces de valencia, cuando se encuentran juntas por éstos efectos de la atracción molecular, creen nuevos enlaces de valencia entre ellas. En éstas circunstancias, podríamos encontrarnos con sustancias que tuvieran los  mismos átomos que la otra pero organizados en distinta forma estructural estéreo química. Esta aproximación daría la oportunidad de un acercamiento entre átomos  que están en las distintas sustancias con lo cual enlaces de valencia pueden ocurrir entre ellos, con lo cual se crearía  una nueva sustancia que comprendería a todos los átomos de las dos.-


Segunda parte

Las moléculas de la vida.-


    La mas antigua evidencia de vida en el Planeta Tierra, se remonta a una época que se data en una edad de tres mil ochocientos millones de años, hace referencia a la aparición de algunos tipos de rocas encontrados en ciertas zonas del globo, Australia, Francia y otros, que por sus estructuras se conocen que fueron formados por sustancias de origen vegetal, los que se llaman estromatolitos están constituidos por grupos o colonias de seres que vivieron en aquella época que organizaron sus esqueletos de origen químico, incluyendo sustancias de carácter indestructibles, como pueden ser los elementos Sílice y Calcio; se explica que éstos pertenecerían a algunas clases de bacterias del tipo de las cianobacterias que tienen cualidades de crear sustancias orgánicas captando energía solar, o sea por el proceso de fotosíntesis. Vivían en aguas costeras de poca profundidad, en lugares en los cuales por circunstancias ambientales de mas o menos cantidades de lluvia podrían variar sus niveles superiores en forma periódica, lo que determinaba que periódicamente las colonias de éstos seres fotosintéticos tuvieran que cambiar sus lugares de vivencia adaptándose a las circunstancias, por lo cual sus estructuras esqueléticas perduraron marcando éstos periodos.-
    Desde aquella época para acá la documentación fósil es abundante, pero antes de esa fecha prácticamente no hay nada que nos explique si habían células individuales, de donde tenían su energía y como se multiplicaban además de otras actividades, de manera que solo podemos hipotéticamente deducir lo que podría haber ocurrido en la época muy extensa que abarca 2 o 3 mil millones de años, previa a la aparición de los estromatolitos, periodo durante el cual desde la creación del Planeta, sus condiciones físicas, químicas y temperatura fueron adecuando los ambientes creados para que en ellos aparecieran las primeras moléculas que condujeran a la vida.-
    Estos ambientes, tendrían que provenir de los relacionamientos físicos y químicos que pudieran haber estado ocurriendo en los distintos planos superficiales y aun profundos del Planeta; la atmósfera se habría empezado a formar con los aportes de las sustancias gaseosas que se empezarían a formar por los enlaces químicos de los elementos, que por sus estructuras correspondieran a ella: metano, gases amoniacales, óxidos de carbono, gases provenientes de  elementos desprendidos de los magmas sulfurosos, clorados, nitrados, mucho vapor de agua y otros. El agua liquida aparece tan pronto la temperatura fue propicia y  en la parte sólida las estructuras físicas y químicas también acorde con las circunstancias ambientales de evolución de temperaturas, presiones, gravedad y otras también, por los enlaces de los átomos de los elementos químicos, se crean los minerales. Sobre un Planeta como era la Tierra en éste periodo de etapa tan inicial, el factor de influencia de los rayos solares que activa por sus efectos energéticos los electrones de muchas sustancias deben de haber tenido mucha influencia en los procesos de enlaces que pudieran haber estado ocurriendo a nivel atmosférico, en la superficie acuática y sólida. Además el Planeta Tierra por su tamaño y ubicación orbital en éste proceso evolutivo es muy probable que hubieran ocurrido aceleraciones y desaceleraciones en los procesos de enlaces químicos según su ubicación desde el polo al ecuador.-
    En éstos ambientes entre 4 y 5 mil millones de años deben de haber ocurrido algunos enlaces de elementos creadores de moléculas conducentes a la creación de vida.-
    Según algunos investigadores, entre ellos, Stanley Miller, Harold Urey y otros,  supusieron que en aquellos ambientes iníciales pudieran haber habido oportunidades de creación de materias orgánicas con la base de enlaces de las sustancias existentes en la atmósfera, de sus investigaciones realizadas en aparatos adecuados para simular la circunstancia que pudieran haber habido en aquellos tiempos primitivos, encontraron como resultados de sus experimentos que se habían realizado varias clases de enlaces, de los que resultaron sustancias conocidas actualmente como los clotidos casi todos los aminoácidos y otras, que están en el proceso del camino que conduce a la creación de vida.-
    Acorde con los conocimientos actuales sobre física y química, en ambientes abiertos en que las sustancias están muy dispersas las cuales lógicamente están integradas por átomos, es muy difícil que pueda haber habido aproximaciones, tales como pudiera haber ocurrido dentro de los matraces de los experimentadores; por lo cual si éstas hubieran ocurrido en circunstancias muy especiales de ambientes que pudieran haberse dado en alguna parte de la extensa superficie terrestre, tendrían que haber sido realizadas en nichos o lugares en que pudiera haber concentraciones naturales, y que sobre ellas hubieran actuado efectos energéticos provenientes desde el exterior de la tierra como ser rayos solares, cósmicos o propios de los elementos químicos que pudieran estar presentes.-
    Por lo que conocemos actualmente, todo ser vivo desde los microbios (unicelulares) a los complejos seres multicelulares, vegetal o animal, están organizados sobre la base de la estructura celular, en la cual dentro de una membrana envolvente ocurren los procesos del funcionamiento celular. Por éstas circunstancias debemos pensar que una de las cosas u ocurrencias químicas que tiene que haberse dado al principio de los tiempos, es el de la aparición de alguna clase de membrana que tuviera algún tipo de estructura vesicular, dentro de la cual ocurrieran procesos químicos, productos de relacionamientos con el exterior, a los efectos de que los componentes en forma de sustancias formadas por átomos, pudieran ingresar al interior de la vesícula.-
    En el terreno de lo hipotético podemos imaginar, que una membrana de un tipo similar tendría que haber aparecido envolvente de una vesícula para que dentro de ella hubieran relacionamientos entre moléculas y sus átomos para crear diversas sustancias mas energéticas; también en lo hipotético, podríamos deducir de cómo tendría que ser ésta membrana para que los procesos químicos pudieran ocurrir; tendríamos que suponer a ésta membrana y su vesícula correspondiente inserta en un ambiente actualmente inimaginable, que algunos investigadores suponen que estarían formados en la parte atmosférica, por grandes cantidades de metano, anhídrido carbónico, nitrógeno y también mucho vapor de agua el cual podría tener disoluciones dentro de las gotitas, sustancias emitidas por los vapores internos terrestres, de los cuales el azufre, y otros elementos productores de radicales tipo ácido las impregnarían, determinando que al precipitarse sobre los compuestos de las rocas terrestres, provoquen disoluciones que al ser arrastradas a espacios reducidos conjuntamente con los aportes que provengan de la propia atmósfera en sustancias químicas, enriquezcan en distintas partes del planeta lugares de concentración y consecuentemente aproximación de elementos químicos entre si.-
    En éstos nichos habrían muchas oportunidades de encuentro de sustancias reactivas, pero lo mas importante que podría ocurrir seria la creación de las vesículas, de las que basado en un proceso de miles de millones de años de evolución, el planeta está poblado de vida.-
    La membrana de todo ser vivo, desde los microbios a los más complejos multicelulares, tiene su estructura basada en compuestos lípidos, y esta formada generalmente en una estructura de doble capa, dentro de la cual ocurren procesos químicos importantes. La membrana por efectos evolutivos debe de haber adaptado su funcionamiento a distintas circunstancias ocasionadas por influencias externas e internas de la célula, ejemplo de ello son los pliegues, vacuolas, aparato de Golgi, etc.-
    Para que hubiera habido un "inicio" la membrana tenia que haber aparecido muy tempranamente en la evolución del planeta, tienen en común como lo hemos dicho anteriormente en microbios, plantas ,animales, etc., el que es de origen lípido lo que significa que su estructura está formada principalmente por materias grasas, y algunas combinaciones que tienen asociación con éstas sustancias.-
    Desde el punto de vista químico, la sustancia conocida como grasa, está formada por una cola larga compuesta por el enlace de entre 15 y 20 átomos de carbón, a los cuales se enlazan por encima y por debajo 2 átomos de hidrogeno, en el ultimo carbono de un lado se enlaza otro hidrogeno y en el otro extremo de la cola el carbono por medio de un oxigeno, se enlaza con una molécula de tres carbonos, que forman una clase de azúcar llamado glicerol (la cola grasa se enlaza sustituyendo un OH),de manera que esta estructura tiene una cola que es hidrófobica y la cabeza que hidrófilica.-
    En las estructuras de membrana de aquel entonces, se habrían producido repliegues de tal forma que se crearan capas dobles en las cuales en los bordes externos, quedarían las cabezas hidrófilica y dentro del repliegue las colas hidrófobica; en una estructura envolvente para formar vesícula dentro de ella, aparecerían cabezas de la estructura grasa y también en el borde externo de la doble capa envolvente de la vesícula, motivo por lo cual toda la estructura podría ser inmersa dentro del agua.-
    Lógicamente tenemos que pensar que si en esa época tan primitiva que se remonta a cuatro o cinco mil millones de años aparecieron vesículas que fueran la base de un proceso evolutivo, éstas tendrían que replicarse; acorde con lo que hemos explicado con respecto a la estructura del átomo con sus fuerzas interiores de las cuales resultan atracciones moleculares, podemos suponer que las vesículas crecerían hasta cierto limite y luego se dividirían produciendo brotes o algo similar, si aceptamos este supuesto tenemos que pensar que debería de haber un flujo continuo de materias grasas que por efecto de la propia atracción molecular, (muy fuerte en ésta clase de sustancia) se fueran adhiriendo a las estructuras ya existentes determinando por tal causa el aumento en superficie de las membranas grasas.-
    Siempre en el terreno de lo hipotético debemos de pensar como se relacionarían las vesículas con las otras sustancias químicas que pudieran existir en el entorno de ellas; también con una cierta base, que la proporcionan algunos estudios especiales, se puede suponer que con la aparición o creación de éstas estructuras podrían haber ocurrido otros acontecimientos químicos, como los que citan Miller y otros investigadores en sus experimentos. Por lo que se evidencia en los fósiles llamados estromatolitos, los cuales ya estarían formados por sustancias orgánicas creadas por los enlaces de los cuatro elementos fundamentales de ellas: carbono, hidrógeno, oxigeno y nitrógeno, se evidencia que debió haber ocurrido creaciones de sustancias en forma simultanea con la aparición de las vesículas, los enlaces  de carbono y nitrógeno que dan origen a la creación de unas sustancias especiales, entre las cuales las moléculas de porfirinas, dan estructuras captoras de energía, que según la bibliografía pueden ser muchas, pero en el tema relacionado con el origen de la vida las que interesan son las que están relacionadas con la aparición de la clorofila; en los textos correspondientes se puede observar los dibujos que muestran su estructura en que se ve que la "cabeza" de la clorofila está formada por una molécula de cuatro polígonos pentagonales en que el carbono y el nitrógeno se enlazan alternativamente, unidos en forma tal que en su centro está ocupado por un átomo de magnesio; la clorofila tiene la propiedad de que puede captar fotones o energía del sol y por efectos químicos y energéticos lo transforma en una especie de energía eléctrica. Simultáneamente también con la creación de las porfirinas, podrían haber ocurrido enlaces entre átomos del carbono con el nitrógeno creando otros tipos de estructuras poligonales en que éstos se alternan dando polígonos de seis y mas lados, que corresponden a las llamadas purinas y pirimidinas, que son los componentes de los clotidos que enlazados crean los ADN y ARN, los que tienen mucho que ver también con el origen de la vida.-
    También como lo informan los resultados obtenidos por diversos investigadores, otra creación que podría haber ocurrido en aquellas etapas y circunstancias tan iníciales es la de los llamados aminoácidos, de los cuales sabemos que veinte son los necesarios y de ellos siete son imprescindibles en los procesos de la vida.-
    Lo que estamos explicando referente a lo orgánico, relacionado al periodo de inicio de la consolidación del planeta, que dan como resultante de la aparición de vesículas, porfirinas, purinas, pirimidinas y aminoácidos, se referirían a que de su actividad resultarían poblaciones celulares; el asunto tendría que ser así para que hubiera una multiplicación de las células y en una sucesión de relacionamientos ambientales y entre si, se fueran trasmitiendo y heredando las cualidades adquiridas.-

                 Tercera parte

La estructura del átomo y las consecuencias en el proceso evolutivo de la vida.-

    Como hemos visto hasta ahora, en esta descripción, los sucesos acontecidos debido a la aparición de moléculas relacionadas a la aparición de vida, han empezado a producirse alrededor de 4.MA  lo que se han ido sucediendo en una forma de evolución continua apoyadas en procesos químicos y físicos, de alguna manera tiene que ser consecuencia de una sucesión de hechos encadenados, que se fueron sucediendo a través de miles de años con efectos acumulativos; porque las moléculas constitutivas que trasmiten las cualidades adquiridas a otras (diríamos copias), deducimos que para que esto ocurra debe de haber existido una especie de memoria, la que se trasmite de célula a célula, todo lo cual está apoyado como lo vimos en los fundamentos de la química.-
    La química es la que determina la creación de las purinas y las pirimidinas que componen los clotidos, que son las estructuras que enlazados en cadenas crean los cromosomas, los cuales como veremos son los que trasmiten esa especie de memoria a que nos referimos.-
    Buscando en la bibliografía una explicación, sobre las causas de por qué algunas sustancias que componen plantas y animales se multiplican, por ejemplo la clorofila, y porque también el cromosoma se duplica para que la información genética pase de una célula madre a una célula hija, no hemos podido encontrar una explicación razonable que demuestre los procesos químicos por los cuales ocurren éstas clases de duplicaciones.-
    Hurgando sobre el tema, nos ha interesado lo que ocurre por ejemplo en lo relacionado con la clorofila; nos parece extraordinario lo que ocurre en la germinación de una semilla tan chiquita como es la del perejil, durante la cual desde el momento de que nace el tallito debajo de alguna capa de tierra hasta que toma contacto con la luz, éste no presenta ninguna evidencia en su estructura el tener clorofila; cuando toma en contacto su ápice de crecimiento que porta un cotiledón con la luz, desde ese momento aparecen los pigmentos verdes que invaden rápidamente (pocas horas) toda la superficie en la cual se desarrolla el cotiledón. Esta multiplicación tan rápida de los pigmentos de clorofila, encuadra dentro de las interrogantes de porque se duplican algunas sustancias que componen las estructuras de varias clases de seres vivos.-
    También tomamos conocimiento al estudiar las cualidades energéticas del átomo, entre las cuales se encuentra la atracción molecular, cualidad que nos induce a pensar hipotéticamente que ésta propiedad tiene que ver con muchas de las ocurrencias, de sucesos que se producen en las estructuras orgánicas de los seres vivos. Esta propiedad de la atracción molecular como ya lo hemos visto en la primera parte de ésta exposición produce acercamientos entre átomos, o entre núcleos de la misma clase de elementos, y también puede ser que se produzcan estos acercamientos aunque los átomos estén comprometidos en enlaces de valencia con otros elementos distintos que pudieran integrar moléculas diversas.-
    Los procesos de la atracción molecular son mucho mas frecuentes de lo que podríamos suponer, relacionados con las sustancias orgánicas, en algunas citas de la bibliografía se dice que casi toda clase de sustancia o materia sufre de éstos efectos los que se pueden manifestar de distinta manera; en el caso de las sustancias que tienen en su composición enlaces, en que el carbono y el nitrógeno se unen por valencias dobles muy fuertes y que por causa de sus propiedades de valencia se unen alternativamente en una estructura estéreo química, que forma polígonos, éstos efectos de atracción molecular que sobre éstas estructuras producen son muy particulares.-
    En las sustancias que tienen relación con los caminos de la vida, como la clorofila, las purinas y pirimidinas, estos enlaces (carbono, nitrógeno), de las estructuras estéreas sufren también desde los átomos que las componen atracciones moleculares con otras estructuras de diversa índole con las cuales puedan tener acercamientos. Teniendo presente lo antedicho pasamos a explicar lo que a nuestro entender, por efecto de la atracción molecular, ocurre cuando tanto las moléculas de la clorofila como las de las purinas y pirimidinas, entran en contacto con el medio ambiente que las rodea se duplican. Imaginamos un experimento basado  en que una estructura ficticia del tipo de éstos enlaces que tienen las sustancias antedichas, que llamaremos muestra; cuando ésta muestra por circunstancias que se pueden dar entra en contacto con un medio ambiente que tiene en sus átomos, entre las sustancias que la componen la misma clase de átomos que tiene la muestra, se produce una especie de reacción química que esta relacionada con los efectos de la atracción molecular, lo que consiste en que cada átomo de la muestra al encontrarse próximo a un átomo igual que integra compuestos del cultivo (ambiente); de manera que un carbono de la muestra atrae un carbono integrante de la sustancia del cultivo lo mismo ocurre con un nitrógeno, con un oxigeno y un hidrógeno; el resultado será que a cada átomo de la muestra se le acopla un átomo tomado de alguna sustancia del cultivo, creando una estructura paralela. Llegado a este punto del proceso químico los átomos acoplados carbono-nitrógeno sentirán los efectos de sus atracciones de valencia que serán mas fuertes que los que tienen en el medio ambiente del que provienen, de los cuales se independiza; como resultado con los átomos acoplados se obtiene una copia exacta igual a la muestra.-
    Si a la palabra muestra la sustituimos por clorofila, purina (algunas de ellas), pirimidinas (algunas de ellas), el ejemplo citado sigue teniendo valides, y en el caso particular de éstas ultimas, suponemos que aun cuando son integrantes del cromosoma, en el cual están enlazadas en cadenas de tripletes (codón), cada una de estas sustancias individualmente sufrirá los efectos de las atracciones moleculares.-
    Con lo expuesto en lo escrito hasta ahora, pretendemos fundamentar que los procesos por los cuales en el Planeta tierra, desde su principio de creación, pudieron haber aparecido sustancias químicas integradas por átomos y que por efecto de sus fuerzas interiores, hubieran surgido  las energías diversas para provocar enlaces de esas sustancias.-
    Que por circunstancias químicas entre las cuales están las consecuencias de las atracciones moleculares, de ellas surgen las propiedades de que muchas sustancias tengan la propiedad de autoduplicarse.-
    De ésta propiedad, la duplicación, fue la base por la que alguna variedad de vesícula, que ya llevaba alguna clase de memoria precursora del cromosoma pudiera haber adquirido debido a algunos procesos evolutivos de la propia química, estructuras que condujeran a la creación de los cromosomas, si ello, (la duplicación) no hubiera ocurrido, difícilmente la vida habría aparecido hace mas de 4 mil millones de años, en algunos pocos lugares de la superficie del Planeta, para después por efectos evolutivos expandirse en toda su superficie.-
   
            ANIBAL V. MENDOZA AMARAL

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8 de noviembre de 2013.-