EL PLANETA TIERRA ASIENTO DE ACTIVIDADES QUÍMICAS QUE CONDUCEN A LA CREACIÓN DE VIDA.

Capitulo 1

Otros caminos en procura de discernir el origen de la creación de la vida.                               

El planeta tierra es el tercer planeta que gira en torno al sol, ocupa un lugar privilegiado entre los otros planetas que giran alrededor del sol. En una posición  equidistante, para que los rayos solares le lleguen en forma de emisiones de vientos solares. De acuerdo a los cálculos de los astrónomos tienen antigüedad que supera los 5.000 millones de años época en la cual debería estar empezando un proceso de consolidación.-

Sea su origen del proceso de una nebulosa que se desprendió de otra mayor, o de acumulación de meteoritos y partículas que estaban presentes en su órbita de formación.

Sea cual fuera su origen en aquellas primeras etapas debía de haberse formado una gran masa incandescente de materia, que por efecto de la gravedad, que tiene la tendencia de atraer lo que se halla en su entorno en forma de partículas, para formar su inmensa masa incandescente.

Esa masa incandescente rodeada de una atmosfera muy pesada y muy caliente pensamos que debe haber tenido una evolución de enfriamiento durante el cual durante miles y miles de millones de años, se empiezan a definir una estructura de planeta que se vuelve sólida por el propio enfriamiento que ocupa la mayor masa del planeta y una cubierta gaseosa de muy delgada capa que la envuelve en su totalidad. Situación de estructura que se mantiene hasta las épocas actuales, durante el proceso la masa sólida se concreta en la creación de diversas combinaciones de minerales de lo cual resultan la formación de rocas intrusivas y efusivas que están compuestas por los agregados de los minerales fuertemente enlazados entre sí.

En la parte aérea también por el proceso de enfriamiento se definen distintas estructuras gaseosas por efecto de la combinación de elementos químicos formando moléculas de distinta índole o permaneciendo puros.

En esa atmosfera en la que además se incluyen gases que se desprenden de la parte sólida por grietas o por vulcanismo.

Entonces el planeta tierra hasta hace alrededor de 4.000 millones de años desde sus orígenes se definió como lo vimos, en una parte sólida y en una parte aérea, en la cual, enormes cantidades de vapor de agua (producto de efusiones volcánicas o de los elementos químicos que en la atmosfera existían para producirla) que al enfriarse lo suficiente provocan enormes sistemas de tormentas, con descargas de grandes masas de agua que  inundan paulatinamente los desniveles del terreno sólido originando la formación de los grandes océanos y lagos lo que ocurre durante miles y millones de años.-

Todo lo anterior ocurre en épocas cámbricas o anticámbricas en que los suelos están consolidándose en placas tectónicas y las masas de agua estaban tan expandidas que llega un momento en que la cantidad de agua que tenía el planeta lo cubría en su casi totalidad habiendo muy pocas zonas emergentes.

Con el correr del tiempo, la parte sólida aun inmersa por los efectos de los movimientos de placas sub acuáticas provocan muchas emergencias y pliegues debido a las presiones que se ejercen entre ellas, lo que provoca mas y mas superficies emergentes. De lo cual resulta la formación de una gran masa continental llamada pangea,-fig.1- de la cual forma parte un sub continente que queda prácticamente todo al sur del ecuador llamado Gondwana. Esta masa continental al norte y al sur relativamente grande en su superficie es muy pequeña en relación a la superficie total del planeta, ocupada en el resto por un gran océano llamado Tetis.-

La parte solida como lo mencionamos anteriormente está formada por aglomeraciones de minerales, muchos de los cuales en su composición tienen el elemento sílice formando silicatos de diversa naturaleza de calcio, aluminio, magnesio, etc.

En otros minerales figura el elemento carbono para formar carbonato de distinta índole entre los cuales uno de los principales es el carbonato de calcio; muchos otros compuestos minerales integran las rocas pero los más importantes son los que están integrados básicamente con calcio y sílice.

Es de hacer notar que en estas rocas tanto en las formadas en profundidad que se distinguen por tener los granos más gruesos como en las consolidadas en superficie con granos más finos, el elemento oxigeno forma una gran parte de la composición masal entre 40 y 50% del peso total. Esto es en lo referente a la composición química principal de la parte sólida.

 En cuanto a la parte aérea tiene una gran importancia su composición química, -fig 2- dado que en aquellas épocas tan primitivas, su composición estaría integrada por grandes cantidades de metano, anhídrido carbónico, oxido carbónico, nitrógeno, nitrógeno amoniacal, muchísimo vapor de agua y muchísimas combinaciones de radicales ácidos, nitratos, sulfatos, sulfitos, etc.

La consecuencia de estas presencias de gases y vapores en la atmósfera traería como resultado lluvias muy ácidas, cuyas aguas podrían tener efectos disolventes sobre muchas de las combinaciones químicas que integran las rocas sólidas; sobre las cuales pudieran depositarse. Agregándose éstos efectos a los físicos que pudieran ocasionar las correntadas y desplazamientos de agua sobre la superficie sólida. Estos efectos de disoluciones podrían ser la causa de la salinidad de los mares, océanos debido al efecto continuo durante miles de años sobre las estructuras sólidas, minerales que tuvieran en su integración el cloruro de sodio.

Aparte de éstos efectos disolventes generales, en situaciones locales de espacios definidos podían haberse producido acumulaciones de sustancias por éstos efectos físicos y químicos dando lugar a que ocurrieran algunas concentraciones de elementos y moléculas químicas; provocando enlaces creativos.-

Alrededor de 4.000 millones de años atrás el planeta tierra estaba haciendo una evolución de los aspectos físicos y químicos en su parte solida, y también en la parte de atmósfera. Los gases y sustancias productos de las emanaciones de los volcanes y grandes fisuras de la cubierta solida, (por la cual se escapaban gases de origen plutónico) cargados de productos químicos de carácter ácido entre los cuales se cuentan: el azufre, cloruros, nitratos, etc. Además de las otras muchas sustancias de similares características que los enriquecen.

En la parte sólida de la tierra a medida que se fue enfriando la superficie, se fueron formando placas originando (como ya lo hemos descripto anteriormente), desplazamientos flotando sobre la capa de magma subyacente.-

A consecuencia de los fenómenos de las precipitaciones de enormes cantidades de agua en forma de lluvia en extensas zonas de los continentes pueden haberse formado lagos de agua dulce, ocupando valles entre montañas. Los volúmenes de agua (por los propios arrastres de los ríos) desembocaron en éstos lagos. En muchos casos debido a los arrastres que traen las aguas de partículas muy finas, pueden extenderse en amplias superficies y después depositarse en los fondos formando capas. Con cierta periodicidad, acorde con los fenómenos atmosféricos que determinen más o menos cantidades de lluvia, alternados con otros en que haya menos cantidad de precipitaciones. También en éstos procesos hay una especie de selección de tamaño de partículas o granos que se depositan selectivamente, de menor a mayor tamaño, a medida que se aproximan al lugar de entrada de las aguas torrenciales. Cuando estos fondos de laguna se solidificaron por alguna circunstancia y luego por repliegues del terreno son elevados a posiciones altas referidas a los terrenos subyacentes, pueden ocupar posiciones muy distintas de las horizontales en que fueron formados, aun llegando en algunos casos a la casi verticalidad, como lo podemos observar actualmente en algunas rocas llamadas filitas y pizarra cristalina.

Las lagunas que podrían formarse por éstas circunstancias de las grandes lluvias, estarían ubicadas no solo en el interior de los continentes sino que también en zonas muy próximas a las costas marítimas u oceánicas. - Fig. 3-

Por lo cual éstas lagunas podrían tener frecuentes contactos con las aguas de los mares y océanos, debido a los efectos de las mareas que entran y salen de ellas a través de aperturas transitorias o permanentes. Éstos efectos de marea debidos a la atracción de la luna, (que se supone que en épocas muy primitivas de las que estamos hablando, estaría en órbita más cercana a la tierra que en la actualidad), y consecuentemente los efectos de marea serían muchos más intensos. Estos  efectos de las mareas que llevan sales en sus aguas, pueden tener consecuencias químicas, sobre las suspensiones que pudieran tener las aguas dulces propias de la laguna, dando lugar a efectos coloidales y precipitaciones. Estás pueden consolidar los granos sueltos que hay en las proximidades de las desembocaduras de los ríos y arroyos. Aun sobre las extensas capas hasta donde llegan micro partículas, de los cuales pueden resultar distintos tipos de arcillas.

La consecuencia de éstas situaciones de lagunas costeras, es que sobre la extensión del continente emergente en aquel momento, ocurren una sobre concentración de elementos químicos, moléculas y sustancias, lo cual no puede ocurrir en espacios totalmente abiertos como podría ser la superficie de los océanos y en la superficie abierta de los continentes.

En éste periodo primitivo en que la tierra se está enfriando, el planeta gira sobre sí mismo, sobre un eje que no está en una posición totalmente vertical, respecto al plano de giro orbital. Este hecho, determina una especie de “bamboleo” debido al cual los rayos solares inciden periódicamente cada seis meses con más o menos intensidad sobre algunas de las zonas polares. Por lo cual el enfriamiento es bastante mayor en esas zonas que en las ecuatoriales. En las zonas polares por tal causa las temperaturas ya en aquellos periodos, bajan a menos de 0 grados, por lo cual se empieza a formar la congelación del agua, determinando que se formen desde aquel entonces casquetes polares de gran importancia. También la altitud de las montañas, determina que las aguas se congelen, de lo cual resulta que grandes masas de hielo formadas en esos lugares den origen a los glaciares. Estos últimos en su desplazamiento, trituran rocas además, el hielo al hincharse dentro de las estructuras rocosas también las destrozan y pulverizan; los productos de éstas destrucciones son desplazados dentro de las masas de hielo de los glaciares. Cuando llegan a ciertos niveles de altitudes y desplazamientos y gracias a que las temperaturas suben, los hielos se transforman en torrentes. Los sedimentos van a ser depositados en los lugares mas bajos, ya sea dentro de lagos, o mares. A veces muy lejos de sus lugares de origen, por lo cual ésta es otra fuente de enriquecimiento en lugares delimitados.

Capitulo 2

Creación de sustancias químico orgánicas.-

En éstos lugares donde hay concentración de sustancias químicas, también los efectos que ocurren en la atmósfera provocan sus consecuencias; tormentas con descargas eléctricas entre nubes y rayos que llegan a la tierra, crean determinadas situaciones de estados electrónicos, a los que se suman los que puedan provenir desde el espacio extraterrestre ya sea de origen solar o del propio cosmos. Éstos efectos electrónicos pueden provocar que se produzcan reacciones entre los propios elementos químicos que pueda tener la atmosfera, así el carbono combinado con el hidrógeno da origen al metano y también combinado con el oxigeno da el anhídrido carbónico. El nitrógeno combinado con el hidrogeno da combinaciones amoniacales; así distintas sustancias químicas pueden irse formando en el seno de la atmósfera.

Otros productos químicos se pueden formar en enlaces provocados por efectos electrónicos ocurridos en la atmósfera y arrastrados por las lluvias dando lugar a que contribuyan al enriquecimiento de esos nichos donde hay concentración de elementos químicos –Fig. 4-

Entre los elementos químicos que pueden ser aportados a éstas zonas de concentración, el elemento carbono es de los más importantes y tienen mayor trascendencia en la vida del planeta por sus efectos y sus propiedades. Quienes tienen alguna noción de química conocen que el elemento carbono tiene propiedades muy especiales que ningún otro elemento químico posee, como ser: enlaces del carbono con el propio carbono hasta de dos y de tres valencias y pueden haber otras combinaciones con cualquier otros elementos químicos, formando diversas combinaciones, dando distintas sustancias, así lo hace con el bromo, cloro, hidrogeno, nitrógeno, etc..

Por tales propiedades resulta ser la base de los procesos químicos que conducen a la producción de la sustancia orgánica.

Entre las combinaciones que puede hacer el carbono, en el camino de producir sustancias orgánicas están los enlaces: carbono con carbono, carbono con hidrogeno, oxigeno, nitrógeno, dando lugar a que se formen distintos tipos de estructuras químicas con muy distintas propiedades, así por ejemplo, el carbono con hidrogeno solo, o en que participan 2-3-4-5 carbonos con sus respectivos hidrógenos originan las sustancias del orden de los hidrocarburos, entre los cuales se encuentran metano, propano, butano y otros denominados grasas minerales, alquitranes, etc.

También en estos tipos de enlaces en que participan más de seis carbonos con sus respectivos hidrógenos, pueden tomar formas anilladas (bencinas) lo que le da otras propiedades, sobre todo relacionadas con la combustión. Cuando en estos sistemas de cadenas se sustituye alguno de los hidrógenos por OH se producen los llamados alcoholes que cuando afectan a un solo carbón se llaman etílicos y cuando es mas de 1- 2-3 o más se llaman: propílicos, butílicos, exílicos, etc. Cuando ocurren mas sustituciones de hidrogeno en las cadenas, en que participan, hasta 6 átomos de carbono se forman las llamadas sustancias hidratos de carbono dentro de las cuales se encuentran diversas clases de azúcares; que pueden tener un grupo como en la glucosa o también en maltosa, lactosa. Dentro de éste gran grupo se encuentran también almidón, celulosa en los cuales el carbono uno del anillo, de 5 carbonos es sustituido por un oxigeno.

Capitulo 3

Otros compuestos en que participa el elemento carbono.-

Otros productos químicos que caben dentro de los enlaces del carbono, además delos hidratos de carbono, son los lípidos (grasas), son compuestos en que participan más de dos sustancias: por un lado largas cadenas (colas) 15 a 20 formadas por uniones de carbono con sus respectivos hidrógenos las que se enlazan valentemente a una cadena de azúcar de tres carbonos llamada glicol, por lo cual tiene la propiedad de ser hidrófuga en la parte de colas y ser hidrófila en la parte de glicol. Esta característica les da la propiedad dual de que floten sobre superficies acuáticas en una parte de la molécula y en la otra sea miscible en agua.-

Otros productos que están dentro de las sustancias orgánicas que se encuentran en el camino para deducir las causas que conducen a la creación de vida, son los que están compuestos por enlaces del carbono con el nitrógeno, enlaces que forman cadenas cíclicas de cinco o seis carbonos en que se alternan éstos dos elementos.

Todos éstos productos químicos que se encuadran en las descripciones anteriores incluyen en sus enlaces aportes de energía la cual podría provenir en las épocas muy primitivas (mas de 4.000 millones de años).

De la energía interna de los propios átomos, con sus electrones y en otros de procedencias externas al planeta, como ser los rayos solares, algunos casos de descargas eléctricas producidos por los fenómenos atmosféricos.

Hay casos en que para que se rompa la resistencia que opongan dos elementos y a veces moléculas a enlazarse intercambiando electrones, en que es necesario darles un impulso que rompa esa especie de resistencia. En esos casos puede provenir de una energía cuyo origen puede estar en distintas fuentes una de ellas, por ejemplo puede ser las ondas de rayos solares; puede haber otras fuentes entre ellas el calor, el que puede acelerar la energía de electrones que están en los alrededores de los núcleos, provocando que puedan alcanzar las órbitas de electrones de otros núcleos con la consecuencia de intercambios de energías entre dos elementos.-

Desde épocas muy primitivas, muchos enlaces químicos se podrían haber estado realizando desde los inicios de la formación del planeta. En los lugares de concentración de elementos, que determinan que  hayan aproximaciones entre los distintos átomos, también se supone que pudieran haber trasiegos de energía entre sustancias que por su composición la contenga en grandes cantidades. Es el caso de las combinaciones del hierro con el oxigeno, en que por las cualidades electrónicas del hierro puedan unir a su núcleo dos o tres átomos de oxigeno; en el caso de los fosfatos tienen peculiaridades semejantes, en el cual se pueden reunir hasta 4 átomos de oxigeno al átomo del fosfato.

El oxigeno es un elemento por sus cualidades reactivas  de ser altamente energético por lo cual particularmente en el caso del hierro, si hay otras moléculas menos energéticas que se aproximen a la zona en que pueda haber mucho hierro con mucha cantidad de oxigeno se produzcan intercambios llamados de oxireducción por el cual al hierro con mucho oxigeno se le quita ése(oxidación) y por el otro lado es agregado a la molécula aproximada(reducción)por lo cual se crea una nueva molécula mas grande y con mas incorporación de energía.

Entre todas las fuentes posibles de aporte de energía, es indudable que la que pueda tener un flujo continuo es la que proviene del sol, por lo inagotable.

Dado que la que proviene de otras fuentes (como pueden ser de los enlaces químicos) no tiene esa cualidad de inagotable.

Siendo así que la energía solar seria el origen de muchísimas clases de enlaces, sería muy probable que desde los inicios de la evolución del planeta ya habría alguna estructura físico química capaz de captar la energía solar, la cual lógicamente serian corpúsculos de clorofila, por lo cual ya se podrían estar iniciando los primeros enlaces para crear sustancias que estén en el camino en busca de la creación de vida.

Capitulo 4

Época prebiótica.

En el capitulo anterior, llegamos a la conclusión de que el sol debe de haber sido el que portara la energía para que se rompiera la resistencia e hiciera posible algunos enlaces. Determinando de que los enlaces se produjeran y también que la clorofila que es una sustancia compuesta por enlaces de carbono y nitrógeno formando cadenas cíclicas a las que se asocia un átomo de magnesio, determine que se forme una estructura capaz de captar fotones u ondas radiales procedentes del sol.

Esta es un tipo de electricidad que en forma de alguna clase de energía, y trasmitida para que se formen moléculas en las cuales se introduzca más y más electrones para crear moléculas en las cuales éstos queden incorporados.

Estos procesos de captación de energía por las antenas que integran las clorofilas y el átomo de magnesio, tienen que realizarse apoyado en alguna estructura, en la cual se pueda incluir los corpúsculos de clorofila y que sus productos puedan ser almacenados de alguna manera de lo cual se deduce que la célula que hoy conocemos dentro de la cual se producen grandes transformaciones creativas de elementos útiles al funcionamiento celular, en estructuras mucho más elementales que las actuales, ya debían de haber aparecido hace 4.000 millones de años.

Por las cualidades químicas que tienen las sustancias lipidias y algunos aportes que a sus estructuras se puedan haber hecho, pueden haber originado la llamada membrana creando especies de vesículas muy pequeñitas; dada las dimensiones de los elementos químicos. Dentro de las cuales en bicapas son limitados los volúmenes, y en el interior los productos creados por los procesos de captación de energía solar queden delimitados en espacios determinados, creando de ésta manera que tengamos dos ambientes: uno externo en el que pueda haber moléculas y partículas generadas espontáneamente y otro interno en el cual se produzcan reacciones por enlaces impulsados por la energía solar.

Las membranas de las células modernas son muy complejas y tienen funciones muy especiales relativas a las actividades creativas que se realizan dentro de la célula

. En la bicapa vista bajo los aumentos de los microscopios electrónicos se encuentran una cantidad de estructuras relacionadas con su origen lípido y los nuevos aportes que seguramente fue realizando el proceso evolutivo, como ser canales proteicos o enlaces transitorios entre los elementos estructurales de la membrana, le dan cualidades selectivas que tiene que ver con lo que puede entrar o salir del interior de la célula, materiales para la construcción de moléculas funcionales.

Las membranas de las células primitivas que podrían haber existido rodeando la vesícula, tendrían que ser lógicamente de estructuras muchos más elementales que las actuales dado que están en etapa de los procesos evolutivos primarios de estas estructuras. En aquellas membranas muy primitivas que son delimitantes del entorno vesicular, deberían de estarse instalando muchos corpúsculos de clorofila en forma de capas y en la bicapa los electrones captados en una especie de laboratorio adyacente a las clorofilas se procesan las moléculas nuevas. –Fig. 5-

Lógicamente las vesículas tendrían que ser múltiples, producto de que éstas en determinadas circunstancias crecen y luego se dividen. Cada nuevo brote o división cuya extensión superficial lógicamente tiene que aumentar por el aporte de lípidos y otros complementos que se adhieren a los ya existentes en todo el entorno que rodea la vesícula brote arrastra consigo los corpúsculos de clorofila, que se seguirán multiplicando y agregando a la membrana creciente con lo cual en el nuevo brote se reinstala y amplia el laboratorio intra membranoso, de esa manera se explicaría en forma hipotética que hubiera una multiplicación de vesícula sin el aporte de lo que más adelante aparecerá en forma de ADN y ARN.-

    Capitulo 5

Época fosilífera

Analizando lo que podría haber ocurrido en las etapas iniciales del planeta, nos encontramos con que alrededor de los 3.800 millones de años atrás, recién aparecen algunos indicios de fósiles de lo que podrían ser microfósiles; sería un limite en que se marcaría un antes de la aparición de éstas estructuras y un después de ellas; éstos microfósiles por lo que se ha estudiado tendrían la capacidad de captar la energía solar para con ella realizar la creación de moléculas en las cuales se integra compuestos minerales prácticamente indestructibles, en  los cuales podrían estar comprendidos los elementos químicos, sílice y calcio. Es el caso de los llamados estromatolitos, que  es una formación rocosa compuesta por capas silicosas debidas a un proceso de estratificación en que los agentes climáticos tienen mucho que ver, ya que estos determinarían que los niveles de agua relativamente bajos en el que los microelementos vivientes se multiplicarían, podrían tener cambios determinando que las colonias debido a la elevación de los niveles que provocarían que los rayos solares llegaran con menos eficiencia a sus zonas de hábitat.-

Estas muestras rocosas se encuentran en alguna parte del continente australiano y probablemente en otros lugares del mundo. La existencia de éstos fósiles, son la prueba de que probablemente  en algunos miles de años antes de que éstas se formaran, ya existirían sobre la faz de la tierra estructuras químicas; probablemente, prebiológicas capaces de captar la energía solar, seguramente con la participación de los corpúsculos de clorofila ,y también contemporáneamente haber existido algún tipo de membrana en que éstos corpúsculos de clorofila, en los cuales hubieran estructuras capaces de asimilar creativamente la energía proveniente del sol. Se instalarían por lo cual desde aquellos momentos los procesos de fotosíntesis ya tendrían inicio -Fig 6-.

Como sabemos en el proceso de la fotosíntesis explicado en una forma muy simplista, se toma anhídrido carbónico del medio ambiente y con mas agua y energía, se empiezan a crear moléculas que según el investigador Calvin lo describe como que fueran procesos que se realizan en especies de circuitos, que  se inician en éste primer proceso que se explicó el cual resulta acido carbónico y en sucesivos se agregan mas carbones y mas agua y mas energía para en  cada circuito agregar un carbono mas, en forma simplista el proceso se completa con la creación de glucosa que contiene seis carbonos mas otros productos derivados o complementarios del proceso (fosforilación) del cual resulta ATP y otros productos energéticos. En el proceso de la creación de la glucosa que contiene seis carbones, se han ido creando otros azucares con tres carbones (glicol),cuatro carbones y cinco carbones (ribosas) algunos de los cuales tienen mucha participación en las estructuras de sustancias bióticas como ser el propio ADN y ARN.-

Las vesículas que en aquellas etapas primitivas ,pudieran incorporar los corpúsculos de clorofila, deberían de contener rodeándolas como ya expresamos en  otra oportunidad, una doble membrana dentro de la cual funcionaria una especie de laboratorio en el cual se iniciarían los llamados procesos de fotosíntesis; éstas membranas podían tener además la función de dar estructura que comprendería cierta rigidez y fortaleza a la célula, por lo cual suponemos que además de las moléculas grasas se incorporarían otros complementos que contribuirían a dar la estructura de rigidez superficial de la célula.-

En procesos evolutivos, que seguramente habrían tenido estas vesículas prebióticas, podrían haber aparecido muchos tipos de enlaces siempre relacionados con el elemento carbono. De éstos enlaces que se realizan con elementos y moléculas, algunos contenidos en el interior de la vesícula producidos por su propia génesis, y otros aportados desde el exterior que podrían haber sido elaborados en interacciones, entre elementos y moléculas químicas creados por efectos electrónicos realizados dentro de la atmósfera húmeda, con el aporte de energía de descargas eléctricas ocurridas dentro de la propia atmósfera (productos diversos: purinas, pirimidinas, aminoácidos ,azucares y algún otro hidrocarbonato, etc. encontrado según lo demuestran los ensayos de Miller y otros).Por efectos evolutivos debidos a los relacionamientos químicos ocurridos durante los procesos en los que participan los productos de fotosíntesis y los productos del propio medio ambiente aparecen en aquellas primeras etapas, la intervención de las llamadas encimas en las cuales en su composición participan estructuras globulares formadas por cadenas de aminoácidos.-

Las encimas en los procesos biológicos en que se realizan enlaces para crear nuevas sustancias, actúan catalíticamente o sea que abrevian los tiempos en que se hacen las reacciones químicas, o sea con mucho más velocidad, y ahorrando en los procesos mucha energía además de facilitar que los enlaces se realicen. Las circunstancias de que estas estructuras, las encimas, están formadas por cadenas de aminoácidos presuponen que éstos existían en aquella época (casi todos encontrados en los ensayos de Miller y otros).-

Los aminoácidos, son 20 los conocidos y menos los esenciales –Fig. 7- Cuando se unen en cadenas por enlaces peptídico en numero suficiente crean las llamadas proteínas; éstas clases de sustancias tienen diversas estructuras de acuerdo como se agrupen las cadenas y también con las clases de aminoácidos que las integran, cumpliendo químicamente y electrónicamente sus funciones, se  presentan en las estructuras corporales de seres vivos ya sean microbios, algas, plantas y animales; cumplen funciones muy diversas: estructurales, sensitivas, electro conductoras, etc.

En aquel periodo precursor de la época en que aparecen los estromatolitos, si  nos atenemos a la información que puede surgir de los conocimientos actuales, deducimos que la presencia en los procesos biológicos de aquella época, de los aminoácidos hace suponer que detrás de su estructuración como proteínas, deben de estar también los procesos que conducen a su estructuración; en los estudios de biología referidos a la genética, las moléculas químicas que se organizan para crear ARN deben tener  su génesis.

El ARN formando cadenas codifica el ordenamiento en que deben de agruparse también formando cadenas los aminoácidos para crear la proteína correspondiente. Las moléculas de ARN están formados por los enlaces de tres clotidos; cada clotido esta integrado por los enlaces, a un azúcar ribosa de un fosfato en el carbono cinco y de una purina o pirimidina al primer carbón.

De alguna manera por algún proceso evolutivo la estructura ARN se transforma en ADN en el cual la diferencia consiste, en que la ribosa se oxida a desoxirribosa en el carbono dos por perdida de un oxigeno en ese lugar. Por efectos de la propia evolución de las estructuras celulares primitivas, el ADN pasa a ser el código genético por el cual se trasmite a cada célula hija, unicelulares en aquel tiempo, las mismas características de la célula madre.-

Capitulo 6

Flujo de elementos químicos y energía.-

Debemos de tener en cuenta para entender todos estos procesos en que en cada etapa de crecimiento sea por procesos fotosintéticos con aporte de energía de ésta naturaleza, siempre se va aumentando la cantidad de producto en el cual se ha incorporado un poco mas de energía.

El producto sea incorporado en la membrana o en las estructuras internas incluso ADN,ARN y aminoácidos debe de encontrarse en forma de suministro continuo a nivel externo e interno, a los efectos de que de él haya siempre abundancia. Para que lo indicado en el párrafo anterior se cumpla, todos los procesos que conducen a la creación de vida en forma de energía deben de realizarse a nivel planetario en ambientes en que nichos como lo hemos visto anteriormente, puedan proporcionar los ambientes para que las materias primas que conduzcan a éstos procesos estén presentes; nos remitimos a los ejemplos que dimos de lo que puede ocurrir en torno a las lagunas costeras y a los ambientes que a ellas las rodean. Esta etapa anterior al periodo de los estromatolitos es una hipótesis que proponemos en el camino de encontrar los procesos que conducen a la creación de vida, hipótesis fundada en pura suposiciones la que difícilmente pudiera comprobarse; otra cosa sucede con lo que puede haber ocurrido desde los estromatolitos cuya datación es de 3.800 millones de años, desde los cuales por los estudios microscópicos ya se puede determinar que en su composición se muestran "esqueletos" de seres identificados como algún tipo de alga, por lo que los análisis comprueban la hipótesis.

Nos trasladamos entonces a la época en que aparecieron los estromatolitos que como vimos están formados por colonias de seres unicelulares del tipo de algas muy primitivas y muy elementales como serían algas azules y algunos tipos de cianobacterias; la composición de éstas bacterias y algas esta también formada por una pared y una doble membrana la cual contiene dentro de si entre sus paredes elementos que pueden reaccionar entre si por el aporte de energía que le llega como vemos a través de las antenas de clorofila, y formar elementos químicos cada vez mas importantes y con mas energía incorporada.-

Como vemos estamos ya en una etapa en que comprobamos la existencia del ADN en el cual el código genético es transferido en procesos en los cuales las encimas tienen mucha participación a otra estructura el ARN el cual directamente interviene en la creación de las proteínas, las cuales son muy importantes en la conformación de las estructuras internas de las células y lógicamente en aquellos tiempos de las primeras algas existentes.-

Dentro de las primeras estructuras "vivientes" ya existen seguramente los llamados cloroplastos.-

El cloroplasto ya es una estructura independiente dentro de las llamadas algas. El cloroplasto es en realidad una célula completa de estructura simple con funciones muy especificas relacionadas con la fotosíntesis; éstas estructuras, los cloroplastos,- Fig. 8- tienen su propio ADN y se multiplican al mismo tiempo que las células en las que están implantados y realizan intercambios de simbiosis con la célula (alga) que los alberga célula que a la vez tiene su propio ADN, de ésta manera en el concepto de un ser primitivo unicelular como puede haber sido alga de aquella época tenemos, dos estructuras simultaneas de ADN.-

Existe también la teoría de que la asociación del cloroplasto con el alga se debe a un proceso casual que determina que alguna bacteria heterótrofa, o que se alimenta de otras células, se tragó a un cloroplasto, y que en ves de digerirlo lo incorporó a su sistema con la consecuencia de que en el proceso evolutivo la bacteria se beneficia de la captura de energía solar que lo transforma en sustancia que se realizan en el cloroplasto, en una especie de simbiosis.-

Elucubrando sobre el tema podemos pensar que el cloroplasto puede haber sido en el inicio de la vida el primer ser viviente dado que tiene todo para que pueda funcionar independientemente basado en la captura de la energía solar; tiene  su ADN y tiene un sistema interno de membrana en los cuales se apoya los corpúsculos de clorofila para dentro de su estructura ir formando cada ves moléculas mas importantes. El proceso de la fotosíntesis crea la circunstancia de que anhídrido carbónico mas agua mas energía (sol) se creen moléculas de azúcar simples que en procesos continuos generan glucosa y aun las bases nitrogenadas que conducen a la creación del ADN; además está rodeado de una membrana que funciona como filtro para la introducción de elementos hacia adentro de las membranas en un flujo continuo para que dentro de la estructura además de las moléculas citadas se creen sustancias del tipo de reserva como pueden ser algunas clases de almidones; como vemos dentro del cloroplasto se pueden generar varios tipos de sustancias entre las cuales una de las mas importantes es el ATP, el cual funciona como veremos mas adelante comparativamente como si fuera una moneda de uso corriente, o mejor aun como un bolsito en el cual colocamos monedas las cuales diariamente vamos gastando y en el cual una vez vaciado se la volvemos a reponer; el ATP en los procesos de enlaces de molécula que tienen alguna dificultad de hacerlo por si mismo actúa haciendo de intermediario cediendo parte de su energía (en forma de oxigeno generalmente),para que el enlace se realice y al final del proceso recupera sus átomos que prestó.-

Puede haber ocurrido,(y esto es una especie de digresión) que en una época próxima a la existencia de los estromatolitos los cloroplastos que como vimos son estructuras independientes que tienen mucho parecido con las células normales, hubieran tenido en los ambientes adecuados, como pudieran ser los nichos de concentración una gran difusión poblando extensas áreas, pudiendo aun haber formado especies de capas extensas en los lagos como ocurre actualmente en algunos ambientes acuáticos en que las algas se desarrollan de tal manera que sean visibles en formas de manchas o filetes producidos por su acumulación; de cualquier manera sea como sea su origen y su proceso evolutivo asociándose con algunas bacterias heterótrofas fueron las fundadoras del reino vegetal. Por procesos evolutivos las algas pasaron de ser unicelulares a multicelulares determinando que por esos mismos procesos en lagos y aun en océanos o mares éstas desarrollaran en ambientes sub acuáticos grandes estructuras. En algunos ambientes sea por flujo de mareas o por efectos de lluvias abundantes seguidas de sequías, algunas formas de algas que estuvieran sobre zonas costeras, se adaptarían a sobrevivir los periodos críticos; sería por tal causa el origen de la adaptación para que pudiera haber ocurrido en el reino vegetal, un pasaje desde el agua al terreno elevado, en el cual por adaptaciones evolutivas los procesos de la fotosíntesis se siguen realizando. Los que saben algún poquito de genética conocen que todos éstos procesos están respaldados por el ADN.-

Capitulo 7

Aspectos reproductivos.-

El ADN como vimos es el que lleva la información genética en código para que de una célula madre se reproduzca una célula hija con características idénticas a ella. El código genético esta conformado químicamente; tiene una estructura dicho en forma grosera de un azúcar llamado desoxirribosa que está unido en el carbono 5 a un fosfato por un lado y por el otro en el carbono 1 está unido a alguna de las 4 sustancias: adenina, guamina, citocina y tianina. Todo el conjunto tiene la propiedad, diríamos catalítica, en  que el sistema enzimático tiene bastante que ver.-

El mandato que se genera en el ADN por medio del ARN que es una variación del ADN, llega a un sistema tal por el cual se ordenan los llamados aminoácidos, los cuales cuando están enlazados en forma de cadena tiene la propiedad de dar estructuras especiales que pueden ser lineales, planas o globulares; de éstas ultimas hay varias clases que por sus estructuras internas dan distintas clases de productos o contribuyen a la creación de ellos; entre éstos productos se encuentran las enzimas. Resumiendo, en cada célula que nace el ADN se activa y crea las condiciones para que a través del ARN  se lleguen a producir distintas clases de proteínas en las cuales está basado la mayor parte del funcionamiento celular; entre las muchas funciones que cumplen las proteínas dentro de las células individuales y en las que forman los  organismos compuestos por múltiples cantidades de ellas, se encuentran: estructuras de sostén, de enlaces, de conducción electrónica, musculares, etc.

Las enzimas por lo que hemos visto desempeñan un papel muy importante en el funcionamiento celular, la vamos a encontrar participando en los procesos de la fotosíntesis la cual ya debería de existir durante el periodo anterior a la época de los estromatolitos (4.000 MA).Como vimos las enzimas son instaladas en sistemas originados por enlaces de cadenas de aminoácidos, por lo cual es de deducir que en ese periodo los aminoácidos ya existían.

En los ensayos que hizo el investigador Miller y asociados, por los cuales imitó una atmósfera primitiva compuesta de gas metano, amoniaco, vapor de agua y otros elementos, obtuvo como resultado después de haber sometido esta mezcla a descargas eléctricas, varias clases de aminoácidos, algunos nucleótidos y otros productos. Entonces es de pensar, que en esos periodos en que se están creando moléculas captoras de energía solar ya estarían presentes, asi como las purinas y pirimidinas en el medio ambiente que rodea a las vesículas en las primeras etapas de vida ya existirían algunos tipos de aminoácidos. En los procesos evolutivos las mismas sustancias que crean los contenidos celulares que se codifican desde el ADN persisten en las células que ya tengan algunos millones de años de evolución, periodo durante el cual los ambientes del planeta físicos y químicos también debieron haber tenido cambios. Posiblemente a consecuencia de éstos procesos físico químicos en el planeta y en los procesos evolutivos que pudieron haber tenido las células vivas, el aprovisionamiento de algunas sustancias que dependieran de la fotosíntesis para su procesamiento, pudiera haber cambiado motivando que llegara a producirse algunos tipos de éstas sustancias por procesos químicos conducidos por los códigos que se fueran ordenando y acumulando en el ADN; estamos pensando en productos o sustancias tales como las purinas, pirimidinas, propias del ADN y de los aminoácidos necesarios para el funcionamiento interno de la célula.-

En éstos procesos de sustitución de las fuentes de aprovisionamientos las membranas celulares, desempeñan un papel fundamental; como lo vimos, muy al pasar en descripción anterior, dentro de las membranas celulares que están formadas por capas dobles y que están próximas a la pared celular (siempre referido a células únicas primitivas) hay instalados verdaderos laboratorios –Fig. 9-, en los cuales la energía que proviene de las antenas de clorofila es transferida y transformada en moléculas y sustancias proceso que seguramente, pudo haber evolucionado a nivel de la propia membrana por relacionamientos químicos entre átomos y moléculas, de lo cual surge que dentro de éstos ambientes se obtienen como ya vimos en los procesos de fotosíntesis varias clases de moléculas y sustancias entre ellas los propios componentes del ADN y diversos aminoácidos, sustituyendo de ésta manera la fuente de aprovisionamiento natural por la autocreada.

Se ha deducido estudiando la composición de algunos microbios en su ADN, el relacionamiento de la integración del código genético de los aminoácidos, basados en los enlaces que se realizan entre las cuatro purinas y pirimidinas: adenina, guanina, citosina y uracilo, que combinados en triplete codifican a cada uno de los veinte aminoácidos que se usan en los organismos vivos-Fig 7-,de los cuales hay una escala que los califica en muy necesarios o poco necesarios y algunos como comodines que se usan en las cadenas que dan arranques o terminaciones de los enlaces de aminoácidos.-

Cada una de las bases nitrogenadas que mencionamos, guanina, adenina, etc.,se representan por las letras mayúscula con la que inicia cada palabra así A para adenina, G para guanina, etc. .Así tres letras A codifican un aminoácido determinado, o tres letras G codifican algún otro aminoácido, o una A una C y G otro y así las combinaciones de triplete de letras sean iguales o diferentes dan para que se codifiquen los veinte aminoácidos. Como son sesenta y cuatro las combinaciones se encontró que algunos combinación en algunos casos hasta cuatro. Los estudios que se realizaron basados en observaciones de microbios que dieron como resultado la deducción de los códigos de aminoácidos, han servido como elemento comprobatorio de que desde el ARN se codifican los aminoácidos y que el ordenamiento de éstos en cadenas de tripletes es lo que da las proteínas, cuando la cantidad de los tripletes supera mas de veinte o treinta grupos, o algo similar.-

Los enlaces que dentro de las cadenas de tripletes se realizan llamados enlaces peptídico dan distintos resultados que se manifiestan en formas electrónicas, químicas, etc.

Capitulo 8    

Duplicación del ADN

Cuando estudiamos en los textos de biología, el proceso de la división celular referido en general a toda clase de célula únicas o componiendo organismos con multitud de ellas, además del alargamiento que ocurre en las paredes y membranas celulares, se observa el proceso de la duplicación del ADN; de éste ultimo proceso la explicación única que he obtenido, es que el ADN se duplica, no indicando en que consiste ésta duplicación desde el punto de vista del procedimiento químico que conduzca a que ésta se realice.-

A mi entender los átomos que componen las purinas, pirimidinas y aun las porfirinas y otros compuestos de características similares, que tienen la capacidad de duplicarse, deben de hacerlo por algunos procedimientos relacionados con otras atracciones electrónicas, entre los elementos que no caben dentro de los conceptos generales que explican las causas de enlaces (valencias) iónicas o de electrones.-

Casi todas las sustancias, lógicamente compuestas por átomos, tienen la propiedad de la llamada atracción molecular –Fig. 10-

Las fuerzas de Van der Waals, de London, y de Keeson, que comprenden atracciones polo dipolo unipolares y otras, tienen la característica de que actúan dentro de átomos que tienen la misma estructura atómica, como pudiera ser, carbono carbono, nitrógeno nitrógeno y otros; son enlaces de carácter débil muy fáciles de romper con mucho menos energía que la necesaria en los enlaces iónicos.- La aplicación que tendrían éstas clases de fuerzas en el proceso de la duplicación del ADN a mi entender se explicaría en una forma hipotética de la siguiente manera: nos basamos en la observación del hecho de que el ADN (siempre referido a células procariotas) para iniciar su duplicación debe de ubicarse en el seno de un protoplasma celular o en un caldo de cultivo; en cualquiera de los casos en medio en el cual debe realizarse la duplicación debe de estar provisto de suficientes elementos de lo que compone el CHON de los seres vivos, en un flujo de suministro continuo para que los propios componentes químicos del ADN estén en cantidades suficientes.- De acuerdo con éste razonamiento las purinas y pirimidinas que componen las cadenas del ADN al estar en un ambiente acuático en el cual haya en disolución anhídrido carbónico compuestos del tipo amoniacal o nitrógeno atmosférico, servirían como muestra para que de su estructura a cada uno de los átomos que lo componen, se le acople por los efectos de las fuerzas que mencionamos, en el carbono, el carbono del anhídrido carbónico y en el nitrógeno un nitrógeno del amonio, por lo cual en el anillo de la muestra formado por carbono enlazado al nitrógeno, a cada uno de éstos elementos se le acopla  por efecto de las fuerzas descriptas, un elemento igual; esto originaría una aproximación entre los carbonos y nitrógenos captados en que las fuerzas de enlace entre ellos sea mayor que las que tenían en sus enlaces originales, con lo cual se obtendría un duplicado de la muestra, o sea una purina o pirimidina (copias) obteniendo una molécula acoplada la que es igual a la muestra. A mi entender esta hipótesis seria una explicación bastante plausible del proceso de duplicación del ADN y explicaría el procedimiento  que se cumplen cada ves que una célula hija recibe una copia de ADN. En seres inferiores, luego de la instalación de la copia de ADN –Fig. 11-, se cumplen por lo menos tres procesos que comprenden: una etapa primaria de duplicación, luego el proceso de activación del mandato hereditario y por fin la preparación para una nueva división.- En organismos inferiores procariotas, como el E. Coli, antes de la división celular adherido en algún punto a la membrana, se observa la aparición del anillo ADN, el cual próximo a su centro inferior está abierto en forma de un ojal, en el que cada uno de los lados es igual al otro; el ojal se agranda hacia los dos lados hasta que al terminar en los dos extremos, quedan dos anillos de ADN;.(¿Será éste el proceso por el cual se separan muestra y copia preformados durante el primer proceso o sea el de duplicación?).Otros ejemplos de duplicación que avalan lo anterior seria el que ocurre con algunos tramos de ADN sueltos que afectan la estructura protoplasmática de algunas células vegetales, como pudieran ser algunas clases de virus, en éstos casos los tramos de ADN lineales van abriéndose desde la parte media, por lo cual suponemos que previamente debe de haber habido un proceso de duplicación.- Fig. 12- Espero que con éstos razonamientos hipotéticos haya contribuido a esclarecer el origen de la vida en el Planeta Tierra; lo que estaría demostrando que la creación de vida está directamente relacionada con la creación del ADN.-    Anibal V.Menoza Amaral Correo electronico nilte@montevideo.com.uy