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  • Ciencia de los Or genesNmero 75Una publicacin del Geoscience Research Institute

    Loma Linda, CaliforniaPrimavera 2008

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    INTRODUCCINEl tema del origen de la vida es de importancia capital en

    cualquier modelo para la historia de la vida en la Tierra. Loscientficos creationista creen que Dios cre la vida en la Tierrahace varios miles de aos durante la semana de la creacin, segnlo descrito en la Biblia en Gnesis 1. Por otra parte, los evoluci-onistas afirman que la vida surgi de componentes inorgnicospor medio de reacciones qumicas al azar que condujeron a laformacin de molculas orgnicas simples. Estas molculas sepolimerizaron y formaron las primeras clulas que fueron la basepara los organismos multicelulares complejos que vemos en elregistro fsil y en el presente. La aceptacin del marco evolucio-nista entre la mayora de los cientficos desencaden la bsquedade un modelo naturalista para su hiptesis. En siglo XX sedisearon varios experimentos para probar la viabilidad del origeninorgnico para las molculas orgnicas. Estas alternativas noestn libres de problemas. En este artculo examinaremos losmodelos naturalistas propuestos para el origen de la vida, laspresuposiciones en las que se basan los experimentos y losmodelos de la sntesis de molculas orgnicas, las pruebaspresentadas a favor de estos modelos, y los problemas quepresentan esos modelos naturalistas para el origen de la vida.

    LOS EXPERIMENTOS HACIA EL ORIGENINORGNICO DE LA VIDA

    El Escenario naturalista de OparinEl primer planteamiento serio sobre el origen naturalista de

    la vida fue hecho por Aleksandr Oparin, un graduado de launiversidad de Mosc. Despus de que Louis Pasteur refutara lageneracin espontnea en 1864, Oparin intent contestar a lapregunta planteada por los cientficos naturalistas, si unorganismo vivo viene de otro organismo vivo,de dnde vino elprimer organismo? Para responder a esta pregunta, en 1924comenz a desarrollar su teora sobre el origen de la vida, queconsiste en la evolucin qumica de molculas con carbono enuna sopa primitiva.

    Las molculas de la vida se componen de carbono (C),hidrgeno (H), nitrgeno (N) y oxgeno (O), por lo tanto cualquier

    EL ORIGEN DE LA VIDA EN LA TIERRA:RAZONES POR LAS QUE LOS MODELOS NATURALISTAS

    SON IMPOSIBLESRal Esperante, PhD

    Geoscience Research Institute, Loma Linda, California, USA

    experimento que procure explicar cmo comenz la vida tieneque utilizar molculas que contengan esos tomos. Sin embargo,la presencia de oxgeno libre puede destruir muchas molculasorgnicas, por lo que Oparin postul una que la atmsferaprimitiva era muy reducida y rica en metano (CH4) como fuentede C, hidrgeno (H2) y amonaco (NH3) como fuente de N.1

    Oparin sugiri que la fuerte radiacin ultravioleta y lasdescargas elctricas atmosfricas habran accionado ciertasreacciones qumicas en la atmsfera reductora primitiva produ-ciendo aminocidos, que posteriormente calleron sobre la super-ficie de la Tierra. La evaporacin habra concentrado los amino-cidos en charcas sobre rocas calientes en la superficie. Este calorhabra facilitado las reacciones qumicas al azar que ligaron variosaminocidos a travs de enlaces peptdicos que eventualmenteformaron las primeras protenas.

    Figura 1. Diagrama del experimento de Miller.

    Electrodos

    Condensador

    Agua fra

    Agua enfriada conteniendocompuestos orgnicos

    Muestra para anlisis qumicos

    Agua

    Calor

    vapor de agua

    N2

    CH4 NH

    3

  • 2 Ciencia de los Orgenes

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    Las protenas son los componentes esenciales de la vida ytodas las clulas y tejidos biolgicos contienen millares de ellascon funciones diversas y especficas. Oparin sugiri que estasprotenas se debieron haber concentrado para formar glbuloscoloidales, que son agregados moleculares globulares estabiliza-dos por fuerzas electrostticas. l sugiri que otras molculasorgnicas (que tambin habran tenido un origen inorgnico)incorporaron estos glbulos creando un ambiente propicio paraciertas reacciones qumicas, las cuales eventualmente condujerona la autosntesis de las unidades agregadas. Oparin vio en esteproceso el primer paso hacia la formacin de clulas vivas.

    El experimento de MillerLa teora de Oparin fue recogida en 1952 por Harold Urey,

    un profesor de la Universidad de Chicago, y su estudiante StanleyMiller. Urey haba aceptado la sugerencia de Oparin de que laatmsfera primitiva era rica en metano, hidrgeno, amonaco yvapor de agua.2 Con esta presuposicin, Miller prepar unmontaje de artefactos de vidrio en el laboratorio de Urey (Fig. 1)y trat de obtener los bloques qumicos esenciales por medio deexperimentos controlados. Miller circul los gases a travs dedescargas elctricas de alto voltaje que simulaban relmpagos, ydespus de algunos das el agua se volvi roja y turbia.3 El anlisisqumico de la sopa que result rindi una variedad de compu-estos, incluyendo algunos aminocidos y otros productosqumicos orgnicos (Tabla 1).

    El experimento de Miller produjo la clase de resultados quelos naturalistas deseaban para probar que la vida podra tener unorigen inorgnico bajo condiciones reductoras en la supuestaatmsfera primitiva. El experimento fue repetido muchas vecespor otros investigadores, utilizando pequeas variantes en la com-posicin, y obteniendo resultados similares. Sin embargo, apenasuna dcada despus de este experimento, los cientficos ya cuesti-onaban la postulada composicin de la atmsfera de la Tierraprimitiva basada en estos hallazgos.

    PROBLEMAS CON LOS EXPERIMENTOSLos resultados qumicos de los experimentos

    Los experimentos de Miller y de otros usando una atmsferade metano, amonaco y agua para reproducir hipotticas condi-ciones de la atmsfera primitiva rindieron lo que se crey habansido los compuestos orgnicos precursores de la vida en losocanos primitivos. Miller obtuvo varios aminocidos, incluyendola glicina y la alanina, los dos aminocidos ms simples en-contrados en las protenas (Tabla 1).4 Estos resultados parecanprometedores y se esperaba reconstruir con ellos el escenarionaturalista para el origen de la vida.

    Hay, sin embargo, varios problemas con estos resultados. Todos los aminocidos obtenidos en los experimentos de

    sntesis de laboratorio son casi o totalmente racmicos,5 esdecir, ocurren como mezcla de aminocidos estereoismerosL y D, mientras que las protenas de las clulas se construyenexclusivamente de aminocidos del tipo L. sto es de hechouno de los obstculos ms importantes que presentan losexperimentos naturalistas que tratan de reproducir las supu-estas condiciones en la atmsfera primitiva, porque el poderde autoorganizacin (o de polimerizacin en macromolcu-las ms complejas) y la funcin se basan en las particularescaractersticas qumicas, fsicas y estereoqumicas de lasmolculas. Estas caractersticas no se han observado en unaforma altamente organizada en ninguna de las molculasprebiticas obtenidas en los experimentos de simulacin.6

    Algunos de los aminocidos esenciales de las protenas,tales como la lisina, la histidina y la arginina, no se obtienenen cantidades perceptibles o tiles para la sntesis de pro-tenas.7

    Muchos de los aminocidos obtenidos en los experimentos,incluyendo la norvalina y la norleucina, no tienen ningunafuncin en las protenas. Algunos de estos aminocidos noaparecen de manera natural en la Tierra.

    Los experimentos como los de Miller muestran que no esdifcil producir molculas orgnicas a partir de componentesinorgnicos. Sin embargo, los experimentos de Miller fueronrealizados bajo condiciones controladas de laboratorio, queno se asemejan a las condiciones de los sistemas abiertos ennaturaleza. Para lograr lo que asume que sucedi original-mente, los experimentalistas ajustan el sistema con condi-ciones que tambin asumen que se dieron, y entonces cuandose dan los resultados previstos, los presentan como la explica-

    TABLA 1Aminocido Meteorito Experimentos de

    Murchison descarga

    Glicina **** ****Alanina **** ****cido -amino-N-butrico *** ****cido -aminoisobutrico **** **Valina **** **Norvalina **** ***Isovalina *** **Prolina **** *cido Asprtico **** ***cido Glutmico **** **-Alanina ** **Sarcosina ** ***N-Etilglicina ** ***N-Metilalanina ** **cido Pipeclico * *cido -amino-N-butrico * *cido -aminoisobutrico * *cido -aminobutrico * **

    Tabla 1: Comparacin entre los aminocidos obtenidos en los experimentosde descargas elctricas en condiciones controladas de laboratorio y losencontrados en el anlisis de meteoritos cados sobre la Tierra. El nmero deasteriscos indica la abundancia relativa encontrada en el meteorite o laobtenida en el experiment. Datos obtenidos de L.E. Orgel. 1994. The origin oflife on the earth. Scientific American: 77-83.

  • Ciencia de los Orgenes 3

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    cin ms probable para el origen de la vida. Esto es unrazonamiento circular.

    Adems, se ha precisado que aunque es fcil obtenermolculas orgnicas en estos experimentos controlados, loque es es realmente difcil (y no se ha logrado) es la produc-cin de molculas que sean de suficiente baja diversidad ysimilares a las molculas que ahora se hayan en los or-ganismos vivos.8 Por qu baja diversidad? Porque la altadiversificacin pudo ser un obstculo para la polimerizacin,la transicin desde molculas molculas autoreplicadoras yla formacin de clulas. El metabolismo de la clula funcionasolamente utilizando algunos cientos de molculas pequeasque se utilizan en la construccin de muchos diversos polme-ros (macromolculas), y funcionan en rutas metablicasdiversas. Las enzimas intervienen en la polimerizacin delas macromolculas y en las reacciones bioqumicas subse-cuentes. Las enzimas son especficas en su accin y en elreconocimiento de la naturaleza y de la estructura de la mol-cula a la que se unen. Si aceptamos el origen naturalista delas molculas pequeas (en la sopa primordial o en el espacioexterior) entonces tendremos que enfrentarnos al problemade una gran variedad de molculas, porque algunas de ellastendran estructuras muy similares. Las enzimas tendran uncantidad enorme de molculas similares sobre las que actuary podran terminar unindose a las incorrectas, impidiendoas el proceso enzimtico correcto. Por lo tanto, aunque lasopa primordial contuviese una variedad de molculaspequeas esenciales para la polimerizacin, tambin podranestar presentes molculas inapropiadas que inhibiran elinicio de la polimerizacin y del metabolismo. sta es larazn por la que Danchin indica que ningn escenario parael origen de la vida se puede imaginar aparte del ambienteorganizado y selectivo, antes de la formacin de las mol-culas que se utilizaran en las macromolculas (nfasis enel original).9 De esta forma, no es suficiente obtener algunasmolculas orgnicas (aminocidos) que sean similares a lasque estan en las clulas modernas; esas molculas tienenque polimerizarse en compuestos ms complejos (protenas)y nadie sabe cmo podra haber ocurrido esto en el ocanoprimitivo.

    Los experimentos de simulacin han sido diversos y a vecesinverosmiles. As, en estos experimentos controlados se hanobtenido muchos compuestos que habran podido formarseen condiciones supuestamente similares a las de la Tierraprebitica, pero las condiciones fsicas y qumicas de cadaexperimento son diferentes. No se ha encontrado, o siquierasugerido, ningn modelo que proporcione todos los compu-estos biognicos necesarios al mismo tiempo y sin molculasinapropiadas.10

    La composicin de la atmsfera primordialLos modelos que se proponen para la evolucin atmosfrica

    desde el Precmbrico se basan en la hiptesis de la acumulacinprogresiva de gases exhalados desde el interior de la Tierra y porlos primeros organismos (para la escala de tiempo geolgico

    segn el marco de evolucionista, ver Tabla 2). El problema prin-cipal de estos modelos naturalistas es la cantidad de oxgeno ehidrgeno en el aire antes de la existencia de la vida, porque eloxgeno destruira las molculas orgnicas por los procesos deoxidacin. sa es precisamente la razn por la que las clulastienen numerosos sistemas para prevenir la oxidacin de sus com-ponentes. Oparin y Miller saban que para obtener las molculasorgnicas con el bombardeo de compuestos inorgnicos en unsistema cerrado, tenan que eliminar el oxgeno libre del experi-mento. As fue que se asumi que el oxgeno no habra podidoestar presente en la atmsfera primitiva porque destruira cual-quier molcula orgnica que se pudiera formar por procesos natu-rales. Por lo tanto, Oparin y Miller asumieron la carencia deoxgeno en sus modelos para la atmsfera primitiva, y Miller noincluy este gas en su experimento. El oxgeno es producido pororganismos fotosintticos, pero segn el marco evolutivo, lasplantas verdes y las algas no habran aparecido an en el planeta,por lo tanto Oparin y Miller crean que se basaban en una presupo-sicin segura.11

    Oparin y Miller propusieron que la atmsfera del ArqueanoInferior (ver Tabla 2) era reductora y rica en metano (CH4),amonaco (NH3), y careca de nitrgeno molecular (N2) y oxgeno(O2). Ahora la opinin de los cientficos est dividida con respectoa esta presuposicin. Pocos creen que la atmsfera primitiva fuesefuertemente reductora o rica en hidrgeno. Segn Tian et el al.,12las concentraciones de CH4 y NH3 habran sido bajas en laatmsfera primitiva debido a la rpida prdida producida por laradiacin solar UV. La emisin volcnica de CH4 y el NH3 nohabra sido suficiente para mantener altas concentraciones deestos gases. El modelo que implica alta concentracin de hidr-geno en la atmsfera se ha discutido menos, y es sostenido porlos que piensan que la Tierra primitiva conserv eficientementeel hidrgeno ligero,13 y rechazado por los que creen que este gasse habra escapado fcilmente de la atmsfera de la Tierra.14

    Otros gelogos y astrofsicos sugieren que la atmsferaArqueana debi ser neutral, es decir rica en dixido de carbono(CO2) y nitrgeno molecular (N2).15 Sin embargo, este modelopresenta un problema importante, debido a que la sntesis demolculas prebiticas esenciales habra sido mucho ms difcilen presencia de CO2 que en atmsferas reductoras. Los experi-mentos de laboratorio demuestran que la produccin de cianurode hidrgeno (HCN) y de formaldehdo (H2CO), as como deaminocidos, desciende considerablemente en atmsferas ricasen CO2 comparado con atmsferas ricas en CH4 o en monxidode carbono (CO).16 Los experimentos demuestran que el cianurode hidrgeno (HCN) y el formaldehdo (H2CO), que son pre-cursores esenciales de las purinas y pirimidinas, y de los amino-cidos y azcares, respectivamente, no se formaran en una atms-fera rica en CO2 y N2.

    Debido a las dificultades que presentan los modelos de at-msfera reductora y neutra, algunos gelogos han adoptado elpunto de vista de que la atmsfera primitiva debi ser ligeramenteoxidante, es decir con bajo contenido en O2 y con contenido enCO2, N2 y H2O.17 El oxgeno es producido principalmente por lasalgas verdes en los ocanos, especialmente las diatomeas y loscoccolithofridos, y las plantas verdes terrestres. Sin embargo,

  • 4 Ciencia de los Orgenes

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    Tabla 2: Escala de tiempo geolgico utilizada porlos cientficos evolucionistas. Ciencia de los Orgenesno cree en la extension de tiempo de millones de aospara la presencia de vida en la Tierra, aunque utilizela escala para faciliar la comunicacin cientfica entrelos lectores.

    la ausencia de algas fotosintticas y de plantas terrestres no impide la formacinde oxgeno en la atmsfera porque ciertas cantidades pequeas de oxgeno habransido generadas por la fotodisociacin de las molculas de agua a elevadas alti-tudes de la atmsfera.18 Adems, incluso una cantidad pequea de O2 puede daary destruir las molculas orgnicas. De este modo, hay que preguntarse cuntooxgeno estuvo presente en la atmsfera primitiva y si desempe algn papel enlas reacciones qumicas hacia el origen de la vida. Para solucionar este enigma,los gelogos comenzaron a estudiar las rocas en bsqueda de pistas.

    Rocas Precmbricas y oxgeno en la atmsferaLa distribucin de algunos elementos qumicos y compuestos, incluyendo S,

    N y carbono orgnico depende en gran parte de las condiciones redox y dia-genticas primarias, es decir, de la cantidad (o presin atmosfrica) de oxgenodisponible en el ambiente. Las rocas registran las reacciones qumicas entre losgases atmosfricos y los elementos qumicos y otras condiciones ambientales quese dan en el sedimento y los minerales en el momento de la precipitacin mineraly del enfriamiento del magma. En ese sentido los gelogos han examinado algunasde las rocas ms antiguas conocidas (en el marco de tiempo geolgico estndar),y han analizado algunos depsitos, minerales y estructuras que se cree que seformaron cuando aparecieron los primeros organismos. Tambin han examinadovarias caractersticas geolgicas que podran proporcionar pruebas para la presenciade oxgeno en la atmsfera primitiva, incluyendo ciertos minerales, tales como lauraninita y la pirita, capas rojas, formaciones con capas de hierro en bandas, yconcentraciones de hierro (Fe), carbono (C), azufre (S), y el contenido isotpicoen las rocas. Despus de varias dcadas de estudios, los resultados han sido parcialesy poco concluyentes. Muchos cientficos encuentran indicios que sugieren la pre-sencia de oxgeno en las rocas de hace 3700 millones aos, mientras que otrosafirman no encontrar pruebas de la presencia de ese gas en la atmsfera hasta msrecientemente. Examinaremos algunas de estas pruebas segn lo descrito en laliteratura cientfica.Las rocas ms viejas de la Tierra

    Las rocas ms antiguas conocidas por los gelogos son del perodo ArqueanoInferior (Tabla 2) y afloran parcialmente en la superficie en algunas reas en elEscudo Canadiense, Australia, frica, Groenlandia, y en Fennoscandia, un reaque abarca el norte de Escandinavia y el noroeste de Rusia. stas son rocasmagmticas y metamrficas, datadas entre 2500 y 3800 millones de aos, segnla escala de tiempo evolucionista. El Gneis de Acasta en el Escudo Canadiensecontiene mineral zircn que se ha datado en 4030 millones de aos, y se piensaque es la roca terrestre conocida ms antigua, segn la cronologa geolgica estndarbasada en dataciones radiomtricas. Una roca potencialmente ms antigua fueencontrada en el metaconglomerado de Jack Hills en Australia Occidental, concristales de zircn datados en 4400 millones de aos, pero hay controversia conrespecto a esta edad.La presencia de uraninita y pirita

    La uraninita es un mineral que se compone sobre todo de dixido de uranio(UO2) y cantidades menores de UO3 y xidos de plomo (Pb), torio (Th), y otroselementos traza. La pirita es un sulfuro de hierro (FeS2), el ms comn de losminerales de sulfuro, generalmente asociado con otros sulfuros y xidos en lasrocas sedimentarias, rocas metamrficas, y como mineral de sustitucin en el carbny en los fsiles. La presencia de uraninita y la pirita en las rocas del PrecmbricoMedio se interpreta generalmente como de procedencia detrtica, es decir, pro-cedentes de la erosin de rocas previas, y altamente solubles en agua con oxgeno.Por lo tanto la presencia de uraninita y de pirita ha sido interpretada por algunoscientficos como prueba de una atmsfera inicial reducida, deficiente en oxgeno(con baja presin atmosfrica de oxgeno). Sin embargo, la naturaleza y el origen

    TABLA 2

    Sistema EdadEn Era o poca (millones

    Perodo de aos)Holoceno 0.0115Pleistoceno 1.80Plioceno 5.33Mioceno 23.03Oligoceno 33.9 0.1

    Palegeno Eoceno 55.8 0.2Paleoceno 65.5 0.3Superior 99.6 0.9Inferior 145.5 4.0Superior 161.2 4.0

    Jursico Medio 175.6 2.0Inferior 199.6 0.6Superior 228.0 2.0

    Trisico Medio 245.0 1.5Inferior 251.0 0.4Lopingiano 260.4 0.7

    Prmico Guadalupiano 270.6 0.7Cisuraliano 299.0 0.8Superior 318.1 1.3Inferior 359.2 2.5Superior 385.3 2.6

    Devnico Medio 397.5 2.7Inferior 416.0 2.8Pridoli 418.7 2.7Ludlow 422.9 2.5Wenlock 428.2 2.3Llandovery 443.7 1.5Superior 460.9 1.6

    Ordovcico Medio 471.8 1.6Inferior 488.3 1.7Furongiano 501.0 2.0

    Cmbrico Medio 513.0 2.0Inferior 542.0 1.0Neoproterozoico 1000

    Proterozoico Mesoproterozoico 1600Paleoproterozoico 2500Neoarqueano 2800Mesoarqueano 3200

    Arqueano Paleoarqueano 3600Eoarqueano Lmite

    inferior no definido

    Escala evolucionista de tiempo geolgico

    Prec

    mbr

    ico

    P

    aleo

    zoico

    M

    esoz

    oico

    Ceno

    zoico

    Fane

    rozo

    ico

    Negeno

    Cretcico

    Carbonfero

    Silrico

  • Ciencia de los Orgenes 5

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    de la uraninita y de los minerales de la pirita son altamentediscutibles, y los datos sugieren que los ocanos y la atmsferadel Precmbrico Inferior no habran diferentes de los actuales.

    En los sedimentos actuales la pirita se origina principalmentepor medio de dos procesos, la reduccin del sulfato en el aguadel mar por las bacterias y la produccin de sulfuro durante ladescomposicin de materia orgnica. El sulfuro tambin tienedos orgenes de menor importancia, que son las emisionesvolcnicas y la pirita detrtica. De qu manera la presencia delos minerales del sulfuro en sedimentos indica cuales pudieronhaber sido las condiciones ocenicas y atmosfricas en el mundoPrecmbrico? Dimroth y Kimberley sealan que no se ha encontrado pirita

    detrtica en las rocas areniscas de origen fluvial y marinassomero del Proterozoico Inferior en Quebec, Canad.19 Elregistro geolgico no muestra ninguna diferencia geoqumicafundamental entre las rocas del Precmbrico (cuando laatmsfera era supuestamente libre de oxgeno) y las rocasricas en hierro y uranio del Fanerozoico. Puesto que losgelogos creen que las rocas sedimentarias registran lascondiciones ambientales contemporneas en el momento dela deposicin, se concluye que la semejanza entre las rocasPrecmbricas y del Fanerozoico indica semejanza en con-diciones atmosfricas y ocenicas, y que por tanto la atms-fera del Precmbrico debi ser similar o igual a la del restode los perodos geolgicos.

    En sedimentos Recientes20 se encuentra sulfuro sobre todoen asociacin con pizarras bituminosas.21 Este sulfuro esoriginado por bacterias reductoras, las cuales necesitan ox-geno para descomponer la materia orgnica. Los anlisis depizarras Precmbricas y Fanerozoicas indican presencia desulfuro, lo que sugiere que estas rocasfueron formadas bajo condiciones simi-lares en los ocanos y que la reduccinbacteriana ya se daba durante ladeposicin de los sedimentos Precm-bricos.

    El sulfuro formado por actividad volc-nica se oxida rpidamente bajo con-diciones actuales, y los sulfuros demetales pesados se forman solamentebajo condiciones excepcionales. Seesperara que en los ocanos pobres enoxgeno del Precmbrico, el sulfurolanzado por los volcanes submarinosformase gruesas acumulaciones depirita en el fondo marino. Sin embargo,los depsitos volcanognicos de sulfurodel Precmbrico y del Fanerozoico sonsimilares en extensin y grosor, y no seha encontrado ninguno depsito masivode pirita en secuencias sedimentarias ovolcnicas del Arqueano.22

    Las semejanzas no se limitan a la natu-raleza y a la distribucin de las rocas

    sedimentarias ricas en uranio e hierro de todas las pocas,sino que se extienden a las rocas ricas en carbono orgnicoy sulfuro en muchos lugares.23 Si las rocas primitivas delPrecmbrico fueron depositadas bajo una atmsfera librede oxgeno, su composicin qumica debera sernotablemente diferente con respecto a las que se hubieranformado en una atmsfera rica en oxgeno.

    Presencia y distribucin del carbono orgnicoToda la materia orgnica se oxida rpidamente en las con-

    diciones atmosfricas actuales, y sa es la razn por la que lasclulas estn equipadas con numerosos mecanismos para prevenirque este proceso de descomposicin suceda espontneamente.La descomposicin parcial de la materia orgnica produce carbo-no orgnico disuelto en la columna de agua y en los sedimentos,pero este carbono se oxida fcilmente bajo la atmsfera rica enoxgeno, un proceso que ocurre rpidamente en sedimentosgruesos como la arenisca, y ms lentamente en sedimentosarcillosos.24 El carbono orgnico que se acumula en la arena delas playas, deltas y dunas se oxida y desaparece en un tiempomuy corto. Los depsitos fangosos de los meandros abandon-ados, lagunas, estuarios, y ocano y lagos profundos, puedenpresentar compuestos ricos en materia orgnica por un tiempoms largo, especialmente si se aslan del oxgeno y del agua,pero eventualmente se destruyen debido a la accin bacteriana.Qu sucedera en ambientes similares bajo la supuesta atmsferalibre de oxgeno del Precmbrico?

    Segn los modelos de Oparin y de Miller, se habran formadonumerosas molculas orgnicas en la atmsfera del Precmbrico.Estas molculas orgnicas habran cado al ocano y se habranmantenido en su superficie, como les pasa a los hidrocarburos

    que resultan de la contaminacin en losocanos modernos, los cuales forman unaceite espeso en la superficie del agua. stosaceites envejecen y se polimerizan rpida-mente para formar el betn, que comnmentese encuentra en algunas playas en la zonaintermareal y supramareal. Afortunadamente,estos agentes contaminadores bituminososson destruidos por las bacterias bajo lascondiciones atmosfricas actuales, pero nohabran sido destruidos en un ambiente librede oxgeno como aqul postulado para elPrecmbrico Inferior. Al no ser destruidohabra quedado conservado en las piedrasareniscas Precmbricas y las calcarenitaslitorales depositadas bajo condiciones librede oxgeno deberan contener abundantecarbono orgnico. La materia bituminosatambin debera ser abundante en las rocasarcillosas depositadas en ambientes inter-mareales y supramareales. Sin embargo, losdepsitos litorales precmbricos no muestranesta alta concentracin prevista de aceitesbituminosos, sino que son muy similares alos sedimentos litorales formados en lascondiciones actuales.25

    CIENCIA DE LOS ORGENES es una publicacindel Geoscience Research Institute, en LomaLinda, California.

    Esta publicacin va dirigida a profesores yestudiantes de centros medios y superiores. LasDivisiones de Interamrica y Sudamricaproveen el franqueo para que llegue gratuita-mente a las bibliotecas, profesores y alumnosinteresados en los centros universitarios adven-tistas. Si ests interesado en recibirla contactacon el representante local o regional del De-partamento de Educacin. Las personasinteresadas en recibir la publicacin de maneraindividual deben enviar el cupn de suscripcinen la ltima pgina acompaado del pago cor-respondiente.

    GEOSCIENCE RESEARCH INSTITUTEDirector EditorJames Gibson Ral Esperante

    Consejo editorialRoberto Biaggi, Ben Clausen, James Gibson,Ronald Nalin, Timothy Standish

    Diseo y Maquetacin SecretariaKatherine Ching Carol J. Olmo

    http://www.grisda.orgemail: [email protected]

  • 6 Ciencia de los Orgenes

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    Presencia de biotita y feldespatoLos gelogos han observado que las rocas del Proterozoico

    y del Fanerozoico son muy similares en la composicin y minera-loga con respecto a la presencia de minerales de biotita, feldes-pato, y de los istopos del carbono (C).

    Los minerales de biotita y de feldespato aparecen en rocasde todas las pocas. La biotita se oxida en presencia de oxgeno,y por lo tanto debera haber sobrevivido en la supuesta atmsferapobre en oxgeno del Proterozoico. Sin embargo, la pruebas geo-lgicas indican que la biotita no sobrevivi mejor el Proterozoicoque el Fanerozoico, cuando la atmsfera era rica en oxgeno.Los feldespatos son susceptibles a la carbonatacin, un procesode desgaste por la accin atmosfrica causado por el dixido decarbono en la atmsfera. Una atmsfera rica en este gas, segnlo sugerido por algunos gelogos, debera haber eliminado lamayor parte del feldespato de las rocas Precmbricas, pero estemineral sobrevivi tambin.26 Estas pruebas mineralgicas indi-can que muy probablemente las rocas Precmbricas se formaronbajo condiciones atmosfricas muy similares a las del Fanerozoicoy, por tanto, a las actuales, contradiciendo as la idea de que laatmsfera Precmbrica fuese pobre en oxgeno.Presencia de istopos de carbono

    Los paleontlogos han estado siempre interesados en en-contrar las pruebas ms antiguas del metabolismo de la clula, yhan desarrollado tcnicas sofisticadas para detectarlo en muestrasde rocas antiguas. La actividad enzimtica en las clulas dejaseales bioqumicas especficas en la materia orgnica, que aveces se conservan en las rocas bajo ciertas condiciones. Losbloques constituyentes de la materia orgnica son C, S, H, O, yN, que se presentan en diversas variaciones isotpicas. Una deestas seales bioqumicas es el cociente isotpico 12C/13C (tambinllamado 13 C/12 C). En los seres vivos el 12C prevalece sobre el13C, por lo que la materia orgnica tiende a ser pobre en 13C conrespecto al 12C, y, por lo tanto, presenta un cociente C12 /13Cnegativo. Los esfuerzos que se han hecho para encontrar mol-culas orgnicas o sus rastros isotpicos en rocas Precmbricashan dado resultados polmicos y las edades obtenidas sondiscutibles, pero las estructuras encontradas son tiles cuando secomparan a estructuras similares en rocas ms recientes. Losejemplos abundan. Button27 y Nagy28 encontraron microfsiles de algas cocoides

    y verdeazuladas filamentosas en los estromatolitesdolomtico-calizos de las rocas sedimentarias del GrupoWolkberg, en Sudfrica. La presencia de estos microfsilesretrasara la edad mnima para la atmsfera con oxgeno a2600 millones de aos. Los microfsiles encontrados en estasrocas sedimentarias antiguas son anlogos a las algas verde-azuladas modernas, lo que indica que la complejidad bio-qumica y funcional ya estaba presente muy pronto en la

    supuesta evolucin de la vida, cuestionando as el lentoproceso de la evolucin y de su modelo abiognico para elorigen de la vida.

    Dimroth y Kimberley indican que el cociente entre carbo-nato orgnico e inorgnico es similar en las rocas sedimen-tarias de todas las edades, incluyendo las rocas del perodoArqueano.29 La constancia de los cocientes isotpicos delcarbono orgnico e inorgnico encontrados en rocas sedi-mentarias es una indicacin de la constancia relativa de laproduccin de oxgeno libre,30 y cuestiona la idea de que laatmsfera primitiva fuese diferente a la actual.

    El anlisis de las rocas ms antiguas indica que la atmsferay los ocanos han tenido una composicin qumica similar desdeel perodo Arqueano, hace unos 2.5 a 4.0 mil millones aos, segnla escala de tiempo evolucionista. Por lo tanto, si las molculas ylas clulas orgnicas tuvieran un origen materialista, tendran quehaber surgido en condiciones ambientales no muy diferentes a labiosfera actual. Pero los gelogos saben que ese panorama esinverosmil dentro de su paradigma.

    MODELOS ALTERNATIVOS: SISTEMASHIDROTERMALES Y PROCEDENCIA EXGENA

    Debido a que es difcil producir compuestos orgnicos uti-lizables y adecuados por medios naturalistas en atmsferasreductoras, neutrales u oxidantes, los cientficos han exploradodos alternativas en la investigacin hacia el origen de la vida:1) la sntesis de molculas orgnicas en emisiones hidrotermalessubmarinas, y 2) un origen extraterrestre para los compuestosorgnicos; cada una de estas ideas supuestamente apoyada porpruebas particulares y basadas en postulados muy improbables.

    Vida surgiendo de emisiones hidrotermalesAlgunos cientficos suponen que las primeras molculas

    orgnicas y las primeras clulas emergieron de las emisiones vol-cnicas o de los respiraderos hidrotermales en el fondo ocenico.Esta idea fue propuesta despus del descubrimiento de la rica ydiversa fauna asociada a los fuentes hidrotermales en el fondodel ocano, la cual no depende de la luz del sol como fuente de laenerga. Otros cientficos indican que la vida pudo haber surgidode las charcas termales asociadas a actividad volcnica. De hecho,esta idea fue propuesta ya por Charles Darwin, quien sugiri quela vida pudo haber comenzado en una pequea charca termal.

    La idea de que la vida emergi de charcas hidrotermales enzonas volcnicas se ha experimentado en el campo y los resultadosfueron presentados en un simposio internacional realizado en laRoyal Society de Londres en febrero del ao 2006. Antes de supresentacin, el profesor David indic que

    Van para 140 aos desde Charles que Darwin sugiri quela vida pudo haber comenzado en una pequea charca cali-ente. Ahora estamos probando si la idea de Darwin era buena,pero lo hacemos en las pequeas charcas calientes asociadasa las regiones volcnicas de Kamchatka [Rusia] y del MonteLassen [California]. Los resultados son sorprendentes y enalgunos sentidos decepcionantes tambin. Parece que lasaguas cidas termales que contienen arcilla no proporcionan

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    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    las condiciones apropiadas para que los productos qumicospuedan ensamblarse para formar los organismos pioneros.Encontramos que ciertos compuestos orgnicos como losaminocidos y las bases del ADN, que son los bloques constitu-yentes de la vida, se adhirieron fuertemente a la superficie delas partculas de arcilla en las charcas volcnicas de la reginde Kamchatka. El fosfato, otro ingrediente esencial para lavida, tambin se adhiri a la superficie de la arcilla. Obser-vamos lo mismo en una charca que herva en el Monte Lassen.La razn por la que esto es significativo es que se ha pro-puesto que la arcilla promueve interesantes reacciones qu-micas conducentes al origen de la vida. Sin embargo, en nu-estros experimentos, los compuestos orgnicos se adhirierontan fuertemente a las partculas de arcilla que no podanexperimentar ninguna reaccin qumica. Adems, cuando in-trodujimos molculas similares a las del jabn en estascharcas, no se formaron membranas, las cuales son necesariaspara formar las clulas. 31

    Y el profesor Deamer agreg:No sabemos qu hacer con esto todava, pero estos resultadosparecen eliminar algunas de nuestras ideas acerca de dondehabra podido comenzar la vida. Una posibilidad es que lavida realmente comenzara en una pequea charca caliente,pero no en regiones volcnicas o respiraderos hidrotermalessubmarinos.32

    Parece que aunque el conocimiento sobre cmo funciona elmundo est aumentando rpidamente en muchos campos, larespuesta a cmo comenz la vida por la Tierra sigue siendoevasiva para aquellos que sostienen un punto de vista naturalista.

    Una fuente extraterrestre para la materia orgnicaAlgunos cientficos han desviado su atencin hacia la bs-

    queda de pruebas de existencia de vida en rocas procedentes delespacio exterior. La relativa abundancia de materia orgnica enmeteoritos y en el polvo csmico ha suscitado el inters de algunoscientficos desde que Guillermo Thomson (Lord Kelvin) propusi-era la idea de que la vida en la Tierra procedi de los meteoritos,y la palabra panespermia fuere acuada por el bilogo alemnHermann Ritcher. Segn esta hiptesis, las primeras molculasorgnicas no se originaron en la Tierra, sino que vinieron delespacio exterior.33 La Tabla 3 muestra algunas de las muchasmolculas orgnicas que se han detectado en los cuerpos inter-planetarios.34 Fue Svante Arrhenius (1859-1927), ganador delpremio Nobel, quien desarroll esta idea en un manera cientfica,sugiriendo que algunos microbios podran ser lanzados al espaciocircumplanetario por las fuertes tormentas, y recorrer el espaciointerplanetario impulsados por la presin de la radiacin (por lotanto los cometas y los meteoritos no eran necesarios para eltransporte). En los aos 50 del s. XX, el astrnomo Otto Struvesugiri que ciertos seres inteligentes pudieron haber llevado vidade un planeta a otro en pocas pasadas, aunque no necesariamentecon un propsito. En los aos posteriores, los fsicos Wickrama-singhe y Hoyle encontraron lo que ellos consideraron rastros devida en el polvo estelar, y sugirieron que la vida no slo se originen el espacio exterior en el pasado distante, sino tambin que laevolucin terrestre contina siendo conducida por la entrada de

    material gentico extraterrestre a travs de una lluvia continuade materia orgnica e incluso de grmenes. Se cree que algunosde los meteoritos que caen en la Tierra proceden de Marte o de laLuna35 sugiriendo que la transferencia de material de ciertoscuerpos espaciales a la Tierra puede suceder regularmente. Si enesos cuerpos planetarios existe alguna forma de vida microbiana,sta podra alcanzar la superficie de la Tierra por medio del ma-terial cado. Aunque atractiva, esta idea ha sido rechazada por lamayora de los cientficos.

    Algunos meteoritos que se han encontrado en la superficiede la Tierra, en particular, el meteorito Murchison, contienenmuchos de los aminocidos que Miller obtuvo en sus experi-mentos de sntesis (Tabla 1). Esto ha llevado a algunos cientificosa sugerir que la vida o las moleculas necesarias para iniciar lavida pudieron haber procedido del espacio exterior. Esta idea,sin embargo, se ha enfrentado con numerosos problemas desdeque fue inicialmente propuesta y, aunque todava algunos fisicosy astrnomos la apoyan, ha perdido su credibilidad debido a seriosinconvenientes. Los meteoritos que habran cado en la superficie de la Tierra

    tendran que haber sobrevivido al calor causado por lafriccin con la atmsfera, y eso es posible solamente si elmeteorito originalmente tena un tamao significativo.

    El espacio es un ambiente letal para cualquier forma de vida,porque la radiacin, los rayos csmicos y los vientos estelaresalteran y/o destruyen muchas de las molculas orgnicas,incluyendo el ADN y el ARN. No es probable que ningnmicroorganismo sobreviva en el polvo estelar o an en loscuerpos meteorticos pequeos.

    Se han sealado varios ejemplos de meteoritos con supu-estas pruebas de presencia de microorganismos. Sinembargo, estas pruebas son poco slidas y muy cuestion-ables y hasta ahora todos esos ejemplos se han desmentido.

    Epistemolgicamente la idea de la panespermia tambinpresenta serios problemas, puesto que no solamente no pro-porciona una buena explicacin para el origen de la vida enla Tierra, sino que tambin requiere una explicacin inde-pendiente para el origen de la vida en otra parte. Dndesurgieron esos microorganismos que se hallan en losmeteoritos? Algunos cientficos afirman que dada la inmensaextensin del universo entero, es altamente probable que enalguna parte existe una cierta forma de vida (o haya existido).Sin embargo, no han proporcionado ninguna pruebacientfica para tal idea y el modelo carece de datos que loapoyen, y aunque esas formas de vida extraterrestresexistieran, no hay prueba de que hubiesen contribuido alorigen de la vida en otros cuerpos celestiales.

    UN MUNDO DE ARNLos modelos naturalistas para el origen de las molculas

    orgnicas prebiticas hacen frente a numerosas dificultades paraexplicar su formacin en la supuesta atmsfera y ocano primitivo,cualquiera que fuesen las condiciones qumicas de esos ambientes.Sin embargo, el problema ms serio no es la formacin de losbloques moleculares (aminocidos, carbohidratos, purinas,

  • 8 Ciencia de los Orgenes

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    etc.), ni su polimerizacin, sino su ensamblaje en estructurasmoleculares funcionales y autoreproductoras.36 An ms difcilde solucionar es el origen y la polimerizacin de los cidosnucleicos ADN y ARN, los portadores de la informacin genticadentro de las clulas. Los cidos nucleicos son largas estructurasque resultan de la compleja y ordenada polimerizacin demolculas de azcar (una pentosa), fosfato, y de purinas y pirimi-dinas. Cuatro purinas adenina, guanina, hipoxantina y xantina,y una pirimidinauracilo, se han encontrado en el meteoritoMurchison (Tabla 1).37 Sin embargo, estas molculas por smismas son intiles a menos que se polimericen y sirvan comoportadores de informacin codificada. En este sentido los investi-gadores han encontrado muchas dificultades al intentar explicarel origen espontneo de los cidos nucleicos polimerizados y nose ha sugerido ningn modelo plausible.

    Cualquier modelo naturalista para el origen de la vida nosolamente tendra que explicar cmo fueron polimerizadas lasprotenas y el ADN a partir de molculas pequeas, sino tambincmo conectaron sus funciones por medio de un cdigo y cualde ellas dio origen al metabolismo. Las protenas son necesariaspara hacer funcionar la informacin gentica del ADN, y el ADNes necesario para formar las protenas. As pues, cual fueprimero? Ambas rutas necesitan un cdigo de expresin (el cdigogentico universal), y si se asume que trabajaron en conexin enlos primeros tiempos, cmo y de dnde consiguieron el cdigo?

    Sydney Altman en 1978 y Thomas R. Cech en 1981 descubri-eron que un tipo particular de ARN mostraba capacidad enzi-mtica, que es la capacidad de activar y acelerar reaccionesbioqumicas. Hallaron que ciertos tipos de ARN reaccionabancomo las enzimas, fragmentndose espontneamente en dospiezas y volviendo a emsamblarse ms adelante. Esta clase deARN recibi el nombre de ribozimas. Bajo condiciones contro-ladas en laboratorio, estos ribozimas eran capaces de catalizarsu propia sntesis sin la accin cataltica de protenas enzimticas.Este hallazgo condujo a algunos cientficos a imaginar un planetaen el cual la vida habra surgido de las molculas de ARN, elllamado mundo de ARN.38

    Es esta idea de un mundo de ARN viable? Varios experi-mentos de laboratorio han demostrado que es posible obtenerpequeos polmeros de nucletidos por medio de catlisis nobiolgica, obteniendo nucletidos similares a los naturales.39 Otrosexperimentos han mostrado la posibilidad de obtener cadenasautoreplicantes de nucletidos.40 Sin embargo, estos experimentospresentan varios problemas importantes y el modelo del mundode ARN ha sido cuestionado en su conjunto incluso por algunosde sus primeros proponentes.41 Aqu se presentan algunas de susdificultades ms significativas. Los compuestos utilizados en los experimentos de sntesis

    de ARN son nucletidos activados, que son ms reactivosque los naturales. Las reacciones no ocurriran utilizandonucletidos normales. En cualquier caso, el modelo delmundo de ARN tendra que explicar el origen de la sopaprebitica de nucletidos.

    El cido nucleio usado en los experimentos es el ADN, quees ms fcil de sintetizar que el ARN, aunque es ste el quese cree que se form primero en el ocano primitivo.

    Algunos compuestos replicadores utilizados en los experi-mentos se agregan en el momento apropiado durante elexperimento. Es decir la autorplica se consigue con la ayudadel cientfico que controla el experimento, el cual tiene queintervenir constantemente para cerciorarse de que lasreacciones ocurren en el orden deseado y el proceso nocolapsa antes de alcanzar una cierta etapa estable.

    El ARN se compone de ribosa (un azcar), de una baseorgnica, y de una molcula de cido fosfrico. El procesoque produce la ribosa tambin genera otros azcares, cuyapresencia puede inhibir la sntesis de ARN.42 Adems cual-quier reaccin primordial habra formado una mezcla deismeros de la ribosa (variedades de la misma molcula,pero con configuraciones tridimensionales ligeramentediferentes). Esos ismeros se relacionan unos con otros peroson qumicamente inequivalentes, y nunca aparecen en elARN moderno porque los mecanismos qumicos de las

    Hidrgeno H2 Agente reductorAgua H2O Disolvente universalAmoniaco NH3 Catlisis y amimacinMonxido de carbono CO (+H2) cidos grasosFormaldehdo CH2O Ribosa y glicerolAcetaldehdo CH3CHO(+CH2O) DesoxirribosaAldehdo RCHO(+HCN y NH3) AminocidosSulfuro de hidrgeno H2S (+otros percursores) Cistena y metioninaThioformaldehdo (interestelar) CH2S Cistena y metioninaCianuro de hidrgeno HCN Purinas and aminocidosCianoacetileno (interestelar) HC3N (+cianato) PirimidinasCianamide (interestelar) H2NCN Agente condensante para la sntesis de biopolmerosNitrito de fsforo (interestelar) PN Fosfatos y nucletidosFosfato (meteoritos y polvo interplanetario) PO43- Fosfatos y nucletidosTabla 3: Compuesto bioqumicos presentes en el espacio interestelar y en los cometas. Con la excepcin del fosfato, todas las dems molculas han sidodetectadas en las nubes interestelares, y muchas han sido detectadas en cometas. Las molculas que han sido detectadas solo en las nubes interestelares estnindicadas con la palabra interestelar. Datos obtenidos de Or J, Miller SL, Lazcano A. 1990. The origin and early evolution of life on Earth. Annual Reviewof Earth and Planetary Sciences 18: 317-56.

    TABLA 3Molculas interestelares y cometarias Frmulas Monmeros resultants y algunas propiedades

  • Ciencia de los Orgenes 9

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    clulas no permiten su formacin. Pero en un escenario primi-tivo como el postulado por los cientificos naturalistas esosazcares habran sido relativamente abundantes, resultandoen la inhibicin de la formacin de las cadenas de ARN.43

    Las cuatro bases nucleicas (adenina, guanina, citosina, yuracilo) codifican la informacin gentica por medio delorden en el que se ensamblan a lo largo de la molcula delARN. La adenina y la guanina se obtienen fcilmente enexperimentos de laboratorio por una cascada de reaccionesaccionadas por luz UV. Sin embargo, algunos cientficos sepreguntan porqu la evolucin habra seleccionado estasbases en lugar de otros compuestos similares.44

    El modelo naturalista del mundo de ARN debe explicarporqu el fsforo, un elemento raro en la naturaleza, es uncomponente esencial del ARN. Yamagata et al. han en-contrado polifosfatos en emisiones volcnicas, lo cual hasido ligado al origen de las primeras molculas orgnicas.45Sin embargo los polifosfatos se hidrolizaran (romperan)espontneamente en el agua para formar fosfatos insolubles,que se precipitaran al fondo marino para formar rocassedimentarias.

    Debemos tambin considerar la probabilidad extremada-mente baja de formacin espontnea de enzimas y de ARN.El modelo del mundo de ARN requiere la sntesis espontneade nucletidos a partir de componentes ms simples y de supolimerizacin subsecuente en una secuencia significativa,todo eso en un ambiente acuoso, en el cual predomina lahidrlisis reaccin opuesta a la polimerizacin. Cmo seorigin entonces inicialmente el ARN? El ARN no es fcilde sintetizar en experimentos de laboratorio, ni siquiera bajocondiciones controladas, menos an en las supuestascondiciones ocenicas prebiticas.

    CONCLUSIONESLos cientficos evolucionistas tratan de explicar el origen de

    la vida por medio de modelos especulativos naturalistas, basadosen presuposiciones materialistas para el universo, la Tierra, y lavida en ella. En estos modelos se especula sobre la composicininicial de la atmsfera, de los ocanos primitivos y de las condi-ciones fsicas de la Tierra en general. Muchos han intentadoreproducir las condiciones hipotticas en la Tierra primitiva quehabran podido conducir al origen espontneo de clulas vivas.Han procurado reconstruir artificialmente la vida en una sopaprimitiva donde estuvieran presentes todos los componentesorgnicos necesarios. Pero para hacer eso, tienen que probar quela materia inorgnica podra producir esa sopa orgnica primi-

    tiva. Por lo tanto, es necesario asumir las condiciones del ocanoy de la atmsfera en la Tierra primitiva, hace unos 4000 millonesde aos, segn la cronologa evolucionista. Tambin es necesarioimaginar los posibles escenarios para la sntesis de molculasorgnicas complejas, molculas autoreplicantes con informacingentica, y as como para la agregacin de molculas orgnicasmltiples en las clulas autnomas.

    Para explicar el aspecto inorgnico de los primeros or-ganismos, Oparin, Miller y otros sugirieron una atmsfera re-ductora (libre de oxgeno) durante por lo menos el PrecmbricoInferior. Estos organismos habran sido procariotas unicelulares,viviendo muy probablemente en microambientes aislados en elocano. Algunos experimentos realizados para simular la forma-cin de la materia orgnica a partir de compuestos inorgnicosse han basado en modelos de ocanos y atmsferas fuertementereductores con metano y amonaco, en lugar de CO2, O2 y N2.Otros han sugerido una atmsfera intermedia con CO2 y N2.46Sin embargo, aunque desde un punto de vista qumico el modelode atmsfera reductora es atractivo, carece virtualmente de apoyoentre los cientficos debido a la ausencia de pruebas biogeoqu-micas en las rocas y de las contradicciones con la presencia defsiles en las rocas antiguas. Estos fsiles representan organismoscomplejos que no se habran desarrollado en atmsferas re-ductoras. Si las primeras molculas orgnicas surgieron de ma-teria inorgnica en el amanecer de la vida, entonces debemospoder encontrar la pruebas del contenido orgnico en las rocasprecmbricas. Sin embargo, las rocas precmbricas son muysimilares al resto de las rocas de la columna sedimentaria, inclu-yendo el contenido orgnico. Esto no es lo que esperaramos sila atmsfera precmbrica hubiese carecido de oxgeno.

    Las diversas propuestas sugieren escenarios diversos queincluyen el cosmos, la panespermia, las partculas de polvo in-terestelares, el hielo cometario, el ocano primitivo, un lagopequeo, una charca, grietas de las rocas, y las fuentes o respira-deros termales en los fondos ocenicos. Los evolucionistastambin se preguntan qu fuente de energa estuvo disponiblepara el origen naturalista de la materia viva, y han sugerido queaquella pudo proceder de descargas elctricas en la atmsfera,luz UV del sol, energa geotrmica, volcanismo, o cambios detemperatura. A la cuestin de qu clase de Tierra primitiva, losevolucionistas se distinguen entre aquellos que creen que laatmsfera era reductora u oxidante, los continentes completa-mente cubiertos por el ocano o parcialmente expuestos, y conuna corteza sobre mayormente basltica o arcillosa. A la preguntasobre el tipo de sistemas redox utilizados en las reacciones primi-tivas de las clulas tampoco tienen ninguna respuesta definida,con sugerencias que van desde la asociacin hierro-fotones,oxgeno-agua, y la asociacin sulfuro de hierro y sulfuro de hidr-geno. Qu enzima cataliz la formacin de los primeros pol-meros de las protenas y de los nucletidos? Segn algunos experi-mentalistas, el ARN fue tanto el primer polmero y la primeraenzima, otros creen que los sedimentos y los minerales de laarcilla accionaron las reacciones bioqumicas; otros sugieren quelos oligopptidos aceleraron las reacciones qumicas complejas,y otros se preguntan si el modelo del ARN no es parecido aldilema de si fue primero el huevo o la gallina.

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  • 10 Ciencia de los Orgenes

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    Se han propuesto muchos modelos para el origen naturalistade la vida y se han llevado a cabo numerosos experimentos paraobtener protenas y ADN en condiciones controladas de labora-torio. Los resultados varan, pero hasta ahora solamente se hanobtenido cadenas al azar de aminocidos (llamados proteino-ides) y de cidos nucleicos modificados y no funcionales. Estosexperimentos han demostrado que se pueden producir molculasorgnicas simples, as como algunas macromolculas, protenasy cidos nucleicos bajo condiciones controladas de laboratorio.Despus de varias dcadas de experimentos, el acercamientoconstructivista que busca proporcionar un probable modelonaturalista para el origen de la vida ha alcanzado ya el lmite ensus posibilidades. Todos estos experimentos intentan aplicarobservaciones qumicas en el presente a los escenarios del pasado,pero carecen de fundamento cientfico que los avale. Como dijoHorgan, Incluso si los cientficos pudiesen crear algo en ellaboratorio con propiedades similares a la vida, todava tendranque preguntarse: es as como ocurri originalmente?47

    Los cientficos evolucionistas intentan demostrar que el origenabiogentico o inorgnico de la vida es altamente probable y quela evolucin darwiniana es un hecho. Pero estos experimentosmuestran lo contrario, revelando las abrumadoras dificultadesque existen en el postulado de que la vida se puediese originar delos materiales inertes. Tambin muestran que incluso los resulta-dos ms simples se pueden lograr solamente bajo condicionescontroladas, lo que indica que un diseador inteligente debe estarimplicado.

    En este sentido, la alternativa de la accin sobrenatural deDios creando el universo, la Tierra y la vida en ellos cobra muchosentido.

    REFERENCIAS 1. Oparin AI. 1938. Origen de la vida. Mexico DF: Editores Mexicanos

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    Cientfico 13:508-19.11. Esto es una forma de razonamiento circular: partiendo de un marco

    evolucionista, asumieron que las plantas fotosintetizadoras no haban

    aparecido an sobre la tierra, y como consecuencia postularon que laatmsfera estaba libre de oxgeno.

    12. Tian F, Toon OB, Pavlov AA, De Sterck H. 2005. A hydrogen-rich earlyEarth atmosphere. Science 308:1014-7.

    13. Ibid.14. Catling DC. 2006. Comment on A hydrogen-rich early Earth

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    19. Dimroth E, Ct R, Provost G, Rocheleau M, Tass N, Trudel P. 1975.Preliminary report on stratigraphic and tectonic work in Rouyn-Norandaarea. Quebec Department Natural Resources Open File Report: 40.

    20. Los gelogos utilizan el trmino Reciente para referirse a los ltimos11 500 aos de la historia del planeta Tierra, segn las escala cronolgicaevolucionista.

    21. Berner RA. 1970. Sedimentary pyrite formation. American Journal ofScience 268:1-23.

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    23. Ibid.24. Van Andel TH. 1964. Recent marine sediments of the Gulf of California.

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    25. Dimroth y Kimberley 1975, 1976.26. Dimroth y Kimberley 1976.27. Button A. 1973. Algal stromatolites of the early Proterozoic Wolkberg

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    29. Dimroth y Kimberley 1975.30. Watanabe Y, Naraoka H, Wronkiewicz DJ, Condie KC, Ohmoto H. 1997.

    Carbon, nitrogen, and sulfur geochemistry of Archean and Proterozoicshales from the Kaapvaal Craton, South Africa. Geochimica etCosmochimica Acta 61:3441-59

    31. Segn lo divulgado por la Royal Society of London en su pgina deInternet, http://royalsociety.org/news?asp=&id=4254. Accedido el 28Diciembre 2007. El jabn presenta un alto contenido en lpidos y grasasque al solubilizarse en aguas termales forman pequeas burbujas omembranas. Algunos cientficos proponen que esas membranas pudieronactuar de precursoras de las complejas membranas celulares. Sinembargo, las observaciones aqu presentadas niegan tal posibilidad.

    32. Ibid.33. Anders E. 1989. Pre-biotic organic matter from comets and asteroids.

    Nature 342:255-734. Or J, Miller SL, Lazcano A. 1990. The origin and early evolution of life

    on Earth. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 18:317-56.35. Se ha sugerido que los fuertes impactos que ocurren en esos planetas

    podran expulsar pedazos de roca de la superficie hacia el espacio exterior,

  • Ciencia de los Orgenes 11

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.orgdisponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    los cuales viajaran distancias interplanetarias y finalmente caeran enotros planetas, incluyendo la Tierra.

    36. Aguilera 1992.37. McClendon 1999.38. Gilbert W. 1986. The RNA world. Nature 319:618.39. Ferris JP, Ertem G. 1993. Montmorillonite catalysis of RNA oligomer

    formation in Aqueous-solution -A model for the prebiotic formation ofRNA. Journal of the American Chemical Society 115:12270-5.

    40. Li T, Nicolaou KC. 1994. Chemical self-replication of palindromic duplexDNA. Nature 369:218-21.

    41. Una excelente revision de los problemas en presenta el modelo del mundode ARN se encuentra en Mills GC, Kenyon D. 1996. The RNA world: acritique. Origins & Design 17:9-14.

    42. Horgan J. 1991. En el principio... Investigacin y Ciencia: 80-90.43. Waldrop MM. 1989. Did life really start out in an RNA world? Science

    146: 1248-9.44. Ibid.45. Yamagata Y, Watanabe H, Saitoh M, Namba T. 1991. Volcanic production

    of polyphosphates and its relevance to prebiotic evolution. Nature352:516-9 La hidrlisis o la ruptura qumica de los polifosfatos en lasaguas ocenicas, lacustres, o fluviales sera favorecida por el hecho deque el agua est infrasaturada en fosfatos.

    46. Chyba y Sagan 1996.47. Horgan 1991.

    Las hiptesis actuales sobre el origende la vida en la tierra se pueden resumir endos trminos: abiognesis y exobiognesis.

    La abiognesis es la idea de que la vidaen la tierra se origin por la combinacinfortuita de molculas orgnicas simples quea su vez emergieron de reacciones qumicasentre molculas inorgnicas. El cientficosrusos Oparin fue el primero en formular estaidea usando trminos cientficos en los aostreinta del siglo XX, y fue seguido por lamayora de los gelogos y de los bilogosdurante el siglo XX. En 1952, Miller diseunos experimentos para probar la viabilidaddel modelo de Oparin para el origen in-orgnico de la vida. La exobiognesis es la idea de que

    la vida en la tierra o sus molculasconstituyentes vinieron del espacioexterior. Exobiologa es un trminoque se refiere al estudio y a la distri-bucin de las formas de vida en eluniverso. Se puede hablar de tresclases de exobiognesis:

    La llegada a la tierra de molculasorgnicas simples y esenciales;

    La llegada a la tierra de molculasorgnias complejas, y

    La llegada a la tierra de organismoscompletos, que se habran originado

    en alguna otra parte. Esta idea se llamapanespermia.

    Puesto que los cometas, los asteroidescarbonatados y el polvo interplanetario sonrelativamente ricos en molculas orgnicas,algunos cientficos especulan que estosmateriales habran podido contribuir al con-tenido orgnico prebitico terrestre, yexplican as el origen de la vida en la tierra.La idea de la exobiognesis se presentdespus de que los cientficos se dieran cuentade la carencia de pruebas para la generacinespontnea en la tierra de las molculasorgnicas complejas que pudieran formar lasclulas vivas.

    Algunos partidarios del modelo de exo-biogentico son Enrique Fermi, el premioNobel que dise y desarroll la primerabomba atmica en los E.E.U.U., el biofsico-hngaro y tambin premio Nobel Leo Szilard,los astrofsicos Fred Hoyle y Chandra Wick-ramasinghe, Francis Crick, quien fue premioNobel y co-descubridor del ADN comomolcula principal de la herencia, el bilogoinvestigador en el Salk Institute Leslie Orgel,el astrofsico de la NASA Joan Or, y muchosotros. Francis Crick y Leslie Orgel inclusocreyeron que la vida en la tierra se origincon los microorganismos enviados en cohetesprocedentes de otro planeta en nuestragalaxia, idea que llamaron Panespermiadirigida.

    La idea de la exognesis hace frente aproblemas importantes. La carencia de cualquier evidencia

    directa de que la exobiognesis harealmente ocurrido alguna vez en latierra. Las ideas de la exobiognesis yde la panespermia son pura especu-lacin.

    La probabilidad extremadamente bajade que la vida extraterrestre fuera com-patible con los ambientes naturales enla tierra.

    La probabilidad excesivamente baja deque las molculas o las clulas extra-terrestres sobrevivieran millones deaos en el ambiente del espacio quees extremadamente hostil a la vida. Lasevera radiacin de rayos csmicos,ultravioleta y rayos X habra destruidocualquier clula viva que vagara porel universo.

    Por dcadas los cientficos han sidoincapaces de proponer una explicacinprobable para el origen naturalista de la vida.Ahora muchos han decidido enviar esteinsuperable problema al espacio. Sinembargo, eso no ha solucionado el dilema.

    ABIOGNESIS Y EXOBIOGNESISRal Esperante, PhD

    Geoscience Research Institute, Loma Linda, California

  • 12 Ciencia de los Orgenes

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    Publicacin original. Berger LR,Churchill SE, De Klerk B, Quinn RL.2008. Small-bodied humans from Palau,Micronesia. PLoS ONE 3/3:e1780.doi:10.1371/journal.pone.0001780.

    El descubrimiento. El archipilago dePalau est situado en el Ocano Pacfico,aproximadamente a unos 600 kilmetros aleste de las Islas Filipinas y al norte de Papa-Nueva Guinea. En 2006, una exploracin pre-liminar de dos cuevas en islas ms pequeasdel archipilago llev al Dr. Lee Berger aldescubrimiento de numerosos restos esquel-ticos humanos, conservados en la superficiede los depsitos de la cueva. Las subsecuentesexpediciones, que incluyeron la excavacinarqueolgica de un cuadrado pequeo deprueba de dimensiones 1m x 1m y 50 cent-metros de profundidad, rindi una gran canti-dad de material seo de varias decenas deindividuos.

    Los elementos esquelticos asociados eranmuy raros y los restos recuperados de sereshumanos parecan estar alterados y redeposi-tados, posiblemente por erosin y redepo-sicin de los depsitos de la cueva durantetormentas. Algunos restos de una especie decangrejo de tierra moderno son tambin ubi-cuos en los depsitos, y este organismo pudohaber contribuido por medio de la bioturba-cin del sedimento a la movilizacin postmortem del conjunto de los fsiles.

    El material esqueltico extrado dediferentes niveles en la excavacin de pruebafue datado a travs del mtodo de radiocarbo-no. Las edades obtenidas muestran que, a pesarde la bioturbacin (perturbacin) de los sedi-mentos, el orden estratigrfico de los depsitos

    se mantiene y que el esqueleto puede seraproximadamente de entre 940 y 2890 aoscalibrados antes del Presente. Los especmenesde mayor edad tienen un tamao de distribu-cin compatible con una poblacin de cuerpospequeos de Homo sapiens, cuyo promediode masa corporal de adulto se estima en unos30-50 kg. Parece ser que los individuos deesta poblacin posean una serie de rasgosmorfolgicos (como el cerebro de tamaopequeo, tori supraorbital ampliada, y au-sencia de barbilla), que suelen considerarseprimitivos en el gnero Homo.

    Berger y sus colegas interpretan el pequ-eo tamao del cuerpo de los fsiles humanosde la isla de Palau como resultado del en-anismo insular similar al observada en otrosentornos de la isla tropical del sudeste de Asia.En este contexto, los autores del documentoexplican la existencia de caractersticasarcaicas esquelticas como aspectos derivadosdel desarrollo de un tamao corporal pequeoen poblaciones pigmoides.

    Comentario. Los fsiles de cuerposhumanos pequeos de la isla de Palau repre-sentan un ejemplo dramtico de la plasticidadmorfolgica. Los rasgos peculiares de estapoblacin sugieren que ciertas modificacionesfenotpicas de elementos del esqueleto puedenser desencadenadas por condiciones ecolgi-cas y ambientales especficas en breve tiempoy sin que necesariamente se generen nuevasespecies. La aparicin de rasgos arcaicosesquelticos en la isla de Palau muestra cmoalgunos atributos morfolgicos, a menudoconsiderados suficientes como para discrimi-nar entre linajes filogenticos, pueden reflejaradaptaciones a las condiciones ecolgicas

    dentro de la variabilidad de la misma herenciagentica. Se han interpretado la forma delcuerpo y las caractersticas morfolgicas delos dems restos humanos que parecen serdiferentes de las poblaciones humanasmodernas (como Neandertales y antiguos sereshumanos anatmicamente modernos de Israel)como adaptaciones generales a determinadosregmenes climticos. El ejemplo de loshumanos de Palau ilustra las limitaciones deun enfoque taxonmico basado nicamenteen la morfologa, debido a que la variabilidadobservada en los restos humanos podra sersimplemente el registro de las diferentesadaptaciones del mismo grupo o reflejar ciertasdivisiones genticas.

    Es probable que el estudio de los fsilesPalau tambin tenga un impacto sobre lainterpretacin de los restos recientementedescubiertos del llamado Homo floresiensis.El esqueleto incompleto de H. floresiensis,excavado en una cueva en la isla de Flores,est datado en aproximadamente 18 000 aos,y se le atribuye a una persona de 1 m deestatura. Este hallazgo paleontolgico y suinterpretacin son actualmente objeto de unagrio debate en comunidad cientfica, conalgunos investigadores proponiendo que elH. floresiensis es una especie humana distintay otros argumentando que se trata de un hu-mano moderno con rasgos patolgicosperteneciente a una poblacin afectada porenanismo insular. Los partidarios de estasegunda teora tendrn ahora un argumentoms fuerte despus del descubrimiento de losrestos humanos de Palau.

    COMENTARIO DE ACTUALIDAD CIENTFICAHumanos Pequeos con Aspecto Arcaico

    El principal objetivo de los cientficos naturalistas que estudiancmo emergi la vida en la Tierra es encontrar el origen de la variedadde molculas orgnicas que se requieren para construir las molculascomplejas que hacen funcionar las clulas. Los cientficos se preguntansi un bombardeo meteortico sobre la tierra habra podido aportar esasmolculas orgnicas esenciales. Una forma para contestar esta preguntaes estudiar la composicin qumica de los meteoritos.

    El meteorito Murchison es un meteorito que cay en 1969, a unos100 kilmetros al norte de Melbourne, Australia. El anlisis demuestras interiores de la roca mostr presencia de aminocidos.Algunos de esos aminocidos estn presentes en la Tierra pero otrosno. Ms de cincuenta de los aminocidos encontrados en el meteoritono estn presentes en la Tierra. Pero los cientficos se preguntan si

    EL METEORITO MURCHISONesos aminocidos estaban en el meteorito antes de entrar en la rbita dela tierra o se formaron despus de que cayera la roca.

    La composicin qumica de este y otros meteoritos ha sido desafiadapor algunos cientficos que aseguran que las rocas muestran indicios decontaminacin durante su manejo y almacenaje. Incluso los meteoritosque se han manejado y almacenado cuidadosamente pueden aparecercontaminados en un cierto plazo. El problema real es discernir si unmeteorito se ha contaminado o no.

    Para una revisin del estado de la investigacin sobre el meteoritoMurchison y del problema de la contaminacin, ver la pgina de Internetde la revista Astrobiology Magazine titulada Murchisons amino acids:tainted evidence? en http://www.astrobio.net/news/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=375.

    Ronald Nalin, PhD, Geoscience Research Institute

  • Ciencia de los Orgenes 13

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    Educacin en la Universidad Adventistadel Plata (UAP), Entre Ros, Argentina.Organizado conjuntamente por el GeoscienceResearch Institute (GRI), de Loma Linda,California, el Instituto de Investigaciones enGeociencia, sede sudamericana (en la UAP),y los departamentos de Educacin de la UninAustral y de la Divisin Sudamericana de laIASD, el encuentro cont con casi 350docentes adventistas provenientes de Argen-tina, Uruguay y Paraguay y numerososasistentes de la localidad y alrededores, y sedesarroll bajo el lema Un foro para dialogarsobre la fe y la razn y su impacto sobre laeducacin (Foto 1).

    Durante los cuatro das del evento, se re-alizaron ms de 25 presentaciones incluyendovarias conferencias plenarias a cargo deespecialistas locales, as como de miembrosdel Geoscience Research Institute, de LomaLinda, California (Foto 2). Entre estos ltimos,el encuentro cont con la presencia del Dr.L. James Gibson, director del GRI, que pre-sent conferencias tales como Dios y lanaturaleza: una aproximacin bblica a losorgenes, Una visin creacionista de laespeciacin y el cambio en las especies y Laintegracin de la fe y la razn en la enseanzade la biologa; el Dr. Ral Esperante, quedisert sobre el registro fsil, la evolucintesta y sus diferencias con la cosmovisinbblica, y el proceso que utilizan los cientficospara pasar de los datos a las conclusiones; y elDr. Ronald Nalin, que present las confer-

    JORNADAS DE CREACIN, EVOLUCIN Y EDUCACIN 2008 EN ARGENTINAPor Mag. Marcos Paseggi y Dr. Roberto E. Biaggi

    Universidad Adventista del Plata, Argentina

    encias plenarias Rastros delas glaciaciones en el registrogeolgico y Grandes pro-vincias gneas. Evidencia deactividad volcnica excep-cional en la historia de laTierra. Asimismo, el Dr.Esperante ofreci unaconferencia especial para ungrupo de docentes, pro-fesionales y miembros de lacomunidad de LibertadorSan Martn, en la que pre-sent los resultados de susfascinantes investigacionescon ballenas fsiles en estra-tos del Negeno del desiertocostero del sur de Per.

    Los docentes e investi-gadores locales se ocuparonmayormente de realizaraproximaciones cientficas altema desde las diversas reasde su especialidad. Entreellos, el evento cont con la participacin delDr. Roberto E. Biaggi, director del Institutode Investigaciones en Geociencia (GRI sedesudamericana) de la Universidad Adventistadel Plata, que tuvo a su cargo las pre-sentaciones Evidencias de diseo inteligenteen las apariencias de los organismos y Sobreel catastrofismo geolgico; la Dra. HeidiSchulz, que disert sobre Los genes: la clavede lo que somos?; y el Dr. Ren Smith, que

    tuvo a su cargo la presentacinEl nihilismo pedaggico en lateora de la evolucin. En elrea especfica de aplicacin ala educacin, tambin se escu-charon presentaciones sobre lainfluencia del darwinismosobre la educacin (a cargo delLic. Juan Carlos Priora), elpensamiento complejo, laevolucin y la educacin cristi-ana (por el Lic. Marcelo Fal-conier), y el diagnstico deaprendizaje del concepto de losorgenes en alumnos de centroseducativos adventistas (los re-sultados de un trabajo decampo a cargo de la Mag. Sil-via Schimpf). Asimismo, losasistentes pudieron disfrutar de

    varias presentaciones sobre aspectos histricosy literarios de la problemtica a cargo de pro-fesores de la UAP: Dr. Vctor Armenteros,Mag. Marcos Paseggi, Dr. Carmelo Martnes,y el Prof. Carlos F. Steger, ex director delInstituto de Investigaciones en Geociencia,sede sudamericana. A su vez, el Lic. DanielBlanco abord en su presentacin desde laperspectiva de la filosofa de la ciencia,aspectos importantes de la estructura de lateora de la evolucin por seleccin natural.

    Adems de las actividades y discusionesacadmicas, durante uno de los das de lasjornadas se realiz una expedicin explora-toria a los arroyos cercanos (Foto 3). Cabedestacar que el campus de la UniversidadAdventista del Plata y sus alrededores seencuentran asentados sobre numerososestratos de sedimentos de origen mayormentemarino, por lo que no es raro hallar especiesmarinas fsiles en las laderas y acantilados delos diversos arroyos que rodean la zona. Ungrupo de ms de 200 participantes, compuestoen su mayor parte por docentes de los colegiossecundarios y universitarios de las institu-ciones adventistas de la regin, tom parte deesta expedicin, donde adems de buscar ycomparar los restos fsiles de numerosos

    (contina en p. 14)

    Foto 1. Tres de los conferenciantes de este evento, desde la izquierda:el Prof. Carlos Steger, anterior director del GRI-sede UAP, el Dr.Ral Esperante, paleontlogo e investigador en el GRI-Loma Linda,y el Dr. Roberto Biaggi, paleontlogo y actual director del GRI-sede UAP.

    Foto 2. El grupo de participantes escuchando una breve conferenciaen un afloramiento de rocas cercano a la UAP. Los asistentes al eventotuvieron la oportunidad de examinar de cerca las capas sedimentariasque se muestran en el corte producido por la erosin del ro. Estascapas de sedimentos fueron depositadas en el fondo del ocano queantiguamente cubra esta regin de Sudamrica. En ellas se hallannumerosos fsiles de vertebrado e invertebrados marinos. Especialatencin se prest a las capas de fsiles de bivalvos, que muestran unadeposicin catastrfica de muchos organismos, quiz producida poruna tormenta marina.

  • 14 Ciencia de los Orgenes

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    (Continuacin de la p. 13)

    Una revolucin est ocurriendo en lamanera cmo se entienden los genomas de losorganismos. Uno de los progresos mssorprendentes es el inesperado hallazgo de queel nmero de genes en los genomas espequeo. Se pensaba que un genoma que codi-ficara para algo tan complejo como un serhumano debera estar constituido por unos100.000 genes;1 o quiz ms. Sin embargo,desde la publicacin del genoma humano2parece como si los humanos tuvieran casi elmismo nmero de genes que los organismosms simples como los gusanos nematodosprobablemente menos de una cuarta parte delas estimaciones anteriores.

    Esta nueva idea acerca del nmero degenes en los genomas ha agravado un pro-

    blema que ya fue presentado por la anteriorgeneracin de cientficos: si hay tan pocosgenes, por qu los seres humanos y muchosotros organismos tienen tanto ADN en susgenomas? Se deca que solamente el 3% delos 3 mil millones de nucleotidos en el genomahumano codificaba realmente para producirprotenas. As, la mayora de nuestro genomacoficaba para nada, o al menos eso pareca.Este ADN que no codifica protenas fuecalificado con rechazo como ADN basura,y algunos prominentes Darwinistas y susseguidores se subieron al carro del ADNbasura afirmando que era exactamente lo quepredice el proceso de evolucin darwiniana.3

    Aunque mejor, pero de ninguna maneracerca de ser completo, el conocimiento de los

    genomas ha aumentado y los genomas parecenser mucho ms elegantes de lo que original-mente se apreci y se predijo por algunosDarwinistas. Este evidente diseo en losgenomas se puede acomodar de la mismamanera que son acomodados por el Darwinis-mo los otros indicios de diseo, llamndolediseo aparente ms bien que diseo verda-dero. No obstante, el descubrimiento defuncin en el ADN basura cuestiona lacontribucin ms importante de RichardDawkins a la teora evolutiva, la hiptesis delgen egosta.4 Adems, las explicacionesnaturalistas parecen menos capaces de explicarlos sistemas de control en los genomas quelos productos de los genes en forma de pro-tenas. Si el Darwinismo explica la funciona-lidad del ADN basura del mismo modo queexplica la carencia de funcin en el ADN,entonces es razonable concluir que por lomenos en algunos casos tanto predice todocomo explica nada.

    Uno de las preguntas ms importantes quesurgen del asombrosamente pequeo nmerode genes en seres humanos y otras criaturasms elevadas es, de dnde proceden todaslas protenas? De acuerdo con la vieja ideasobre los genes, cada gen codifica una pro-tena. ste es el concepto de un gen, unaenzima por el cual Beadle y Tatum recibieronel premio Nobel en medicina en 1958.5 Debidoa que los seres humanos producen ms de100.000 protenas y parece haber menos de25.000 genes,6 al menos algunos genes debenser capaces de producir ms de una solaprotena. Un mecanismo para hacer esto essimilar al mecanismo que se conoce para lageneracin de las protenas de la inmuno-globulina (los anticuerpos).7 En este mecanis-mo, ciertos segmentos diferentes del ADN quecodifica protenas se pueden ensamblar juntasde diversas maneras para hacer literalmentemiles de millones de protenas diversas de anti-cuerpos. Se sabe que algunos mecanismossimilares operan en otros genes, aunque no seconoce ninguno que sea capaz de de producirlas millones de variaciones logradas por elsistema gentico que genera los anticuerpos.

    La mayora de los genes en los sereshumanos y otros eucariotas (as como algunosgenes en procariotas) se componen de seg-mentos de ADN llamados exones separadospor segmentos llamados intrones. Cuandose va a producir una de las protenas codifica-das por el gen, lo primero es hacer una copia(transcripcin) del ADN del gen. Entonces este

    GENOMAS, GENES Y ADN BASURAPor el Dr. Timothy G. Standish

    bivalvos, pudieron escuchar las explicacioneseruditas sobre los estratos geolgicos y lasedimentacin de fsiles en la regin a cargode los Dres. Biaggi, Esperante, Nalin y delProf. Carlos Steger.

    Destacamos que cada da de las jornadascomenz con una reflexin temtica a cargode varios expositores, el Dr. Vctor Armenter-os, el Pr. Nstor Alberro, el Lic. DanielBlanco, y el Dr. Pedro Tabuenca, quienes noshicieron pensar en la importancia de laadoracin al Creador, de la educacin de lasmentes en la verdad, y del valor de la re-dencin y restauracin de las especies en elmundo actual y el futuro.

    Una de las sesiones incluy presenta-ciones de varios libros y materiales educativos

    preparados por ACES (Asociacin CasaEditora Sudamericana) para beneficio de ladocencia en los diferentes niveles de educa-cin de las instituciones educativas en la UninAustral. Un evento de particular inters fue ladedicacin y presentacin del nuevo libro delDr. Leonard Brand (Loma Linda University,California), titulado: En el principio Laciencia y la Biblia en la bsqueda de losorgenes, recin salido de la imprenta, en unaedicin conjunta de la Universidad Adventistadel Plata y ACES. Agradecemos a la UninAustral que hizo posible que cada participantedel evento pudiese recibir una copia de estevalioso libro, y al GRI que don una copiadel mismo para cada una de las institucioneseducativas del territorio de la Unin Austral.

    Los participantes ex-presaron su aprecio por estainiciativa y llegaron al fin delevento no solo con nuevos con-ocimientos sobre la materia sinotambin con la adquisicin denuevas herramientas que losayudarn a seleccionar losargumentos y propuestas cient-ficas y a evaluar las afirmacionesde la ciencia a la luz de lasSagradas Escrituras. Asimismo,recibieron pautas y consejossobre cmo transmitir diversosaspectos de este apasionantetema a los estudiantes de lasdiversas instituciones adven-tistas de la Argentina, Paraguayy Uruguay.

    Foto 3. El grupo de asistentes al evento posa juntamente con losponentes y conferenciantes. La mayora de los asistentes eranprofesores de primaria y secundaria de escuelas adventistas, aunquetambin haba administradores, estudiantes universitarios, y otrosinteresados.

  • Ciencia de los Orgenes 15

    Ciencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los OCiencia de los Orrrrr genes estgenes estgenes estgenes estgenes est disponible GRATIS en formato PDF en Internet: www.grisda.org

    ARN transcripto se procesa para quitar losintrones y ensamblar los exones contigu-amente en una molcula de ARN mensajero(ARNm). Es el ARNm el que lleva la informa-cin fuera del ncleo de la clula a las factorasproductoras de protenas llamadas ribosomas,las cuales traducen la informacin del ARNma una protena especfica. El ensamblage dediferentes exones permite la formacin dediversos ARNm resultando en la produccinde una diversidad de protenas.

    El gen PITX2 del ser humano ilustra comofunciona el procesamiento del ARNm paracrear varias proteanas diferentes a partir deun solo gen. PITX2 est compuesto de seisexones separados por cinco intrones (Figu-ra 1). Al juntar los exones 1,2, 5 y 6, se crea elARNm para una versin del PITX2 llamadoIsoformaA, o PITX2A. Al juntar los exones1,2,3,5 y 6 se hace el ARNm para el PITX2B,y los exones 4, 5 y 6 codifican para el PITX2C.La protena resultante del PITX2 desempeaun papel en el desarrollo adecuado de lacabeza, los ojos y otros rganos por medio de

    su unin al ADN y la influencia sobre laproduccin de otros genes.8 El terminal C delPITX2 que se une al ADN est codificado enlos exones 5 y 6, de modo que todas las formasde PITX2 se unen a ADN. 9 Si se cambianciertas partes de la protena hacia el terminalN del gen eso presumiblemente impactar lamanera como el PITX2 interacciona con otrasmolculas.10

    Las variaciones de la protena del PITX2son en realidad ms complejas que esto.Mientras que las isoformas A, B y C estnampliamente distribuidas entre los animalesvertebrados, una cuarta variacin, PITX2D,slo se encuentra en humanos.11 Tanto elPITX2C como el D estn hechos de un ARNtranscripto que comienza en medio del gendel PITX2, pero en el ARNm del PITX2D seelimina una porcin del exn 4 juntamentecon el intrn 3. Existen otras variaciones dela protena PITX2 que no han sido menciona-das aqu. La idea de este ejemplo es que unnico gen puede ser usado para hacer mltiplesprotenas. Si ese es el caso, entonces es necesa-

    rio que existan mecanismos regulatorios paraasegurarse de que las protenas adecuadas seansintetizadas por los genes apropiados.

    Que tiene que ver esto con el ADNbasura? El reciente avance en el conocimi-ento de lo que es el gen muestra que el genomay los genes mismos son mucho ms dinmicosde lo que inicialmente imginbamos. Mien-tras los genes son menos numerosos de lo quese esperaba, son muy complejos en su estruc-tura, expresin y sistemas de control asoci-ados. La informacin que controla como seexpresan ha de proceder de alguna otra parte.Parte de la informacin parece estar incluidaen los genes mismos, pero gran parte pareceyacer fu