cursos Fundació Fita

El Flâneur AssegutEl Flâneur Assegut

inici
cerca
cerca
El Flâneur Assegut

Flâneur a la finestra1  |  Ciència  |  Apunts  |  Origen de vida

Inici  >  Flâneur a la finestra1

APUNT 4. CIÈNCIA: ORIGEN DE VIDA

J. JUBERT GRUART


 

Pregunta: ¿Com i quan va començar Vida?

1. La superstició del dit o "teoria de la creació especial" o de la constància de les espècies o Creacionisme
Referència a Gènesi 1, 26-27 ("Creà, doncs, Déu a l'home...") i a la pintura de Miquel Àngel en la volta de la capella sixtina del Vaticà (La creació d'Adam, 1508-1512).

Fins a inici del segle XX, en el món occidental i per tot arreu on les esglésies cristianes estengueren llur poderosa influència, la concepció de l'origen de la vida venia informada exclusivament pel contingut literal del llibre del Gènesi de l'antic Testament. Cada espècie animal (o vegetal), cada esser viu, era una creació especial de Déu. Segons aquesta teoria, tots els esser dotats de vida i que avui existeixen sobre la Terra són descendents directes, lineals i immodificats –a través de generacions i generacions- de les diferents espècies que Déu crea, d'una en una, durant part del segon dia de la creació (pel vegetals), el quart dia (pels animals alats, marins), el cinquè dia (pels animals terrestres i l'humà mascle) i en un dia sense precisar, després del setè dia, d'una costella de l'home en va donar forma a la dona. I ja està: ara crieu i reproduir-vos, de generació en generació (passant per la neteja-selecció del diluvi) fins avui i demà.

A causa de la creença acrítica en l'exactitud de l'Antic Testament (paraula de Déu), qualsevol suggeriment o afirmació oposada a la immutabilitat permanent de totes les formes de vida vegetal i animal, i especialment humana, fou catalogada de falsa, repugnant i sobretot herètica. En força estats dels EE.UU. aquesta teoria continua essent la única autoritzada d'explicar en les escoles de tot nivell.

A partir de les cronologies proporcionades per la Bíblia, James Ussher, arquebisbe d'Armag, calculà, a l'any 1650, que "la Terra havia estat creada per Déu l'any 4004 abans de la vinguda de Crist"

Pocs anys més tard, el Dr. John Ligfoot, vicerector de la Universitat de Cambridge, reajusta els càlculs i publicà, entre moltes altres precisions, la següent conclusió: "L'home va ser creat per la Trinitat el 23 d'octubre de l'any 4004 abans de Crist, a les 9 en punt del matí".


2
. Obvio de repetir aquí la recopilació i descripció de les diferents teories creacionistes que s'ha anat produint al llarg de la història (filosofia jònica grega, Roma,..., Diluvianisme, Catastrofisme,...) i en diferents indrets (brahmanisme, asteques, pobles germànics, Antic Egipte, pobles africans,...). (Vegis una revisió sobre aquest tema a J. Jubert i J. Miró: "Abans de Darwin", 1983).


3. Generació espontània.

J.B. van Helmont (1577-1644), prestigiós metge investigador flamenc, donà la seva famosa recepta per crear ratolins: "Posar roba bruta dins d'un bocoi, amb gran de blat; al cap de 21 dies apareixeran rates". Tot i que és evident que les rates no es creaven dins del recipient sinó que hi entraven, la Teoria de la generació espontània prengué cos i consens.

Durant els segles XVI al XVIII, l'adhesió a aquesta teoria abastà també als membres de les institucions acadèmiques. La simple observació permetia constatar en la realitat que d'un tros de carn podrida, deixada a la intempèrie, n'acaben per sortir-ne mosques i cucs. D'aquí la noció de que la vida s'estava originant contínuament en la Terra a partir de matèria inerta o inorgànica. Pouchet (1800-1872), director del Museu d'Història Natural (Rouen): "La generació espontània és el producte d'un ser organitzat nou, privat de pares, els elements primordials que el formen ha estat trets de la matèria ambient".


4. Louis Pasteur (1822-1895).

Tot i que amb anterioritat a Pasteur, Redi (1626-1697) Spallanzani ( 1729-1799), predicant en solitari, ja havien demostrat que era a causa de la deposició prèvia d'ous que naixien essers vius en la matèria putrefacte, no fou fins a l'any 1860, quan Pasteur presenta a l'Acadèmia de Ciències de París un treball refutant la teoria en boga de la generació espontània de la vida, que la sentència "OMNE VIVUM E VIVO" no s'imposà, i no pas sense resistència i amplíssimes conseqüències.

El pas següent, donant per Pasteur, ja no consistí en presentar pots de vidre hermèticament tancats (contenint aire pur, precedent de Montanvert, a 2000 d'altitud, i matèria putrefactiva)i i altres oberts (amb matèria igual), demostrant que dels primers no hi sorgia vida i dels altres si (a causa d'haver-s'hi dipositat prèviament ous, que donen lloc a larves,...). La polèmica passa a l'aire de l'atmosfera de lloc poblats: segons Pasteur aquest aire està poblat per milions de gèrmens invisibles, els quals són els causant de la putrefacció i de moltes malalties. L'escàndol, acadèmic i popular és màxim. Un periodista de La Presse denúncia: "Pasteur ens vol portar a un món fantàstic". Li recorden que ell no és metge sinó sols un químic, un cristal·lògraf.

Els filòsofs raonadors, materialistes, enciclopedistes, acusen Pasteur de retrògrada: si la matèria bruta és incapaç d'organitzar-se, espontàniament, en matèria viva, per ella mateixa, això comporta renunciar a explicar racionalment l'origen de la vida i, per tant, caldrà invocar un creador. En nom de la raó, doncs, calia atacar a Pasteur.

Cal afegir-hi, també, l'oposició dels filòsofs espiritualistes: si la vida prové de la vida ("omne vivum e vivo"), si ella s'ho va fent tota sola, de germen a ou, d'ou a larva,... aleshores no cal la presència constant d'un Creador, d'un buf de Déu sobre el fang o sobre la matèria inerta; hem d'oposar-nos tant a la generació espontània com al generacionisme.

El desembre de 1862, Pasteur ingressa a l'Acadèmia de Ciències i la teoria de la generació espontània deixa de ser científica. Utilitza brou de carn dins de matrassos de vidre, els fa bullir i els segella hermèticament; deixa passar dies; els brous es conserven; n'obre alguns; els pots de vidre obrers es podreixen, els tancats no; senzill (científic): ha desmantellat la teoria de la generació espontània i ha inventat les confitures, melmelades i conserves en general. (Que desprès tingues que lluitar contra acadèmica i universitaris per demostrar l'existència dels microbis i per aconseguir vacunar ... és una altra i mateixa història).


5. Física i química de la qüestió de l'origen

La pregunta sobre l'origen de la vida queda, doncs, en suspens. Per tornar-se a reprendre, científicament, ha de deixar-se que física i química facin el seu curs i esdevinguin disciplines científiques prou equipades teòricament i tècnicament (tal com hem resseguit, resumidament, en els Apunts precedents). Abans de sintetitzar la resposta que en sorgí d'aquesta maduresa, farem un resum de conceptes previs (científics) (formulats de forma axiomàtica, tot i que argumentable):

  1. Cosmos és tot el que és, el que va ser i el que serà.
  2. Real i Cosmos són el mateix (tots dos indirectament accessibles pel humans).
  3. L'Espai és.
  4. Matèria és en l'Espai. Matèria és partícules subatòmiques, àtoms, molècules i compostos moleculars (gasos, líquids i sòlids). Matèria és Sol, planetes (Terra,..), núvols, margarites, tempestes, roques, fred, calor, humans, ...bolígrafs, llibres, puces, ...
  5. Les Lleis que regulen/determinen la Matèria són les mateixes en tot el Cosmos.
  6. La Terra és una condensació de Matèria que va començar a produir-se fa 4.600 milions d'anys.
  7. La Vida a la Terra va iniciar-se fa 4.000 milions d'anys.
  8. Vida és matèria organitzada amb capacitat individual d'incorporar matèria, transforma-la, obtenir-ne energia, transformar-se segons un ordre prefixat i reproduir-se (si té oportunitat: vegis "L'o).

Donades les circumstàncies (fa 4 mil milions d'anys), probablement, la Vida no podia ser molt diferent del que va ser i és. També tingué moltes probabilitats de no ser. I també podia haver estat diferent de com ha acabat manifestant-se. Però hi ha el que hi ha. I la pregunta és ¿com va començar la Vida a ser?.



El problema

Quan va succeir no hi érem i mai podrem anar-hi (ésser-ne testimonis). Plantejament de Ciència: enfocar-ho (analitzar-ho i reproduir-ho, és a dir observar-ho i comprovar-ho) "de dalt a baix" (descomponent a partir de vida-ara) o "de baix a d'alt" (assajar de crear les condicions i ingredients essencials prebiòtics, observant-registrant que va passant).

En optar pel segon, partim de la –probable- Sopa primordial:

1. La hipòtesi
Oportunitat de ser (condicions i ingredients essencials):

  1. Distància del Sol per l'aigua ser liquida (i abundant), a causa de pluja incessant
  2. Elevada temperatura, encara, mentre la Terra s'està refredant..
  3. Abundància d'àtoms de carboni, hidrogen, nitrogen, oxigen i fòsfor (donant lloc a compostos químics inorgànics bàsics: metà, amoníac, aigua, sulfur d'hidrogen, diòxid ce carboni i anió fosfat).
  4. Una font d'energia (llampecs i radiació ultraviolada (per inexistència de capa d'ozó, formada a partir de l'oxigen procedent de vegetals, els quan encara són inexistents).

Si ara hi són, aquestes molècules, és que va passar. Provem si passa ara, també. Passa ara també. Ergo: probablement va passar així o molt semblantment, donant-se semblants oportunitat i condicions.

Si ara hi són, aquestes molècules, és que va passar. Provem si passa ara, també. Passa ara també. Ergo: probablement va passar així o molt semblantment, donant-se semblants oportunitat i condicions.


2
. Els experiments

Ciència en absolut pot retrocedir i observar, mesurar que va passar, quan va passar. A Ciència li correspon la tasca de verificar experimentalment la hipòtesi. Continua pensant-se de Ciència: sí ara hi són, aquestes molècules, és que, probablement va passar el que deduïm va poder passar. Provem si passa ara, també. Si passa ara també, probablement va passar així o molt semblantment, donant-se semblants oportunitat i condicions. En conseqüència creem Tècnica per reproduir les probables condicions primigènies i constatar si es confirma (produeix) el que va, probablement, succeir fa 4 mil milions d'anys (o més o menys).

1924: Alexander Ivanovitx Oparin (1894-1980), soviètic, fou el pioner en l'estudi de experimental de la formació de les primeres molècules orgàniques en la Terra (barrejant, en condicions experimentals, components inorgànics i rajos ultraviolats).

1950-53: Stanley Miller (1930-2007), nord-americà, aconsegueix que es formin aminoàcids (primers blocs per formar proteïnes, a partir dels quals pot edificar-se estructures vives) reproduint ben argumentades, tot i que probables, condicions primigènies (metà, amoníac, hidrogen, aigua i descàrregues de 60.000 volts). El resultat, repetit i confirmat per nombrosos i diferents investigadors, és manté: formació de compostos orgànics (àcid acètic, ADP-glucosa, aminoàcids glicina, alanina, àcid glutàmic i àcid aspàrtic) a partir d'inorgànics.

La teoria del caldo (brou) primordial no és una teoria: és una probable, però provada, possibilitat. Neix una nova branca de Ciència: l'exobiologia.

En l'actualitat no hi ha un model "standard", científic, sobre com es va originar la vida a la Terra (models d'Oparin, Miller, Haldane, Joan Oró,...; impacte de meteorit; hipòtesi de les "fumaroles negres" submarines (Wächterhäuser); síntesi de lípids, hipòtesi LUCA; teoria de l'homoquiralitat i de l'asimetria inicial; ...).

L'acord, però, està en: per atzar (del encontre) i per necessitat (de l'estructura prèvia i resultant) es formà una molècula capaç de fer copies d'ella mateixa (captan blocs de matèria del brou). Aquestes capacitats, de les noves molècules, d'auto-organitzar-se i auto-replicar-se, són els atributs distintius dels que s'anomena Vida, conjuntament amb el recobriments del conjunt d'aquestes estructures amb una membrana. El conjunt és una cèl·lula.
Cèl·lula: un col·lectiu de molècules auto-replicants i auto-organitzatives, recobertes de membrana.


3. En l'origen de Vida hi ha la síntesi d'una molècula auto-replicant

Amb la identificació química d'aquestes molècules (a les que la genètica clàssica, fundada per Mendel (1822-1884) anomenà gens o "unitats discretes d'informació") com àcid desoxiribonucleic (ADN) per Avery, MacLeod i MacCarthy, l'any 1944, confirmada per Hershey i Chase el 1952 i, definitivament, amb la descoberta de l'estructura helicoïdal de l'ADN per WATSON i CRICK l'any 1953, s'inaugura l'època actual de la genètica molecular que culmina en el desxiframent del codi genètic humà i de moltes altres espècies.

L'origen d'una molècula amb atribut de Vida (l'ADN), una sola vegada, fa d'això uns 4000 milions d'anys, queda establert com una dada científica. Compleix amb requisit de senzillesa: associació d'un sucre (S) i una base nitrogenada (N); aquest N pot ser: adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C). A, T, G, C o nucleòtids. 4 lletres, combinades de diferent manera, formen els graons d'una llarga escala (de molècules polinucleòtids); dues escales d'aquests acoblament en graons, una davant l'altre, es cargolen en espiral (doble hèlix). Cada seqüència, en la doble filera d'ADN, de tres parells complementaris nucleòtids (triplet o codó) comanda la síntesi d'un aminoàcid. L'acoblament d'aminoàcids forma proteïnes. Les proteïnes formen l'estructura de cada cèl·lula d'un organisme. Diferent ordenació de nucleòtids, formen organismes diferents.

Les proteïnes constituents d'un organisme estant formades per llargues cadenes de 10 a 10.000 radicals aminoàcids. Sols 20 aminoàcids són essencials (imprescindibles) per construir les proteïnes de tot organisme. Seguint les instruccions del codi genètic, per formar una proteïna cal la seqüència de nombrosos triplets de la doble hèlix. Amb un alfabet de 4 lletres (A,T,G,C) es poden construir 43 (64) paraules (aminoàcids) de tres lletres i sols fan falta 20 "paraules" per parlar tot el llenguatge de les proteïnes. La seqüència polinucleòtida és el codi (missatge codificat); l'ordre de les bases nitrogenades en l'ADN és el que especifica el lloc que ha d'ocupar un aminoàcid en la cadena proteínica estructural orgànica.

Un gen (unitat discreta d'informació) és, doncs, una cadena d'ADN capaç de traduir-se en proteïna. Per fer-ho li cal un procés de transcripció de l'ADN en àcid ribonucleic (ARN) missatger (però aquesta és, pel nostre objectiu, tota una altre història).

Resumint: Aparició (per atzar i necessitat) una molècula capaç de fer copies d'ella mateixa, copsant blocs de matèria de "la sopa". Formació col·lectius de molècules. Recobriment d'una membrana semipermeable (permeabilitat selectiva): una cèl·lula (la primera cèl·lula). Reproducció (auto-duplicació). Vida. Ordre, molt d'ordre (Lleis). I senzillesa (tres partícules; 4 nucleòtids; 20 aminoàcids).


(Sessió 22 de gener de 2009)

 

"el flâneur assegut" | info@flaneurassegut.org
Cursos Fundació Fita
Hortes, 22  ·  17004 Girona | 972 216 465
Fundació Fita © 2010