Astrobiología:
Es la ciencia que estudia la vida en el universo surgió por la siguiente pregunta ¿La vida es una rareza o es un imperativo cósmico?: no tenemos respuesta lo que sabemos es que todos los organismos conocidos provienen de un único antepasado las habilidades que tenía que tener este ancestro eran 4 metabolismo reproducción adaptación y aislamiento.
¿Qué es la vida?: un nivel de complejidad de la materia que le confiere tres funciones básicas que son nutrición relación y reproducción.
En el Big Bang se genera el espacio-tiempo las 4 fuerzas fundamentales y la materia primigenia (partículas elementales). A partir de los quarks se formaron las partículas subatomicas que se fueron agrupando formando núcleos atómicos estos núcleos atraparon electrones y así se formará los nuevos átomos en ese momento importante empieza a dominar la materia sobre la radiación esto fue un muy importante para la vida del universo a surgir la materia surge la gravedad por lo tanto la gravedad dirige la evolución del universo. A partir de la materia se va a ir formando galaxias estrellas planetas y nebulosas la más importante son las estrellas porque en su interior cuando mueren se crea una supernova y es una fábrica de todos los elementos químicos del sistema solar que conocemos. Nuestro planeta se formó a partir de elementos químicos que dejó una estrella por su explosión esa materia se forma en nebulosa y pasa la teoría planetesimal. Este planeta estaba muy caliente y empezar a actuar los procesos químicos llamados también como evolución química. Los elementos químicos va a empezar a juntarse con otros formando compuestos químicos unos más estables que otros y solo fueron sobre imiento aquellos que eran más estables y eran compatibles con el entorno los demás desaparecieron. La evolución molecular y la aparición de la vida comenzó con la evolución molecular predominando la fuerza electromagnética hace 4560 y 350 mil millones de años aparecieron moléculas que manejaban información y combinaban esa propiedad con la catálisis. La información está en el interior de la molécula y la catálisis es dirigir reacciones químicas como por ejemplo la de fabricarse a sí misma. Así aparecieron los sistemas ADN a RN y proteínas. También se formaron después de lípidos que formarán membranas estas membranas empezaron a innovar estas moléculas que almacenan información y hacer catálisis y se formaron los primeros células gracias a las membranas esas primeras células eran procariotas que pronto se diversificaron en dos grupos arqueas y bacterias.
Las habilidades que tenían que tener el ancestro eran 4 metabolismo que consiste en obtener energía del entorno y transformarlo para un uso propio las bacterias no tienen metabolismo la reproducción que es producir copias de sí mismo exactas pero pueden haber errores la adaptación que es la supervivencia ante las características y modificaciones del entorno no me especializo mucho y me adapto al medio o entorno eso supone evolución biológica y el aislamiento qué es la separación entre medio interno y el externo esto ayuda a distinguir lo que es suyo y lo que no. Lucas fue el último antepasado común universal el origen de Lucas fue por grupos de arqueobacterias.
¿Donde y como aparece la vida? La vida en nuestro planeta está basada en dos elementos que son el carbono y el agua. Es el carbono porque nuestro planeta abunda más el silicio pero el carbono permite gran variedad de moléculas y polímeros es decir la unión del mismo elemento y el carbono es capaz de formar cadenas de carbono. El carbono forma enlaces interesan el hidrógeno oxígeno y nitrógeno y permite una diversidad molecular muy grande formando polímeros cadena de carbono son muy estables y la mayoría son solubles. El silicio forma polímeros su problema es que son insolubles por tanto son poco reactivos y demasiado estable.
La vida no se entiende sin agua y sin carbón la clave del agua es su estructura y el oxígeno es muy electronegativo. El agua es muy importante porque es un disolvente universal. Es la molécula capaz de reaccionar con otra molécula que tenga carácter dipolar y se produce gracias al ángulo y porque tiene mayor densidad en estado líquido que en sólido esto es importante para el ser vivo porque si el hielo se hunde se congelaría el océano y no podría haber vida en los polos.
¿Cómo se pasó de materia inorgánica a orgánica?
Gracias a la teoría de la biogénesis. Y lo que dijo Oparinh que lo demostró Miller y Urey con un experimento. Los problemas de experimento fue la supuesta atmósfera primitiva de Miller era un carácter reductor es decir cediendo electrones o aceptando protones. No es con h2Oh NH3 CH4 la atmósfera no era reductora porque la atmósfera debió tener principalmente CO2 H2O y N2. Te pasará lo que dijo Miller a CO2 H2 y N2 hay que juntarlo con otros y fue oxidando y no pudo haber un carácter reductor formando CO2 H2O y N2. En la teoría de Oparinh supone que la vida se originó en el agua la vida ocurrió hace 3500 millones de años que coincidió con el bombardeo meteorológico por lo que las condiciones de la superficie no eran idóneas para la aparición de la vida. Otro problema fue la unión de monomeros es decir polimerizar, en la superficie es muy difícil polimerizar porque para ella que gastar energía esto en alta mar es imposible porque necesitamos que la superficie sea tranquila para arreglarlo surgieron dos teorías de apoyo el modelo de la playa reactiva y el modelo de la arcilla.
– Modelo de la playa reactiva: dice que las mareas eran mayores y podrían concentrar partículas radiactivas en las playas había tanta energía por radiactividad y podrían empezar a formar moléculas orgánicas sencillas se formaron algún elemento metálico y empezaron a actuar como catalizadores.
– Modelo de la arcilla: propone que las moléculas orgánicas complejas crecieron gradualmente en una plataforma de replicación no orgánica preexistente por lo que era los cristales de arcilla los que servían en su crecimiento de forma ordenada la materia orgánica lo aprovecho y se aferró a los cristales.
Como la superficie era difícil la biogénesis se plantearon dos nuevas teorías en los fondos y origen extraterrestre.
– Origen extraterrestre: actualmente se conoce como panspermia la vida es originada desde el espacio más probablemente desde algún lugar del interior del sistema solar tiene 4 argumentos a favor que son la vida puede viajar en el espacio y se mostró con algunos experimentos, se ha encontrado moléculas orgánicas en el universo en meteoritos y cometas y ese meteorito vino de Marte y tiene una estructura que sugiere que Marte podría haber tenido vida en otros meteoritos se ha encontrado los precursores del ADN y ARN, en el espacio exterior el O2 es inexistente pero hay mucho H2 por lo tanto el ambiente reductor por lo que se pueden sintetizar moléculas orgánicas (proteínas, ácidos nucleicos), la aparición de la vida en la Tierra coincide con el periodo de mayor bombardeo meteoroico.
También surgieron dos argumentos en contra qué son que no nos explica cómo surgió la vida sin el escenario donde surgió y se hubiesen venido bacterias en meteoritos no hubiesen sobrevivido con el impacto la tierra porque hay mucha temperatura
– Origen en fondos mar nos: supone que el origen de la vida ocurrió en las chimeneas hidrotermales en las zonas Neo volcánicas de las dorsales oceánicas el ambiente reductor porque lo que sale sulfuro de hidrógeno y proporciona energía para las reacciones químicas de polimerización por eso las chimeneas hidrotermales son ideales para la polimerización. Estos fondos quedaban aislados del bombardeo meteorítico y por último en los poros de la chimenea eran ideales para la polimerización del ARN. Pueden haber seres vivos sin fotosíntesis gracias al proceso autótrofo llamado quimiosintesis.
¿ Qué fue primero las moléculas el metabolismo la información o aislamiento?
– 1° Información: es la más aceptada nació a partir del descubrimiento de los ribosomas ( no son proteínas y pueden tener biocatalizador tienen carácter enzimática moléculas de ADN por lo que tiene ácido nucleico que son los que almacenan información) se propuso que la primera molécula en capaz de almacenar información es el a RN y además se autoreplica es decir una copia de sí misma se decía que esto sucedía en las chimeneas hidrotermales se los poros porque son ideales para la polimerización.
– 1 Metabolismo: lo que propone esta teoría es que la aparición de un metabolismo primitivo pudo proporcionar un ambiente para la posterior replicación del ADN se demostró con unos experimentos los cuales conseguían la formación de algunas encinas a partir del sulfuro de hidrógeno de las chimeneas en las condiciones de esas zonas en las cuales ayudaron a los a RN a duplicarse y a dirigirlos tomaba como base a una teoría llamada Teoría de las microesferas proteinoides y propone que en zonas acuáticas cercanas a volcanes y posterior enfriamiento de la zona se formaron unas agrupaciones de proteínas denominadas microesferas proteinoides que tenían capacidad metabólica y autorreplicación y esas microesferas y rodearon de a RN y una membrana lipídica.
– 1 Aislamiento: tren que es necesario una membrana que aísle del medio con paso previo a la formación de una R en el metabolismo eficaz esta membrana estaría formada por lípidos que debería ser traídos de meteoritos estas membranas debieron eclosionar a RN es decir la que almacena información y proteínas y esto puede casi funcionar como ser vivo y el tercer paso es sustituir el ARN por ADN.
-Calendario de la vida:
Hace 4000 m.A aparecieron los primeros formas de vida desde entonces a es sucediendo una serie de eventos en terminados en la vida los leones son una clasificación por eventos tipo tectónico.
-Eón Hadeico: fue hace 4600 y 4000 m.A sus eventos o la formación de la Tierra primeras moléculas autorreplicantes ARN (1450m.A) y fin de bombardeo metetoico (4050m.A)
-Eón Arcaico: hace 4000 y 2500 m.A aparece la vida mediante células (procariotas heterótrofos anaerobios, no utilizaban oxígeno se alimentaban fermentando) aparece el primer supercontinente llamado Vaalbará ( muy importante para la vida) aparte la fotosíntesis anoxigénica primeros posibles fósiles y estromatolitos es decir algas verdeazuladas. Primera glaciación que tiene relación con el supercontinente y surge la fotosíntesis oxigénica por lo tanto el oxígeno también. El albedo es la cantidad de luz que refleja la superficie. Cada vez que se forma un supercontinente va a haber una glaciación un enfriamiento del planeta. Estos periodos de enfriamiento se envían a un mayor efecto albedo cada vez que se forma un supercontinente y a la desaparición del principal gas de efecto invernadero, el metano, provocada por oxidación.
-Eón protozoico: hace 2500m.A a 635 m.A. Ocurre la gran oxidación es decir la extinción de muchos animales anaerobios porque como bien hemos dicho antes aparece la fotosíntesis oxigénica y por lo tanto el oxígeno también. Gracias al oxígeno ocurre la glaciación huroniana. Aparecen los primeros eucariotas es decir el paso de procariotas a eucariotas hace 1800 millones de años. Aparecen los primeros pluricelulares hace 1400 millones de años. Todo Sobre Camisetas y los primeros fueron algas rojas y a su vez se forma el segundo supercontinente llamado Rodina el aspecto de la tierra estaba plagada de nieve por la glaciación 1850 millones de años y hace 635 m.A de años se formó otro supercontinente llamado Pannotia.
La modificación de la atmósfera por la acción de los seres vivos: surgió con la aparición de las cianobacterias porque surgió la fotosíntesis oxigénica esto supuso la liberación de oxígeno a la atmósfera que resulta altamente tóxico para los organismos anaerobios muchos organismos se extinguieron y otros consiguieron adaptarse al incorporar a su interior peroxisomas utilizaban el oxígeno para detoxificarse y posteriormente mitocondrias que utilizaban el oxígeno para la producción de energía.