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Génesis, selección y evolución

La Fundació Vallbo ha colaborado con los estudios descritos en el artículo siguiente sobre la génesis de la vida, la selección y la evolución. Como continuación de los primeros trabajos realizados sobre la evolución, en el futuro la Fundación seguirá apoyando estas investigaciones que ayuden a tener más información sobre el origen de la vida.

GÉNESIS, SELECCIÓN Y EVOLUCIÓN

La génesis de la vida, la selección y la evolución son tres fenómenos naturales que no pueden existir unos sin otros.

Para desarrollar esta premisa, la expondremos a varios puntos viajando en el tiempo hacia atrás (génesis), regresando al tiempo (selección) y observando el resultado evolutivo.

(1) HACIA ATRÁS

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(1.1) Todas las células actuales, vegetales y animales, proceden de otras células vegetales y animales anteriores.
(1.2) Esta sucesión no está formada por células idénticas, pero nos conduce a dos LUCA EUCARIOTAS: uno vegetal y otro animal.

(LUCA es Last Universal Common Antecesor)
(1.3) El LUCA EUCARIOTA VEGETAL no es el principio de la cadena y probablemente se formó por un proceso de autoendosimbiosis a partir de un LUCA PROCARIOTA VEGETAL
(1.4) El LUCA EUCARIOTA ANIMAL tampoco es el principio de la cadena y probablemente se formó por un proceso de autoendosimbiosis a partir de un LUCA PROCARIOTA ANIMAL.
(1.5) Este primer LUCA PROCARIOTA ANIMAL inaugura, algo que todavía perdura, la dependencia de los animales respecto a los vegetales. Las células vegetales aprovechan fuentes de energía solar, térmica o química, para producir O2, carbohidratos y derivados del ácido shikimico. Y también saben usarlos.

Por el contrario, las células animales solo saben usarlas. Dada la dificultad de que aparecieran independientemente (requeriría una adaptación enzimática compleja), la propuesta más plausible es que el primer LUCA PROCARIOTA ANIMAL proceda de un LUCA PROCARIOTA VEGETAL, que ha perdido parte de su material genético como lo confirma la gran diferencia entre el tamaño del ADN circular de los cloroplastos y el tamaño del ADN circular de las mitocondrias.
(1.6) Así en el penúltimo paso hacia atrás, situamos solo al primer LUCA PROCARIOTA VEGETAL, que probablemente proceda de una molécula primigenia que podría ser el origen de la vida en la Tierra.
(1.7) En este último paso atrás, situaremos la molécula de ADN circular posiblemente llegada a la Tierra, mediante un proceso de panspermia. Los cálculos matemáticos concluyen que el tiempo necesario para su formación natural es de unos 10.000 millones de años (la Tierra tienes alrededor de 4.500). Los registros químicos fósiles demuestran la existencia de actividad biológica en una edad muy temprana después de la formación de la Tierra. Esto imposibilita la formación en la Tierra de un código genético complejo, y facilita la aceptación de la llegada de una molécula compleja con capacidad de usar moléculas orgánicas prebióticas formadas químicamente, en la Tierra, y construir con ellas los orgánulos básicos para formar y hacer funcionar el PRIMER LUCA PROCARIOTA VEGETAL.

(2) REGRESANDO AL PRESENTE

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(2.1) LAS MOLECULAS PRIMIGENIAS DE ADN CIRCULAR VEGETAL que llegan a la Tierra caen en un océano rico en minerales, aminoácidos y compuestos de carbono envuelto en una atmósfera carente de oxígeno y rica en CO y CO2.  En estas condiciones, estas moléculas deben desarrollar su capacidad de rodearse de una membrana usando la energía del Sol, (aguas poco profundas) y componentes prebióticos disueltos.
Estas moléculas constituirían una fuerza generadora que se equilibra con la fuerza destructora que representa la selección natural. El equilibrio entre los opuestos permite el desarrollo y la evolución de la vida en la Tierra
(2.2) Una vez aisladas del exterior, deben desarrollar su capacidad de formar ribosomas, a partir de ADN y aminoácidos.

(2.3) La capacidad de formar membrana y formar un ribosoma, y las proteínas funcionales derivadas, constituyen la base de una fuerza generadora que entra en equilibrio con la selección natural y permite el desarrollo de la vida en la Tierra.

(3) LA EVOLUCIÓN

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(3.1) La selección requiere la existencia previa de ejemplares a los que seleccionar.

(3.2) Si estos ejemplares no pueden haberse producido por selección, su existencia depende de un impulso vital contenido en un código genético que improbablemente, por tiempo y por condiciones ambientales, se pudo formar en la Tierra.

(3.3) Este código genético procedente, en todo o en parte, del exterior ha llegado (meteoritos o polvo espacial) a la Tierra en los primeros 400 ma de la existencia del planeta y ha encontrado los materiales (aminoácidos, compuestos de carbono orgánico) que le han permitido formar capsula, ribosomas, mitocondrias, así como, autodesplegarse aumentando su tamaño.

(3.4) Esta capacidad generacionista no tiene por qué estar circunscrita solo a los primeros pasos del impulso de la vida en la Tierra. Es posible que el paso de una molécula básica de ADN circular hasta el complejo código genético de animales y plantas más desarrolladas pudiera estar predeterminado en el código genético primigenio expandido por el universo y que la activación de los pasos se realiza mediante estímulos químicos y físicos del medio ambiente (minerales, vegetales y físicos).

(3.5) Así, la vida aparece por la llegada de material genético generacionista y su expresión en forma de nuevas especies se equilibra por la presión selectiva. Finalmente, la existencia de la vida resultaría del equilibrio entre opuestos (generacionista primigenio y selección natural)

(3.6) Esta hipótesis de la generación dirigida debe ser demostrada experimentalmente y aunque las implicaciones son numerosas, en los siguientes apartados expondremos los resultados que demuestran la solidez de sus pilares básicos:

3.6.1 Un patrón básico de génesis en la naturaleza consiste en partir de un elemento simple y generar elementos más complejos.

3.6.2 Un primer ejemplo de este patrón de génesis lo encontramos en la formación de elementos químicos complejos a partir del elemento químico más elemental: El hidrogeno

– Dos núcleos de hidrogeno se fusionan a 15mº C formando un núcleo de helio.

– Dos núcleos de helio se fusionan a 200mºC formando un núcleo de Carbono

– Y a 400mº C un núcleo de carbono y otro de helio se fusionan formando un núcleo de Oxígeno.

Esto ocurre en el interior de estrellas de diferente tamaño.

3.6.3 Si nos referimos a la formación de estructuras es probable que la Naturaleza utilice un patrón similar para llegar a generar una célula procariota, a partir de un ADN básico.

3.6.4 Para ello, en primer lugar, el ADN circular debe tener la capacidad de atraer moléculas biogénicas a su alrededor para forma una membrana que aísla un espacio interior protocitoplásmico del espacio extracelular. Esta primera capacidad ha sido demostrada en un experimento, realizado en el centro de microscopía electrónica de la URV, y diseñado por Cristina Latasa, Anna Tesouro y Jaime Borrell. Se muestran imágenes.

estructura protocelular

3.6.5 En segundo lugar, está estructura protocelular, formada por un ADN circular recubierto de una membrana, deber ser capaz de «hincharse» con una solución acuosa de minerales y aminoácidos.

Esta segunda capacidad no ha sido todavía ensayada y por tanto se trata de una hipótesis a espera de demostración.

3.6.6 En tercer lugar el ADN, contenido en esta estructura protocelular llena de un protocitoplasma, debe ser capaz de generar un ribosoma. Esto ha sido demostrado en parte, por otros autores, en un ensayo destinado a «construir» un ribosoma sintético partiendo de aminoácidos y ARN. Así pues, queda aún pendiente demostrar la hipótesis de que el ADN es capaz de bio-construir un ribosoma.

3.6.7 En cuarto y último lugar, hasta el momento, queda por demostrar la capacidad de que el ADN y su ribosoma sean capaces de poner en marcha la síntesis de proteínas funcionales que le den funcionalidad a la célula.

(3.7) De esta manera la génesis, por evolución puede haber formado la unidad básica de la vida en forma de LUCA PROCARIOTA VEGETAL.

(3.8) Este LUCA PROCARIOTA PRIMITIVO pudo dar lugar a muchas variantes en función de las diferentes proteínas sintetizadas. Estas variantes habrían sido seleccionadas al enfrentarse a circunstancias ambientales cambiantes y así, entre grandes extinciones y grandes transformaciones, se pasó de LUCA PROCARIOTA VEGETAL al LUCA PROTARIOTA ANIMAL, al LUCA EUCARIOTA VEGETAL, al LUCA EUCARIOTA ANIMAL y de estos seres unicelulares vegetales y animales a seres pluricelulares.

(3.9) Este recorrido vital explica que las líneas vegetales y animales se mantienen separadas y que los seres animales dependen de los vegetales ya que proceden de ellos.

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