El Origen De La Vida — Alexander Ivánovich Oparín / Origin Of Life by Alexander Ivánovich Oparin

Magnífico breve libro escrito por este ruso en la década de los 20. El problema del origen de la vida viene preocupando al pensamiento humano desde tiempos inmemoriales. No hay sistema filosófico ni pensador famoso que no haya concedido a este problema la mayor atención. En las distintas épocas y en los diferentes grados del desarrollo cultural, al problema del origen de la vida se le daban soluciones diversas, pero siempre se ha entablado en torno a él una encarnizada lucha ideológica entre los dos campos filosóficos irreconciliables: el materialismo y el idealismo.
Al observar la naturaleza que nos rodea, solemos dividirla en el mundo de los seres vivos y en el mundo inanimado o inorgánico. El mundo de los seres vivos está representado por una variedad enorme de especies animales y vegetales. Más, a pesar de esa variedad, todos los seres vivos, desde el hombre hasta el microbio más minúsculo, tienen algo de común, algo que los hace afines y que, a la vez, distingue hasta a la bacteria más simple de los objetos del mundo inorgánico. Ese «algo» es lo que denominamos vida, en el sentido más sencillo y elemental de esta palabra.

Los idealistas siempre han considerado y siguen considerando la vida como manifestación de un principio espiritual supremo, inmaterial, al que dan el nombre de «alma», «espíritu universal», «fuerza vital», «razón divina», etc. Considerada desde este punto de vista, la materia en sí es algo inanimado e inerte. No sirve más que de material para la estructuración de los seres vivos, pero éstos no pueden originarse ni existir más que cuando el alma inculca vida a ese material y le da la forma y la armonía de su estructura.
Este concepto idealista de la vida constituye la base de todas las religiones del mundo. A pesar de su diversidad, todas ellas están de acuerdo en afirmar que un ser supremo (Dios) proporcionó un alma viva a la carne inanimada y perecedera, y que precisamente esa partícula eterna del ser divino es lo vivo, lo que mueve y mantiene a los seres vivos.
El problema de la esencia de la vida es abordado en forma totalmente distinta por el materialismo, según el cual la vida, como todo el mundo restante, es de naturaleza material y no necesita para su explicación el reconocimiento de ningún principio espiritual supramaterial. La vida no es más que una forma especial de existencia de la materia, que se origina y se destruye de acuerdo con determinadas leyes. La práctica, la existencia objetiva, y la observación de la naturaleza viva constituyen el camino seguro que nos conduce al conocimiento de la vida.
Antiguas teorías de la India, Babilonia y Egipto nos hablan de esa generación repentina de gusanos, moscas y escarabajos que nacen del estiércol y de la basura; de piojos que se engendran en el sudor humano; de ranas, serpientes, ratones y cocodrilos procreados por el fango del Nilo; de luciérnagas que se originan en las chispas desprendidas de hogueras que se consumen. Estas fantasías acerca de la generación espontánea se relacionaban en tales teorías con las leyendas y tradiciones religiosas. Las apariciones repentinas de seres vivos eran interpretadas únicamente como manifestaciones parciales de la voluntad creadora de los dioses o de los demonios.
En la Antigua Grecia, muchos filósofos materialistas negaban ya esa explicación religiosa del origen de los seres vivos. Sin embargo, el curso de la historia hizo que en los siglos siguientes se desarrollase y llegase a predominar una concepción enemiga del materialismo, la concepción idealista de Platón, filósofo de la antigua Grecia.
En el problema del origen de la vida, las modernas Ciencias Naturales tienen planteada la tarea de trazar un cuadro acertado de la evolución sucesiva de la materia que ha conducido a la aparición de los primitivos seres vivos, de analizar, sobre la base de los datos proporcionados por la ciencia, las distintas etapas del desarrollo histórico de la materia y descubrir las leyes que han ido surgiendo sucesivamente en el proceso de la evolución y que han determinado el devenir de la vida.

En los primeros años del siglo XX la idea del transporte de gérmenes desde un cuerpo celeste a otro ha vuelto a resucitar constituyendo la teoría llamada de la Panspermia, emitida por el ilustre fisicoquímico sueco Arrhenius. Siendo un partidario convencido de que la vida está dispersada por el espacio universal, demuestra de modo muy convincente, mediante cálculos, la posibilidad de que sean transportadas partículas desde un cuerpo celeste a otro. La fuerza activadora principal es el impulso ejercido por los rayos luminosos, descubierto por Clerck Maxwell y comprobado experimentalmente, de modo brillante por P. Lebedev.
Los gérmenes vivos que atraviesan los espacios interestelares no protegidos contra las radiaciones cósmicas, no sólo están destinados a perecer irremisiblemente, sino que también su estructura química interna sufrirá, en relativamente poco tiempo, radicales cambios bajo la influencia de la energía radiante. Debemos, pues, abandonar la idea de que los gérmenes vivos sean transportados hacia la Tierra desde los espacios cósmicos, y buscar las fuentes de la vida en los límites de nuestro planeta.

En lo fundamental, todos los animales, las plantas y los microbios están formados por las llamadas substancias orgánicas. La vida sin ellas es inconcebible. Por eso, la etapa inicial del origen de la vida debió de ser la formación de esas substancias, la producción del material básico que más tarde habría de servir para la formación de todos los seres vivos.
Lo que primero distingue a las substancias orgánicas de las demás substancias de la naturaleza inorgánica es que en su composición entra el carbono como elemento fundamental. Esto puede demostrarse fácilmente calentando hasta una temperatura elevada distintos materiales de origen animal o vegetal. Todos ellos arden cuando se los calienta en presencia del aire y se carbonizan cuando al calentarlos se impide el acceso del aire, mientras que los materiales de la naturaleza inorgánica —las piedras, el cristal, los metales— jamás llegan a carbonizarse, por mucho que los calentemos.
En las substancias orgánicas el carbono está combinado con otros elementos: con el hidrógeno y el oxígeno (estos dos elementos forman el agua), con el nitrógeno (presente en el aire en grandes cantidades), con el azufre, el fósforo, etc. Las diversas substancias orgánicas no son sino distintas combinaciones de esos elementos, pero en todas ellas figura siempre el carbono como elemento básico. Las substancias orgánicas más simples son los hidrocarburos o combinaciones de carbono e hidrógeno. El petróleo natural y distintos productos obtenidos de él, como la gasolina, el queroseno, etc., son mezclas de diversos hidrocarburos.
Resulta, por tanto, sin ningún lugar a dudas, que las substancias orgánicas también pueden originarse independientemente de los organismos, antes de que surja esa forma compleja del movimiento de la materia. Y en efecto, vemos substancias orgánicas que se han formado en numerosos cuerpos celestes en unas condiciones en que ni hablar se puede de la presencia de cualquier género de vida. Ahora bien, si esto es así para los más diversos cuerpos celestes. ¿Por qué nuestra Tierra ha de ser en este aspecto una excepción? ¿No sería más acertado suponer que la vía biológica de la formación de substancias orgánicas es sólo distintiva de la época actual de nuestro planeta, que esa vía sólo se abrió después de haberse originado la vida sobre la base de un recambio de substancias muy perfecto, pero que también en la Tierra se sintetizaron las substancias orgánicas por vía abiogénica, mediante la cual se formaron los hidrocarburos y sus derivados mucho antes de que aparecieran los distintos organismos?.
A consecuencia de las reacciones de los hidrocarburos y sus derivados oxigenados más simples con el amoniaco, se formaron cuerpos cuyas moléculas contenían distintas combinaciones de átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Así fue como aparecieron las numerosas sales amónicas, las amidas, las aminas, etc.

En el proceso del desarrollo de nuestro planeta, en las aguas de su océano primitivo debieron formarse numerosos cuerpos proteinoides y otras substancias orgánicas complejas, análogas a las que en la actualidad integran los seres vivos. Ahora bien, como es natural, se trataba únicamente de materiales de construcción. No eran, valga la expresión, más que ladrillos y cemento, con los que se podía construir el edificio, pero el edificio como tal no existía. Las substancias orgánicas se encontraban simplemente disueltas en las aguas del océano, con sus moléculas dispersas en ellas sin orden ni concierto. Faltaba aún la estructura, la organización que distingue a todos los seres vivos.
Para poder seguir en adelante el curso de la evolución y el proceso del origen de la vida, necesitamos conocer, aunque sea a grandes rasgos, los principios fundamentales de la organización del protoplasma, ese substrato material que constituye la base de los seres vivos.
A fines del siglo pasado y comienzos del presente, algunos hombres de ciencia consideraban que los organismos no eran sino unas «máquinas vivientes» de tipo especial, con una estructura sumamente compleja. Según ellos, el protoplasma tenía una estructura parecida a la de una máquina y estaba construido con arreglo a un determinado plan y formado por «vigas» y «tirantes», rígidos e inmutables, entrelazados unos con otros. Esta estructura, este orden riguroso en la disposición recíproca de las diversas partes del protoplasma, era precisamente lo que, según el punto de vista en cuestión, constituía la causa específica de la vida.
El protoplasma es un sistema dinámico estable, y a pesar del constante proceso de desintegración (desasimilación) que tiene lugar en él, conserva de generación en generación la organización que le es propia. Todos los eslabones de esta organización pueden ser estudiados y comprendidos por nosotros con el concurso de las leyes físicas y químicas. De este modo podemos saber por qué se origina en el protoplasma tal o cual substancia o estructura y cómo esta substancia o esta estructura influye sobre la velocidad y la sucesión de las reacciones químicas, sobre la correlación entre la síntesis y la desintegración, sobre el crecimiento y la morfogénesis de los organismos, etcétera.
Pero el conocimiento de las leyes citadas y el estudio del protoplasma en su aspecto actual no nos permitirán jamás, por sí solos, responder a la pregunta de por qué todo este orden vital es como es, por qué es tan «armónico», por qué está tan en consonancia con las condiciones del medio ambiente. Para responder a estas preguntas es preciso estudiar la materia en su desarrollo histórico.

Se debe, ante todo, rechazar categóricamente todo intento de renovar los viejos argumentos en favor de una repentina y espontánea generación de la vida. Debe pensarse que por muy diminuto y por muy elemental que, a un primer examen, pueda parecer un organismo, es infinitamente más complejo que cualquier solución simple de substancia orgánica. Los organismos poseen una estructura dinámicamente estable, definida, que se funda sobre una combinación armónica. Carece, pues, de sentido esperar que una organización cualquiera pueda originarse accidentalmente, en un espacio de tiempo más o menos breve, de una simple solución o infusión.
Sin embargo, esto no nos puede conducir a la conclusión de que exista una diferencia absoluta y fundamental entre un organismo vivo y la materia inanimada.

Este breve resumen, pretende demostrar la evolución gradual de las substancias orgánicas y la manera cómo partiendo de las propiedades primarias más simples y elementales de la materia, se van adquiriendo paso a paso nuevas propiedades sujetas a leyes de orden superior. Al principio se trata de soluciones simples de substancias orgánicas, cuyo comportamiento es gobernado por las propiedades de los átomos en la estructura molecular. Pero gradualmente, como consecuencia de la mayor complejidad y volumen de las moléculas, van apareciendo nuevas propiedades y se establecen nuevos órdenes coloido-químicos que se imponen sobre las sencillas relaciones químicas orgánicas. Estas nuevas propiedades están determinadas por la situación en el espacio y la relación recíproca de las moléculas. Pero esta configuración de la materia orgánica todavía era insuficiente para hacer surgir los seres vivos primarios.
Queda, sin embargo, el problema de la síntesis artificial de los organismos, pero para su solución es esencial el conocimiento exacto de la estructura interna de los seres vivos. Incluso la síntesis de las combinaciones orgánicas relativamente simples sólo puede ser conseguida cuando se conoce más o menos completamente la disposición de los átomos en su molécula. Y como es natural, esta afirmación tiene mayor exactitud en el caso de esos sistemas complejísimos que constituyen los organismos.
El camino es largo y duro, pero sin duda conducirá al perfecto conocimiento de la esencia de la vida. La formación artificial o síntesis de los seres vivos está muy remota, pero no es una meta inalcanzable…

Magnificent brief book written by this Russian in the 20s. The problem of the origin of life has been worrying human thought since time immemorial. There is no philosophical system or famous thinker who has not given this problem the greatest attention. In the different epochs and in the different degrees of cultural development, the problem of the origin of life was given different solutions, but a fierce ideological struggle between the two irreconcilable philosophical fields has always been developed around it: materialism and idealism.
By observing the nature that surrounds us, we usually divide it in the world of living beings and in the inanimate or inorganic world. The world of living beings is represented by a huge variety of animal and plant species. More, despite this variety, all living beings, from man to the smallest microbe, have something in common, something that makes them compatible and that, at the same time, distinguishes even the simplest bacteria from the objects of the inorganic world. That “something” is what we call life, in the simplest and elementary sense of this word.

The idealists have always considered and continue to consider life as a manifestation of a supreme, immaterial spiritual principle, which they give the name of “soul”, “universal spirit”, “vital force”, “divine reason”, etc. Considered from this point of view, matter itself is something inanimate and inert. It only serves as material for the structuring of living beings, but these can not originate or exist except when the soul inculcates life to that material and gives it the form and harmony of its structure.
This idealistic concept of life forms the basis of all the religions of the world. Despite their diversity, they all agree that a supreme being (God) provided a living soul for inanimate and perishable flesh, and that precisely that eternal particle of the divine being is the living, what moves and maintains living beings.
The problem of the essence of life is approached in a totally different way by materialism, according to which life, like all the rest of the world, is of a material nature and does not need for its explanation the recognition of any supramaterial spiritual principle. Life is only a special form of existence of matter, which originates and is destroyed according to certain laws. The practice, the objective existence, and the observation of the living nature constitute the sure path that leads us to the knowledge of life.
Ancient theories of India, Babylon and Egypt tell us of that sudden generation of worms, flies and beetles that are born of manure and garbage; of lice that are generated in human sweat; of frogs, snakes, mice and crocodiles procreated by the mud of the Nile; of fireflies that originate in the sparks released from bonfires that are consumed. These fantasies about spontaneous generation were related in such theories to religious legends and traditions. The sudden appearances of living beings were interpreted only as partial manifestations of the creative will of gods or demons.
In Ancient Greece, many materialist philosophers already denied that religious explanation of the origin of living beings. However, the course of history led to the development in the following centuries of an enemy conception of materialism, the idealist conception of Plato, a philosopher of ancient Greece.
In the problem of the origin of life, modern natural sciences have the task of drawing an accurate picture of the successive evolution of matter that has led to the appearance of primitive living beings, to analyze, on the basis of the data provided by science, the different stages of the historical development of matter and discover the laws that have emerged successively in the process of evolution and that have determined the evolution of life.

In the early years of the twentieth century the idea of ​​the transport of germs from one celestial body to another has returned to resuscitate constituting the theory called Panspermia, issued by the illustrious Swedish physicist, Arrhenius. Being a supporter convinced that life is dispersed by universal space, it demonstrates very convincingly, through calculations, the possibility that particles are transported from one celestial body to another. The main activating force is the impulse exerted by the light rays, discovered by Clerck Maxwell and experimentally verified, brilliantly by P. Lebedev.
The living germs that cross the interstellar spaces not protected against the cosmic radiations, are not only destined to perish irremissibly, but also their internal chemical structure will undergo, in a relatively short time, radical changes under the influence of radiant energy. We must, therefore, abandon the idea that living germs are transported to Earth from cosmic spaces, and look for the sources of life in the limits of our planet.

Fundamentally, all animals, plants and microbes are made up of so-called organic substances. Life without them is inconceivable. Therefore, the initial stage of the origin of life must have been the formation of these substances, the production of the basic material that would later serve for the formation of all living beings.
What first distinguishes the organic substances from the other substances of the inorganic nature is that in their composition the carbon enters as a fundamental element. This can easily be demonstrated by heating different materials of animal or vegetable origin to a high temperature. All of them burn when they are heated in the presence of air and are carbonized when they are prevented from heating up the air, while the materials of inorganic nature – stones, glass, metals – never carbonize, much as we warm them up
In organic substances carbon is combined with other elements: with hydrogen and oxygen (these two elements form water), with nitrogen (present in air in large quantities), with sulfur, phosphorus, etc. The various organic substances are but different combinations of these elements, but in all of them carbon is always a basic element. The simplest organic substances are hydrocarbons or combinations of carbon and hydrogen. Natural oil and various products obtained from it, such as gasoline, kerosene, etc., are mixtures of various hydrocarbons.
It is, therefore, without any doubt, that organic substances can also originate independently of organisms, before that complex form of the movement of matter arises. And in fact, we see organic substances that have been formed in numerous celestial bodies in conditions in which no one can speak of the presence of any kind of life. Now, if this is true for the most diverse celestial bodies. Why should our Earth be an exception in this respect? Would it not be more accurate to suppose that the biological pathway of the formation of organic substances is only distinctive of the present epoch of our planet, that this path was only opened after the birth of life on the basis of a very perfect replacement of substances, but that organic substances were also synthesized on the Earth by the abiogenic route, through which the hydrocarbons and their derivatives were formed long before the different organisms appeared.
As a result of the reactions of hydrocarbons and their simplest oxygenated derivatives with ammonia, bodies were formed whose molecules contained different combinations of carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen atoms. This is how the numerous ammonium salts, amides, amines, etc. appeared.

In the process of the development of our planet, in the waters of its primitive ocean, numerous proteinoid bodies and other complex organic substances must have formed, analogous to those that currently integrate living beings. Now, of course, it was only building materials. They were not, worth the expression, more than bricks and cement, with which the building could be built, but the building as such did not exist. The organic substances were simply dissolved in the waters of the ocean, with their molecules dispersed in them without order or concert. The structure was still missing, the organization that distinguishes all living beings.
In order to be able to follow the course of evolution and the process of the origin of life, we need to know, even in broad strokes, the fundamental principles of the organization of protoplasm, that material substratum that forms the basis of living beings.
At the end of the last century and the beginning of the present, some scientists considered that organisms were only “living machines” of a special type, with an extremely complex structure. According to them, the protoplasm had a structure similar to that of a machine and was built according to a certain plan and formed by “beams” and “braces”, rigid and immutable, interlaced with each other. This structure, this rigorous order in the reciprocal arrangement of the various parts of the protoplasm, was precisely what, according to the point of view in question, constituted the specific cause of life.
The protoplasm is a stable dynamic system, and in spite of the constant process of disintegration (desasimilation) that takes place in it, it conserves from generation to generation the organization that is its own. All the links of this organization can be studied and understood by us with the help of the physical and chemical laws. In this way we can know why this or that substance or structure originates in the protoplasm and how this substance or structure influences the speed and sequence of chemical reactions, the correlation between synthesis and disintegration, growth and the morphogenesis of organisms, etcetera.
But the knowledge of the cited laws and the study of protoplasm in its current aspect will never allow us, on their own, to answer the question of why this whole vital order is as it is, why it is so “harmonious”, why it is so in keeping with the conditions of the environment. To answer these questions it is necessary to study the matter in its historical development.

Above all, one must reject categorically any attempt to renew the old arguments in favor of a sudden and spontaneous generation of life. It must be thought that no matter how tiny and elementary a body may seem on a first examination, it is infinitely more complex than any simple solution of organic substance. Organisms have a dynamically stable, defined structure that is based on a harmonious combination. It is therefore senseless to expect that any organization could originate accidentally, in a more or less short space of time, from a simple solution or infusion.
However, this can not lead us to the conclusion that there is an absolute and fundamental difference between a living organism and inanimate matter.

This brief summary, aims to demonstrate the gradual evolution of organic substances and the way how starting from the simplest and elementary primary properties of matter, are acquired step by step new properties subject to higher order laws. At first it is simple solutions of organic substances, whose behavior is governed by the properties of atoms in the molecular structure. But gradually, as a consequence of the greater complexity and volume of the molecules, new properties appear and new colloid-chemical orders are established that are imposed on the simple organic chemical relations. These new properties are determined by the situation in space and the reciprocal relationship of the molecules. But this configuration of organic matter was still insufficient to raise primary living beings.
There remains, however, the problem of the artificial synthesis of organisms, but for its solution is essential the exact knowledge of the internal structure of living beings. Even the synthesis of relatively simple organic combinations can only be achieved when the arrangement of the atoms in their molecule is known more or less completely. And, of course, this statement is more accurate in the case of those very complex systems that constitute organisms.
The road is long and hard, but it will undoubtedly lead to a perfect knowledge of the essence of life. The artificial formation or synthesis of living beings is very remote, but it is not an unattainable goal …

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