Los Suelos y el Origen de la Vida

El día seis de Mayo de 2002 en el Boletín de Noticias I + D + i aparecía una noticia Titulada “Una nueva técnica revela la existencia de moléculas precursoras de la vida”. Son muchas las noticias de este tipo que aparecen en la prensa científica. El origen de la vida es, por supuesto, un tema que apasiona a expertos y profanos en la materia. Pues bien, una de las hipótesis barajadas consiste en que la vida surgió en los suelos primigenios. Puede haber sido posible. ¿Por qué no? Se trabaja desde todos los puntos de vista en un tema tan apasionante, incluidas las ciencias de la complejidad, simulaciones numéricas, bioquímica, etc. Como apuntaremos posteriormente, para sostener la conjetura de los suelos, las moléculas de silicio deberían haber desempeñado una función esencial. ¿Curioso no: carbono y silicio? Sobre una posible vida basada en el silicio, en otros mundos, también se ha especulado hasta la saciedad ¿Resulta anecdótico que la revolución denominada “era de la información y del conocimiento”, se encuentre basada en la tecnología del silicio, y explotada por redes neuronales de carbono? Veamos sucintamente algo del tema, así como de su vinculación con las investigaciones más recientes en la materia, incluidos los llamados organismos extremófilos.

Graham Cairm-Smith, de la Universidad de Glasgow, elaboró una hipótesis muy bien argumentada sobre  la  posibilidad  de  que, las racillas y el medio ambiente de los suelos actuaran como potentes catalizadores de moléculas orgánicas muy complejas. Leí el libro hace mucho tiempo, y su conjetura me pareció de lo más plausible.  La tradujo al castellano Alianza Editorial. Debería esperar a que otros colegas de esta weblog expliquen los potenciales enzimáticos de ciertas estructuras minerales del suelo para abundar más en el tema. El silicio, bajo nuestra atmósfera actual es muy estable, al menos en las formas que en las que se encuentra en el suelo. Tan solo bajo los trópicos y cientos de miles de años de evolución, el óxido de silicio logra ser lavado dejando un residuo de sesquióxidos. Los Oxisoles son testigo de ello. 

 

Ahra bien, por lo que conocemos hoy, la atmósfera primigenia era bien distinta. Los ambientes edáficos son muy climáticamente muy estables a pocos centímetros de su superficie. Tanto es así que a un metro las fluctuaciones térmicas apenas son perceptibles. Más aún, las partículas superficiales actúan de pantalla contra los rayos UVA, uno de los principales obstáculos que se han propuesto para soslayar el terreno firme como un ambiente favorable para la emergencia de la vida. Del mismo modo su gran superficie real, a la que ya aludimos en la contribución ¿Cuánto mide un metro cuadrado de suelo?, o en la de la representación del sistema edáfico mediante la metáfora de la esponja, nos ofrece una idea de ciertas propiedades del medio edáfico. También tendríamos que señalar que la composición de las soluciones del suelo (con su variabilidad lógica dependiendo del tipo de edafotaxa) se asemeja bastante a la de los seres vivos. El hecho de que las moléculas orgánicas se fijen a las arcillas, así como que unas y otras se concentren en espacios muy reducidos, potencia el efecto catalizador del ambiente edáfico, que en este aspecto resulta más favorable a la génesis de moléculas orgánicas complejas que las aguas e incluso “sopas” primigenias. Obviamente, se podrían objetar esta hipótesis del suelo mediante otro tipo de argumentos. No vamos a entrar en materia. Pero sinceramente no recuerdo lo que a continuación expongo que procede del primer enlace mentado en esta contribución. O bien Cairn-Smith se ha radicalizado mucho, o bien el autor de la página Web aludida es amante de la ciencia ficción. Veamos lo que dice:      

 

 “(…) antes  de los seres vivos orgánicos existieran ORGANISMOS MINERALES. De arcilla concretamente. En efecto, los cristales de arcilla, pueden ser sistemas con capacidad de crecimiento y duplicación y acaso con capacidad de evolucionar por selección natural. Cabe la pregunta ¿ Cómo es ello posible?  Los cristales de arcilla, no son perfectos, no son uniformes. En su estructura pueden albergar diversos tipos de “defectos” y estos defectos se extienden al crecer los cristales, y se esparcen al fracturarse los cristales, y como los defectos alteran las propiedades de la arcilla, podría haber cristales que se reprodujeran más rápidamente o que perduraran más que otros con defectos distintos. Según Cairn-Smith, estos sistemas arcillosos podrían evolucionar llegando a incluir en su estructura a moléculas orgánicas (ARNs), asegurándose de esta forma el “poder genético” en la evolución gracias a sus mayores potencialidades.  Otra alternativa es que los coacervados de Oparin hubieran introducido un tipo particular de ARN con propiedad catalítica y con ello hubiera adquirido la capacidad de continuidad y mutación.

 

El tema del origen de la vida -como ve- continúa siendo un tópico científico apasionante, motivo de interesantes acercamientos pero, hasta hoy no se ha podido desentrañar con certeza cuál fue el origen de la vida.

 

Le he presentado a usted la visión que ofrece la ciencia, como sistema organizado de conocimiento, acerca de este trascendental tema. Cabe, enfatizar lo que dijera al inicio de este apunte: todo lo que digamos acerca del problema del origen de la vida, cae dentro del terreno de la especulación (…) Usted deberá reflexionar acerca de ello y, sin renunciar a sus convicciones particulares, puede ahora quizá compatibilizar lo que resulte fruto de esa reflexión. Ello le ayudará sin duda en el encuentro de su propio camino hacia la verdad (…)”.

 

 

¡Vaya tela! . Sin embargo tengamos en cuenta algunas consideraciones. En la mencionada noticia, sobre “moléculas precursoras de la vida”, se propone una versión blanda de la teoría de la panspermia propuesta por uno de los descubridores de la estructura del DNA. Se trataría, no que del cielo nos alcanzaran los propágalos, sino sus componentes moleculares básicos. Resulta interesante, recordar aquí alguno de los comentarios de la Dra. Camacho, autora de este último artículo mencionado. 

 

Es cierto que atrae mucho el espacio. Atrae imaginar cómo puede ser la vida extraterrestre. Pero este interés se debe, sobre todo, a nuestro desconocimiento de las apasionantes e insospechadas formas de vida que nos rodean, y al cansancio de ver y mirar todo aquello que nos muestran los documentales de animales grandes: aves muy variadas, espectaculares, con coloridos y comportamientos curiosos, grandes felinos o enormes herbívoros africanos, en espacios frondosos, lejanos, atractivos, pero siempre conocidos”.

 

¿Qué escapa a nuestra vista? El mundo subterráneo. ¿Qué escapa a nuestra curiosidad? La vida que no vemos, la vida invertebrada, diminuta, con tamaños que oscilan entre el medio milímetro y poco más del centímetro. ¿Esta forma de vida es realmente importante? Así podemos considerarla si pensamos en el volumen que supone y en la espectacular complejidad de sus morfologías y comportamientos. ¿Cuántas especies se conocen en el mundo de aves, de mamíferos, de peces… de vertebrados en conjunto? Aproximadamente 100.000. ¿Cuántas especies se conocen de invertebrados? Cerca de 1.700.000. Las cifras hablan. Desde un punto de vista evolutivo, la gran diversidad genética y disparidad filogenética que significan tantos millones de secuencias diferentes de ADN, constituye un patrimonio biológico único que debe de ser conservado para las generaciones futuras.

 

Un hábitat, el subterráneo, provoca en el hombre sensaciones encontradas de atracción hacía lo misterioso, por su inaccesibilidad; y de repulsa, miedo y claustrofobia, por su falta de luz. Lo suponemos deshabitado o poblado de monstruos y formas fantásticas. Extrapolamos nuestra experiencia a todo el mundo vivo: si para nosotros es un medio hostil al que es difícil acceder, para los seres inferiores todavía será más difícil colonizarlo y establecerse en él. Para formas de vida de medio milímetro, toda la red tridimensional de fisuras, grietas y conductos, de cualquier tamaño y de cualquier espesor, que conforman el medio subterráneo a lo largo y ancho del globo terráqueo, constituye un universo poco menos que infinito.

 

¿Cuántas formas de vida diferentes pueden vivir en este universo paralelo prácticamente inexplorado por el hombre? ¿Millones? Ya se conocen miles en el planeta, a pesar de la escasa atención que los científicos de todo el mundo, y de todas las épocas, han dedicado a su estudio (…)  Basta descender a otras dimensiones y ampliar las miras para entender que nuestro mundo tiene aún mucho que mostrarnos sobre nuestros orígenes y que deberíamos intensificar los esfuerzos y los medios para conocer, y poder conservar, los seres que nos rodean, antes de que nuestro progreso los acabe engullendo.

 

Aunque seguidamente la autora habla de organismos acuáticos, la verdad es que los que denominamos hoy en día extremófilos albergan un gran interés. Incluso se habla de “Organismo de suelos profundos”, si bien el artículo en la wikipedia castellana, aun no ha sido realizado gracias a la desidia de gran parte de los internautas de habla hispana, poco cooperativos al parecer para abordar trabajos altruistas de vital importancia (así nos va). Ya entraré en el tema de los extremófilos de los suelos profundos, regolitos y saprofitas. Resulta, una vez más sorprendente, que gastemos millones en buscar este tipo de vida en los lugares más inhóspitos cuando de hecho los tenemos en ese universo invisible que está bajo nuestros pies.  Hace unos meses hice una búsqueda intensiva en Internet y tan solo encontré unas dos decenas de trabajos decentes, frente a los cientos de miles en los polos, océanos profundos, etc. Lamentable. Y no me cansaré de repetirlo, lamentable. 

 

Los expertos en biodiversidad suponen (algunos aseveran) que dada la estabilidad de los suelos frente a los eventos atmosféricos, en su seno se desarrollan organismos muy primarios. Extremófilos han sido detectados a pocas decenas de metros de la superficie del suelo. Habría que buscar ambientes reductores, anaeróbicos o muy pobres en oxígeno (aun no tenemos muy clara la imagen de la atmósfera primigenia) e indagar allí.

 

Recomiendo a los lectores interesados que lean el libro de Cairn Smith de Alianza Editorial (me deben 500 Euros por la propaganda): No sé si sus nuevas tesis son más radicales o incluso demenciadas. Espero que no. Ahora bien, no debe descartarse la hipótesis de este autor y menos aun dejar de investigar los regolitos no emergidos. Las capas de hielo se llaman permafrost y se encuentran en la tierra emergida, alcanzando decenas de metros de profundidad. ¿Ok? Seguro que no. Lo decía por los que estudian la existencia de formas de vida en los suelos de Marte.   


Juan José Ibáñez

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Comentarios

Juanjo voy a contarte una historia vivida:

Hace ya algunos años (1982), un señor, entró en mi despacho pidiendome ayuda para eliminar cianuros de sus efluentes industriales. Inmediatamente me vino a la cabeza las cadenas de oxidación cianuro-resistentes, algo que explicaba todos los años en mis clases de Bioquímica Metabólica. Acepté el reto, puse a una persona al frente de los trabajos industriales, y me puse a buscar como un loco donde habría una bacteria que pudiera multiplicar, extremófila para más datos porque tenía que eliminar el dichoso cianuro. Al principio pensé en los suelos, dado que contienen un enzima llamado rodanasa, que se dedica a eliminar los cianuros que liberan muchas plantas, aun hoy en día. Aquello era muy arriesgado, porque el enzima ya se comercializaba y se precisaban grandes cantidades para un proceso industrial. Además yo quería que se devolviera el N del cianuro a la atmósfera.

Como era joven e impaciente, me dediqué a pensar en un vertedero, lo más cochino del mundo. Encontrado, me trajeron una cantidad (apreciable) porque nadie lo quería.

Al cabo de ¡6 meses de experiencias!, los microorganismos decidieron expresar esa capacidad, que tenían anclada en sus genes. Adaptadas, las bacterias resolvieron el problema, mandando a la atmósfera hasta 2 Kg de N al día.

Desde entonces, el interés por lo que contienen los vertederos, es para mi, de un valor incalculable (extremófilas incluidas).

Un artículo muy bonito, Juanjo

Saludos,

Salvador González Carcedo

ME PARESE SUPER TOD SU ARCHIVO

Juanjo, gracias por la reactivada de sinapsis, lástima que va a tardan unos diez años en llegar a las aulas. Por otra parte me parece que según Vavilov, creo se escribe así, considera como sitio de origen de una especie aquel donde se encuentren mayor número de parientes. Por lo que no sería remoto que al menos los artópodos se hayan originado del suelo. Lo mismo pudo suceder con algas, bacterias y hongos, pero necesitamos investigar más quizá como dices a los organismos extremófilos, ya que quizá fueron los pioneros. En lo particular yo pienso que las lineas de separación de las placas y es donde emana el magma, bien pudiera ser una de las cunas de la vida terrestre. No por algo existen los extremófilos. Así quizá empezó la quimiosíntesis y después se logró la fotosíntesis. Pero eso son meras elucubraciones.

estoy haciendo trampa con mi tarea de biologia :)

Jenny,

Lamento mucho que escribas ese comentario. Quizas al final puedas aprobar la biología. Pero desde luego así no conseguiras mucho en la vida. No es la primera vez que recibo este tipo de comantarios. Comienzo muy seriamente a replantearme si quitar todos los post divulgativos y ponerlos solo para profesionales. Mi intención es divulgar los suelos. Desde luego no se me pasó por la cabeza cuando empezé a escribir en esta bitácora que al final el material fuera un impedimento para vuestra formación.

Tu sabrás

JJI

Es un texto muy interesante, como siempre sobre el tema "origen de la vida " debatiran para encontrar la respuesta acertada, en fin creo que si hay respuesta para ello, mientras solo seran hipotesis en nuestras mentes, y en las grandes cientificos….

PD: Saludos desde La Paz Baja Californía Sur. México..

muy buen articulo. deseo recibir informacion , resumida sobre las diferentes teorias del origen de la vida, en especial de la Heterogenesis y Panspermia. muchas gracias .

saluda: eduardo núñez

En cuanto al origen de la vida, este topico es muy complejo y lleva a una serie de controversias entre los materialistas y los religiosos, pero en cuanto a lo del hombre que quiere descubrir vida fuera de la tierra(Marte) aun le falta adentrarse en lo mas pequeño(microscopico) de este mundo.

Este tema es muy interesante.

Saludos desde Lambayeque-Peru.

[...] No os aburro más, y os dejo con esta primicia edafológica de gran calado. Eso sí también debemos recordar que antes de Retallack, otro investigador postuló, contra corriente, que las primeras formas de vida [...]

[...] a acelerar el progreso científico. Ya os he comentado en varios post, como por ejemplo en este: “Los Suelos y el Origen de la Vida”, que hace tiempo (varias décadas) Alexander Graham Cairns-Smith propuso una conjetura sobre el [...]

(requerido)

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