El origen de la vida (1): Oparin, el pionero

Aunque era una deducción lógica de su teoría, Darwin siempre rehusó hacer ninguna afirmación sobre el origen de la vida, limitándose a decir que las formas de vida presentes procederían de una o unas pocas formas de vida primigenias. Consideraba que, con los conocimientos de su tiempo, embarcarse en el estudio del origen de la vida e incluso en el de las formas de vida primigenias era introducirse en especulaciones sin base y salirse del marco de la ciencia.

Haekel, uno de sus discípulos, aunque muy heterodoxo, sí se atrevió a publicar sus especulaciones sobre el asunto pasándolas como ciencia. Pero, como tales especulaciones, eran totalmente incomprobables, aunque Engels, el fiel compañero y colaborador de Marx, las tomara como buena mercancía. A mi entender, Engels, que era muy aficionado a la ciencia, se tragó las especulaciones de Haekel por su acentuado carácter materialista.

Y un materialista fue el primer científico que enunció una hipótesis plausible y basada en hechos sobre este problema. Me refiero al gran bioquímico soviético Alexander I. Oparin. Todos los científicos, en su práctica, son materialistas, pero Oparin lo era por su ideología. El libro en que dio a conocer la versión definitiva de su hipótesis en 1938, titulado El origen de la vida, comienza con una introducción en la que se alaba la “ciencia materialista dialéctica”, especialmente la ciencia soviética, con un credo estalinista. Ese credo venía obligado desde que Stalin diezmó a los científicos, entre ellos los mejores genetistas rusos, que supuestamente hacían “ciencia burguesa”. Fuese o no sincero (yo creo que no lo era, por entrevistas suyas que leí en los años ochenta) ese panegírico, Oparin presentó la primera hipótesis científica sobre el origen de la vida y se puede leer con pleno provecho saltándose totalmente la introducción. Hasta el punto que científicos occidentales nada prosoviéticos, cuando lo leyeron, empezaron a buscar maneras de poner esa hipótesis a prueba.

Empieza el libro con el planteamiento de un problema importante: Pasteur, dice, demostró incontrovertiblemente la imposibilidad de la generación espontánea, de que seres vivos puedan surgir de materia inerte. Por lo tanto, para explicar el origen de la vida hay que encontrar una forma de que suceda lo contrario, contraviniendo el descubrimiento de Pasteur. La clave estaría en la diferencia entre la atmósfera actual, oxidante, y la primigenia. reductora. Examina diversas teorías, más filosóficas que científicas, de su tiempo, concediendo beligerancia solo a la teoría de la panspermia, sostenida aún hoy en diversas formas y que propone que la vida ha sido “sembrada” en nuestro planeta desde el espacio exterior en forma de microorganismos, desechándola por la imposibilidad, a su entender, de que esos organismos hayan podido resistir la radiación de onda corta en sus viajes interplanetarios. En cambio, no dice nada de otra objeción que se le podría hacer: si la vida ha procedido de fuera de la Tierra, al afirmar esto lo que se hace es trasladar el problema del origen de la vida a otra parte, lo cual también requeriría explicación.

En el capítulo 3 empieza la exposición de su teoría. Explica la diferencia fundamental entre las sustancias inorgánicas y las orgánicas, siendo estas últimas constituidas por cadenas de carbono con átomos de hidrógeno, nitrógeno, azufre, fósforo, etc. unidos a ellas. Las más sencillas son los hidrocarburos, compuestos exclusivamente de carbono e hidrógeno. La observación de las estrellas con el espectroscopio permitía ya entonces analizar la composición química de sus “atmósferas” y había constatado que en las estrellas blancas de tipo A, cuya temperatura superficial es de 12.000º y ya permite la formación de moléculas, aparecen hidrocarburos y se observa una franja correspondiente a los hidrocarburos más nítida cuanto menor es la temperatura superficial de las estrellas. De modo que los hidrocarburos se forman en muchas estrellas, contra la creencia habitual anteriormente de que estas moléculas orgánicas solo se forman por acción de seres vivos. Dice que se ha descubierto que la atmósfera de Júpiter contiene metano (el hidrocarburo más sencillo, si descontamos el metino que se observa en la atmósfera solar) y amoníaco, aunque en su mayor parte, dada la baja temperatura del planeta, están en estado líquido. Aquí ya tenemos tres elementos básicos de la materia orgánica: carbono, hidrógeno y nitrógeno, formando moléculas sencillas. Las mismas combinaciones se pueden encontrar en las atmósferas de los otros planetas. A continuación, pasa a los meteoritos, a cuyo estudio da gran importancia por su parecido con el interior de nuestro planeta. En los meteoritos se encuentran carburos metálicos, pero también hidrocarburos, en algunos casos con átomos de nitrógeno y de azufre.

Con esto, da el primer paso para contravenir el principio de Pasteur sobre la generación espontánea: se pueden formar sustancias orgánicas sin intervención de seres vivos.

También en el interior de la Tierra se encuentran carburos metálicos, de hierro, como en los meteoritos. Supone que al salir materiales del interior a la superficie, esos compuestos pudieron reaccionar con el agua y con los gases de la atmósfera para dar hidrocarburos de cadenas más o menos largas, más o menos ramificadas con átomos de oxígeno y de nitrógeno y habla del descubrimiento reciente de que en nuestro planeta, junto a la formación biogénica de hidrocarburos se da, en mucha menor medida, pero se da, lo mismo de forma abiogénica.

Nos habla también del descubrimiento de la presencia de una gran cantidad de materia gaseo-pulverulenta en la Vía Láctea, materia que forma nubes que oscurecen partes de la galaxia. De esta materia, nos dice, se formaron los planetas del Sistema Solar. Esta materia contiene metano (y, tal vez, hidrocarburos más complejos), amoníaco, agua e hidrógeno. Todas estas sustancias pueden reaccionar fácilmente entre sí produciendo aldehídos, cetonas, alcoholes, ácidos orgánicos y otras sustancias orgánicas sencillas. La combinación de estos “hidrocarburos oxigenados” con el amoníaco daría lugar a diversas moléculas orgánicas compuestas de carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno.

La siguiente etapa habría sido la de la formación de las sustancias proteínicas. Después de una introducción evidenciando el distinto modo por el que los químicos y los organismos sintetizan las distintas moléculas orgánicas, fundamentalmente que los químicos utilizan métodos “violentos” (altas temperaturas, ácidos fuertes, radiaciones muy energéticas…), mientras que los organismos emplean métodos “suaves” (principalmene, añado yo, por la intervención de los catalizadores biológicos o enzimas), nos dice que en 1861, Bútlerov obtuvo un azúcar de seis átomos de carbono disolviendo formalina (una molécula sencilla formada por un átomo de carbono, uno de oxígeno y dos de hidrógeno) en agua de cal y dejándola cierto tiempo en un lugar templado. Otro ejemplo en el mismo sentido es la obtención de una sustancia nitrogenada de gran peso molecular con algunas propiedades de las proteínas a partir de una solución de formalina y cianuro potásico. Y en su tiempo había ya muchos ejemplos parecidos de obtención de sustancias orgánicas complejas a partir de otras sencillas sin más que dejar en contacto las soluciones acuosas de los reactivos y dejar pasar un tiempo. De ahí que, asumiendo condiciones similares en las aguas primitivas, se pudiera pensar que reacciones similares se producirían en los océanos, en los lagos o en los charcos. Sin embargo, la formación de proteínas, las moléculas orgánicas más complejas, requiere mucha energía. Pero en tiempo de Oparin se demostró que era posible a altas presiones. Y en la Tierra hay lugares donde se dan esas altas presiones, por ejemplo, en las mayores profundidades oceánicas, partiendo de los aminoácidos, que Oparin consideraba que podían formarse con facilidad.

El resto del libro, más especulativo, aunque no falten apoyos experimentales, explica cómo se habrían formado los organismos primitivos partiendo de unas estructuras a las que llama coacervados, estructuras coloidales diferenciadas del medio líquido que pueden integrar otras moléculas con características enzimáticas, que crecen y que se dividen cuando alcanzan un tamaño grande o por influencias mecánicas. Estos coacervados aún no serían organismos como los que conocemos, ya que sus actividades enzimáticas no están integradas entre sí y ya que sus divisiones no son algo regular ni dan lugar a coacervados iguales al original. Los protoorganismos serían similares a los coacervados.

Junio de 2020