Breve historia de la teoría de la evolución

Re: Breve historia de la teoría de la evolución

[h=1] A vueltas con el origen de la vida: Los ribonucleótidos y el avivamiento del escenario de «un pequeño y cálido estanque»[/h] Según un comentarista, una investigación recién publicada proporciona «uno de los grandes avances en química prebiótica». Los medios han capturado el entusiasmo con titulares como «Un químico expone cómo el ARN puede ser el punto de partida para la vida» (New York Times), «Una molécula de la vida emerge del cieno del laboratorio» (New Scientist) y «Cómo se originó el ARN» (Science News). Estas son unas declaraciones categóricas, y merecen una estrecha atención. ¿Qué está sucediendo en el campo de las investigaciones sobre el origen de la vida?


Representación artística del sueño del «mundo del ARN»
(Crédito:Nicolle Rager Fuller y National Science Foundation -
Fuente aquí)

La primera observación a hacer es que en general se valoran positivamente unos nuevos avances en relación con la falta de progreso que había caracterizado el campo de estudio hasta el momento. Esto con frecuencia sorprende al público, al que generalmente se alimenta con una historia de que los problemas estás en general resueltos y que los investigadores en abiogénesis confían en atar los cabos sueltos en un futuro cercano. En su informe, Wade se refiere a la solución de «un problema que durante 20 años ha frustrado a los investigadores que intentan de comprender el origen de la vida —cómo los bloques componentes del ARN, llamados nucleótido, pudieron haberse ensamblado espontáneamente en las condiciones de la tierra primitiva». Van Noorden explica el problema en estos términos:
«Un polímero de ARN es una cadena de ribonucleótidos, cada uno de ellos compuesto de tres partes distintas: un azúcar ribosa, un grupo fosfato y una base —bien citosina, bien uracilo, conocidas como pirimidinas, o las purinas guanina o adenina. Imaginando cómo un polímero así se pudiera haber formado espontáneamente, los químicos creían que las subunidades se ensamblarían primero entre sí, y que luego se unirían para formar un ribonucleótido. Pero incluso en el ambiente controlado de un laboratorio, los esfuerzos por conectar la ribosa con la base han resultado en un frustrante fracaso.»
Los investigadores en abiogénesis proponen bien la «ley» o el «azar» como explicaciones causales. Han rechazado el «diseño» (no porque no sea una explicación que no funcione, sino porque insisten en que todas las causas sean exclusivamente materiales). La nueva investigación va impulsada por la confianza en la «ley». Los investigadores son químicos. Para ellos, el origen de la vida es cosa de química. Así, citando las palabras de Sutherland, el principal autor del artículo aquí reseñado:
«Mi objetivo último es conseguir un sistema viviente (ARN) que emerja de un experimento en un recipiente. Podemos conseguirlo. Sólo tenemos que saber primero cuáles son los márgenes sobre las condiciones.»
[y]
«Mi suposición es que nos encontramos en este planeta como una consecuencia fundamental de los procesos de la química orgánica, de modo que tiene que tratarse de un sistema químico que quiere operar.»
Así, ¿qué es lo que se ha conseguido? Los investigadores han sintetizado ribonucleótidos de pirimidinas (pero no los ribonucleótidos de purinas). Como lo describía Van Noorden, han «demostrado que es posible producir una pieza del ARN a partir de moléculas pequeñas». Los investigadores no han producido moléculas de ARN; no han abordado el problema de la quiralidad; no han generado ninguna información biológica y no han hecho que el ARN haga nada con sentido biológico, ni mucho menos lo han recubierto de una membrana ni han conseguido su replicación. Sin embargo, lo que han conseguido puede ser aplaudido como un elegante ejemplo de química de sistemas. Se necesitaba un enlace específico entre la ribosa y la núcleobase, y una década de investigación había demostrado que este enlace no iba a formarse de manera directa. De modo que lo que hicieron los investigadores fue crear el enlace y luego volver los componentes a cada lado del enlace en los bloques componentes deseados del ribonucleótido. El fosfato, que anteriormente causaba problemas para los investigadores sobre el origen de la vida, deviene en un catalizador. El ensayo de Szostak en News and Views llama la atención a la elegancia de su método:
«Pero en un extraordinario ejemplo de “química de sistemas”, en el que se permite que interactúen reactivos procedentes de diferentes etapas de una ruta, Powner et al. demuestran que el fosfato domestica la explosión combinatoria, permitiendo que reactivos oxigenados y nitrogenados interactúen de forma fructífera.»

[...]
«La penúltima reacción de la secuencia, en la que el fosfato se une al nucleósido, es otro hermoso ejemplo de la influencia de la química de sistemas en este conjunto de reacciones entrelazadas. La fosforilación queda facilitada por la presencia de urea; la urea procede de la hidrólisis catalizada por fosfato de un subproducto de una reacción anterior en la secuencia
Esto es buena química, ¿pero consigue un avance considerable en la investigación abiogenética? Lo cierto es que se suscitan diversas cuestiones. Los investigadores argumentan que no están comenzando con ningunas condiciones iniciales irreales: «No usamos ningunos escenarios descabellados —todas las condiciones son congruentes con lo que sabemos acerca de la Tierra primitiva». Sin embargo, esto está en tela de juicio.
«El defecto en este tipo de investigaciones no reside en la química, sino en la lógica —que este control experimental aplicado por investigadores en un laboratorio moderno hubiera podido estar disponible en la Tierra primitiva», dice Robert Shapiro, químico en la Universidad de Nueva York.
[y]
El doctor Robert Shapiro [. . .] dice que la receta «ciertamente no cumple mis criterios para una ruta verosímil hacia el mundo del ARN». Prosigue diciendo que el cianoacetileno, uno de los supuestos materiales de partida del doctor Sutherland, es rápidamente destruido por otras especies químicas, y su aparición en forma pura en la tierra primitiva «se puede considerar como una fantasía».
[y]
«Pero en tanto que esto es un paso adelante, no es toda la realidad», observa [James] Ferris [del Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, N.Y.]. «No es tan simple como poner unos compuestos en un cristalizador y mezclándolos. Es una serie de etapas. Sigue siendo necesario parar y purificar, y luego realizar la siguiente etapa, y esto probablemente no sucedió en el mundo primitivo.»
Se puede argumentar que las reacciones químicas que se han documentado en realidad producen sustancias diseñadas inteligentemente. Las condiciones experimentales están diseñadas para acumular de forma selectiva algunos productos de reacción (mediante cristalización fraccionada) y para destruir otros de manera selectiva (por influencia de la radiación UV). Pero los experimentadores mantienen la verosimilitud de estas condiciones en el hipotético «pequeño y cálido estanque» propuesto por Charles Darwin como cuna materialista de la vida. De hecho, el informe de Wade dice que «la comunicación del doctor Sutherland respalda a Darwin». Esto es significativo porque el énfasis en la investigación abiogenética se ha desplazado en años recientes a otros escenarios —notablemente a emplazamientos en las dorsales oceánicas. Los que se sientan impresionados por el potencial de esta investigación harían bien en reflexionar acerca de la forma en que se diseñan los sistemas químicos para conseguir los resultados deseados, junto con el ajuste fino asociado de los factores medioambientales. ¡Y todo esto no tiene nada de darwinista!
Entre los otros impedimentos que se mencionan más arriba, el problema de la quiralidad aparece mencionado en la comunicación de Wade:
«Un profundo enigma acerca de la naturaleza de la vida es que la mayoría de sus moléculas son o bien dextrógiras o bien levógiras, mientras que en la naturaleza lo que existe son mezclas de ambas formas. El doctor Joyce [un experto en el campo del origen químico de la vida en el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California] dijo que había esperado que surgiría una explicación de la homoquiralidad mediante la química prebiótica, pero las reacciones realizadas por el Dr. Sutherland no nos dan ninguna explicación en este sentido.»
Para los que estamos más familiarizados con el «designio» como explicación causal, este artículo no hace mella en los argumentos ya planteados que demuestran la futilidad del intento de explicar la vida sin un diseño deliberado. Es fundamental observar que la idea de que la vida sea simplemente una cuestión de química pasa por alto la realidad de la información necesaria para establecer toda la organización mediante la que los componentes de la célula operen conjuntamente para que ésta funcione como entidad biológica. La química de sistemas que aparece en estas comunicaciones es ciertamente impresionante, pero es penoso observar que todo el bombo publicitario que rodea a esta investigación está inducido por el intento de explicar la vida sin un diseñador. Sutherland tiene la ambición de presentar un argumento convincente en favor de una evolución química: «Este es el objetivo de mi carrera», dice él. Un objetivo verdaderamente digno de sus esfuerzos, aunque desde luego no obtendría tanto eco publicitario, sería el de aplicar sus indudables dotes a abordar problemas reales a que hacen frente los humanos.

Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions [Síntesis de ribonucleótidos activados de pirimidina en condiciones prebióticas verosímiles]
Matthew W. Powner, Beatrice Gerland, John D. Sutherland
Nature 459, 239-242 (14 May 2009) | doi:10.1038/nature08013
En alguna etapa en el origen de la vida, tiene que haber surgido un polímero portador de información por medios puramente químicos. Según una versión de la hipótesis del «mundo del ARN» este polímero era de ARN, pero los intentos por proporcionar respaldo experimental para la misma han fracasado. De forma particular, aunque ha habido un cierto éxito en demostrar que los ribonucleótidos «activados» pueden polimerizarse para formar ARN, dista de ser obvio cómo estos ribonucleótidos se hubieran podido formar a partir de sus partes constituyentes (ribosa y núcleobases). La ribosa es difícil de formar de forma selectiva, y la adición de núcleobases a la ribosa es ineficiente en el caso de las purinas y no se da en absoluto en el caso de las pirimidinas canónicas. Aquí demostramos que se pueden formar ribonucleótidos de pirimidina activados en una corta secuencia que evita la ribosa libre y las nucleobases, y que en su lugar procede a través de los intermedios amino-oxazolina arabinosa y anhidronucleósidos. Los materiales de partida para la síntesis —cianamida, cianoactelineo, glicoaldehído, gliceraldehído y fosfato inorgánico— son moléculas verosímiles como recursos prebióticos, las condiciones de la síntesis son congruentes con potenciales modelos geoquímicos de la Tierra primitiva. Aunque el fosfato inorgánico sólo se incorpora en los nucleótidos en una etapa posterior de la secuencia, es esencial que esté presente desde el principio por cuanto controla tres reacciones en las etapas anteriores actuando como un catalizador general ácido/base, como catalizador nucleófilo, como tampón de pH y como tampón químico. Para secuencias de reacciones prebióticas, nuestros resultados resaltan la importancia de trabajar con sistemas químicos mixtos en los que unos reactivos para una determinada etapa de reacción pueden también controlar otras etapas.
Véase también:

  • Szostak, J. W., Origins of life: Systems chemistry on early Earth [El origen de la vida: Química de sistemas en la Tierra primitiva], Nature 459, 171-172 (14 mayo 2009) | doi:10.1038/459171a

  • Van Noorden, R., RNA world easier to make [El mundo del ARN, más fácil de lograr], Nature News, 13 mayo 2009 | doi:10.1038/news.2009.471


Lecturas adicionales recomendadas

 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

[h=3]<center>2</center>[/h] [h=3]<center>LA NATURALEZA DE LA TEORÍA CIENTÍFICA</center>[/h] El término «teoría», en un contexto científico, se utiliza frecuentemente de una manera más bien vaga y mal definida. Un uso común del término es para describir todo aquello dentro del cuerpo o actividad de la ciencia que no sea experimental. Hablamos del aspecto experimental de la ciencia, y del teórico. Ahora bien, para nuestro propósito presente, ésta no es una definición muy buena. Tiene una cierta validez, pero para empezar es una definición negativa (la teoría es aquello que no es experimento), y una definición negativa no nos será de gran ayuda. En segundo lugar, es demasiado amplia. Se efectúa mucho trabajo no experimental (por ejemplo, la manipulación matemática de las cantidades) simplemente para convertir datos experimentales en una forma más fácil de utilizar. No importa que estos procesos de datos los efectúe un ordenador o un matemático. Todo lo que se hace es tomar los datos experimentales, los hechos de la observación, poniéndolos en otra forma que facilite la aplicación de la verdadera teoría científica. Así, se lleva a cabo mucho trabajo no experimental en laboratorios o instituciones científicas, pero que yo no denominaría teórico en el verdadero sentido del término. Por ello, decir que la teoría es lo que no es experimento resulta demasiado amplio para nuestro propósito.



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Naturalmente, también hay muchos que piensan que la teoría científica es lo que es matemático. Para mí esto es una definición demasiado estrecha. De hecho es casi una falsa definición, porque las matemáticas se diferencian de la ciencia experimental en una cuestión importante. En la ciencia experimental comenzamos con los hechos de la observación, los datos que llegan como resultados de observaciones. Esta observación puede ser normal, o puede ser algún experimento llevado a término en un laboratorio con gran cuidado, pero es, de todas maneras, observación. En cambio, las matemáticas no contienen ningún elemento observacional. En las matemáticas comenzamos con un conjunto de axiomas o suposiciones. Suponemos que unas ciertas reglas gobernarán nuestra álgebra; por ejemplo, X . Y será igual que Y . X. No tenemos por qué hacer esta suposición «conmutativa». En el álgebra común escogemos hacerla, pero podemos inventar otra álgebra en que no se aplique. Hacemos ciertas suposiciones, adoptamos ciertos axiomas y después desarrollamos las implicaciones de estos axiomas. Los resultados que obtenemos están implícitos en las suposiciones de las que partimos. No introducimos ningún nuevo factor, sino tan sólo hacemos explícito lo que antes estaba implícito. Esto no quiere decir que las matemáticas puras no sean útiles o interesantes. Bien al contrario, son un tema fascinante. Pero no son teoría científica. Son extremadamente útiles para la ciencia, especialmente en el campo de la teoría científica. Pero la teoría científica no ha de ser identificada con lo que es matemático.
12Cel.gif



Células de hígado de rata (ampliadas 36.000 veces) observadas como secciones finas bajo el microscopio electrónico. La fantástica complejidad de una sola célula viva, midiendo unas pocas centésimas de centímetro de sección, forma parte del mundo de los hechos observados científicamente. La explicación del origen de una complejidad así ha desafiado toda nuestra comprensión teórica, a pesar de lo que los evolucionistas implican en sentido contrario.


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</tbody>

<center style="color: rgb(0, 0, 102);">
UNA DEFINICIÓN </center> Así, habiendo rechazado una definición demasiado amplia, y otra demasiado estrecha, ¿qué hemos de entender por la palabra «teoría» cuando se aplica a cuestiones científicas? La palabra proviene directamente de un término griego, «theoreo», que quiere decir «contemplo»; proviene del verbo «contemplar» o «percibir», y por ello una teoría es algo conceptual. Es algo que percibo, algo que comprendo, algo que contemplo en un sentido conceptual. Así, una teoría puede ser definida como un concepto que unifica e interrelaciona los hechos observados. Una teoría es un entendimiento, una comprensión que impone un orden o significado sobre los hechos observados. El científico, al ir recogiendo ciertas informaciones o datos, al hacer experimentos y efectuar mediciones, reúne los datos que tiene delante. Entonces, al ver estos datos, percibe que no son resultados independientes o accidentales, sino que cuadran juntos en unas ciertas relaciones. Los hechos de la observación son como las piezas de un rompecabezas, y la teoría es la imagen que sale cuando se colocan todas las piezas en su lugar. De manera más exacta, la imagen es lo que hace posible poner bien las piezas.
Tengo un hijo joven que, cuando tenía dos años, solía poner las piezas del rompecabezas al revés, y las juntaba contemplando las formas. Bien, ésta es una manera de hacerlo, ¡pero resulta muy complicada cuando hay un gran número de piezas! Normalmente, utilizamos las imagen y los colores para ayudarnos a montar el rompecabezas. Eso es lo que una teoría hace para el científico: interrelacionar, integrar en un todo coherente, en una historia o imagen coherente, los hechos de la observación.



<center style="color: rgb(0, 0, 102);">LA INTERPRETACIÓN DE LOS HECHOS</center> De esta definición de teoría salen diferentes cosas, y aquí quiero exponer tres de ellas:
Primero, que una teoría ha de ser siempre diferenciada de los hechos de la observación. Si una teoría es aquello que coordina o impone unidad a los hechos, la teoría ha de ser una cosa diferente a los hechos. Aquí tenemos los hechos de la observación. Son reunidos y nosotros introducimos una teoría, un concepto mental que nos ayuda a relacionar y correlacionar los hechos tal como los vemos. Así, una teoría tiene que ver con la interpretación de los hechos, y no ha de ser identificada con los mismos hechos.
No es infrecuente en ciencia que el mismo conjunto de hechos sea interpretable mediante un número de teorías rivales. Los hechos no son diferentes; generalmente no son discutidos. Pero ¿cómo los hemos de interpretar? Puede ser que el científico «A» venga y diga: «Bien, ésta es mi teoría, ésta es mi manera de interpretar los hechos», y entonces viene el científico «B» y dice: «No, no lo veo bien de esta manera; más bien a mí me parece que es de esta otra». Así nos encontramos con teorías que compiten, basadas en los mismos hechos.
La relación o correlación entre el hábito de fumar cigarrillos y el cáncer de pulmón es una buena ilustración de interés actual. Ahora bien, ¿cuáles son los hechos? Bueno, el hecho es que las personas que fuman mucho, especialmente si tienen una historia de haber fumado mucho, tienen una probabilidad mucho más alta de sufrir cáncer de pulmón. Este es el hecho, y nadie lo discute. Pero, ¿qué hay de la interpretación? La interpretación aceptada es que fumar cigarrillos es la causa del cáncer de pulmón.
13Taba.gif

<center style="color: rgb(0, 0, 102);">Gráficas mostrando el aumento del número de fumadores y de cánceres de pulmón en hombres y mujeres a lo largo de un período de diversos años. ¿Cómo podemos interpretar estos hechos de la observación? La interpretación evidente no es necesariamente la correcta.</center>
Ahora bien, aquí conviene dejar en claro que éste no es el hecho. El hecho observacional es que las personas que fuman mucho son más propensas a sufrir cáncer de pulmón que las que no fuman. Damos un paso teórico cuando decimos: «Fumar cigarrillos causa cáncer de pulmón.» Hay una teoría rival, defendida tenazmente por los fabricantes de tabaco, que dice: «¡Ni hablar! Aceptamos los hechos, pero la teoría está equivocada. La teoría o interpretación correcta es que aquellas personas que fuman mucho lo hacen debido a alguna necesidad fisiológica o psicológica que también los hace propensos al cáncer de pulmón. No hay relación causal entre el fumar y el cáncer. Hay algún otro factor, el factor "X", que hace que se fume mucho y que se sea propenso al cáncer de pulmón.» Puede ser que nosotros nos sonriamos, y que rechacemos la idea, como la rechazan la mayoría de autoridades médicas, pero hay algunas personas muy inteligentes que se apuntan a ella, y ningún científico cuidadoso excluiría la posibilidad de que fuese cierta. Como se puede ver, aquí tenemos dos teorías bien diferentes basadas sobre los mismos hechos, y ambas pretenden explicarlos.
En consecuencia, la teoría ha de ser diferenciada de los hechos de la observación. Los hechos pueden permanecer invariables durante siglos. Se podrán ampliar, o añadirles nueva información, pero (siempre que hayan sido observados cuidadosamente la primera vez) no cambiarán. Sin embargo, su interpretación, como lo atestigua la historia de la ciencia, cambia con bastante frecuencia.



<center style="color: rgb(0, 0, 102);">¿HIPÓTESIS O TEORÍA?</center> En segundo término, la teoría puede existir a todos los niveles de validez o precisión. No existe algo que se pueda considerar como una teoría científica «típica», porque esta palabra «teoría», de la cual he dicho que se refiere a la interpretación de los hechos, puede existir en todos los grados de certeza y seguridad, y a todos los niveles de desarrollo y sofisticación. Podemos comenzar por un extremo con una hipótesis. ¿Qué es una hipótesis? Una hipótesis es una idea que se expone para explicar ciertas observaciones. Hablando estrictamente, cuando reunimos diversas observaciones, la primera etapa en nuestra tarea teórica es proponer una hipótesis. Hay un sentido en que todas las teorías son hipótesis hasta que hayan estado puestas a prueba posteriormente mediante algún experimento diseñado a tal efecto. Ya hablaremos de ello más adelante, pero una hipótesis es un fundamento para el desarrollo de ideas. Proviene de un término griego que significa «poner debajo». Una hipótesis es un fundamento. Por tanto, no se trata de algo flojo o insustancial, sino más bien al contrario. Es una sustancia, un fundamento, un punto de arranque. No es una teoría completa, como tampoco un fundamento para un edificio es el edificio terminado; pero al igual que un edificio, cualquier teoría requiere una hipótesis que la fundamente. Así que en el mismo punto de partida una teoría acabada de nacer es una hipótesis, algo propuesto pero poco desarrollado, un concepto básico que nos permite desarrollar ideas, edificando sobre él una teoría digna de respeto.
La hipótesis se encuentra en un extremo de la gama teórica. En el otro extremo se encuentra la teoría totalmente desarrollada que pasa a los libros como «ley natural». Hablamos de las leyes de la gravedad y de la óptica. Estas son teorías que no solamente han sido propuestas para explicar los hechos, sino que han sido desarrolladas y establecidas por medio de experimentos posteriores y diversas pruebas. Han resistido la prueba del tiempo y de las investigaciones adicionales, y pasan al reino de la ley científica. Por tanto, hay una amplísima gama de posibilidades. Si digo que tengo una teoría, se me puede preguntar de forma muy pertinente: «¿En qué lugar de la gama se encuentra esta teoría? ¿Es una hipótesis, un punto de partida, una premisa en base de la cual se quieren extraer nuevas ideas? ¿O ya está totalmente desarrollada y hemos llegado a una teoría acabada, completa y ensayada, que podamos llamar una ley científica? ¿O más bien se halla entre ambos extremos?» Esta es la segunda cuestión, que la teoría puede existir a todos los niveles de validez o de precisión.
Hay otro problema muy real con el que topamos en este contexto. Comenzamos con una hipótesis. No hay ningún tipo de dificultad para emitir una hipótesis, pero cuando queremos desarrollarla para llegar a una teoría establecida, pueden surgir verdaderas dificultades debido a algunas de las cosas que nos conviene hacer, experimentalmente, para probar nuestra hipótesis y fortalecer nuestra teoría, y que por una razón u otra son inaccesibles. Por ejemplo, volvamos a nuestro ejemplo del cáncer de pulmón. Habiendo presentado la hipótesis de que fumar es causa de cáncer, necesitaremos tomar cien individuos de todas las clases (los que tienen el misterioso factor «X», y los que carecen de él), ponerlos en una cárcel y obligarlos a fumar cigarrillos durante veinte años, observando quiénes contraen cáncer de pulmón. Esto demostraría esa cuestión más allá de toda duda, pero naturalmente no se puede hacer. Quizá podríamos simular el experimento utilizando ratones, pero con todo no se puede hacer el experimento necesario para convertir la hipótesis en una forma más establecida.
Este problema se suscita de una manera más aguda cuando queremos emitir teorías para explicar acontecimientos históricos como el origen de la vida, o el desarrollo o evolución de las especies. No podemos volver atrás, no podemos tampoco ir al laboratorio y hacer un experimento apropiado. Tenemos el mismo problema al tratar con acontecimientos muy remotos, como la evolución estelar y procesos de la astrofísica. No se pueden traer al laboratorio y hacer precisamente los experimentos adecuados para demostrar su argumento. Estas son dificultades muy reales y esto significa que en ciertas ramas de la ciencia uno se ha de contentar con teorías que a duras penas están fuera de la etapa de hipótesis, mientras que en otras ramas de la ciencia, como pueden ser la física y la química, se puede probar o refutar la teoría bien fácilmente yendo al laboratorio y ejecutando experimentos especiales.

El artículo completo está aquí: http://www.sedin.org/propesp/X0153_03.htm
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

A vueltas con el origen de la vida: Los ribonucleótidos y el avivamiento del escenario de «un pequeño y cálido estanque»

Según un comentarista, una investigación recién publicada proporciona «uno de los grandes avances en química prebiótica». Los medios han capturado el entusiasmo con titulares como «Un químico expone cómo el ARN puede ser el punto de partida para la vida» (New York Times), «Una molécula de la vida emerge del cieno del laboratorio» (New Scientist) y «Cómo se originó el ARN» (Science News). Estas son unas declaraciones categóricas, y merecen una estrecha atención. ¿Qué está sucediendo en el campo de las investigaciones sobre el origen de la vida?


Representación artística del sueño del «mundo del ARN»
(Crédito:Nicolle Rager Fuller y National Science Foundation -
Fuente aquí)

La primera observación a hacer es que en general se valoran positivamente unos nuevos avances en relación con la falta de progreso que había caracterizado el campo de estudio hasta el momento. Esto con frecuencia sorprende al público, al que generalmente se alimenta con una historia de que los problemas estás en general resueltos y que los investigadores en abiogénesis confían en atar los cabos sueltos en un futuro cercano. En su informe, Wade se refiere a la solución de «un problema que durante 20 años ha frustrado a los investigadores que intentan de comprender el origen de la vida —cómo los bloques componentes del ARN, llamados nucleótido, pudieron haberse ensamblado espontáneamente en las condiciones de la tierra primitiva». Van Noorden explica el problema en estos términos:
«Un polímero de ARN es una cadena de ribonucleótidos, cada uno de ellos compuesto de tres partes distintas: un azúcar ribosa, un grupo fosfato y una base —bien citosina, bien uracilo, conocidas como pirimidinas, o las purinas guanina o adenina. Imaginando cómo un polímero así se pudiera haber formado espontáneamente, los químicos creían que las subunidades se ensamblarían primero entre sí, y que luego se unirían para formar un ribonucleótido. Pero incluso en el ambiente controlado de un laboratorio, los esfuerzos por conectar la ribosa con la base han resultado en un frustrante fracaso.»
Los investigadores en abiogénesis proponen bien la «ley» o el «azar» como explicaciones causales. Han rechazado el «diseño» (no porque no sea una explicación que no funcione, sino porque insisten en que todas las causas sean exclusivamente materiales). La nueva investigación va impulsada por la confianza en la «ley». Los investigadores son químicos. Para ellos, el origen de la vida es cosa de química. Así, citando las palabras de Sutherland, el principal autor del artículo aquí reseñado:
«Mi objetivo último es conseguir un sistema viviente (ARN) que emerja de un experimento en un recipiente. Podemos conseguirlo. Sólo tenemos que saber primero cuáles son los márgenes sobre las condiciones.»
[y]
«Mi suposición es que nos encontramos en este planeta como una consecuencia fundamental de los procesos de la química orgánica, de modo que tiene que tratarse de un sistema químico que quiere operar.»
Así, ¿qué es lo que se ha conseguido? Los investigadores han sintetizado ribonucleótidos de pirimidinas (pero no los ribonucleótidos de purinas). Como lo describía Van Noorden, han «demostrado que es posible producir una pieza del ARN a partir de moléculas pequeñas». Los investigadores no han producido moléculas de ARN; no han abordado el problema de la quiralidad; no han generado ninguna información biológica y no han hecho que el ARN haga nada con sentido biológico, ni mucho menos lo han recubierto de una membrana ni han conseguido su replicación. Sin embargo, lo que han conseguido puede ser aplaudido como un elegante ejemplo de química de sistemas. Se necesitaba un enlace específico entre la ribosa y la núcleobase, y una década de investigación había demostrado que este enlace no iba a formarse de manera directa. De modo que lo que hicieron los investigadores fue crear el enlace y luego volver los componentes a cada lado del enlace en los bloques componentes deseados del ribonucleótido. El fosfato, que anteriormente causaba problemas para los investigadores sobre el origen de la vida, deviene en un catalizador. El ensayo de Szostak en News and Views llama la atención a la elegancia de su método:
«Pero en un extraordinario ejemplo de “química de sistemas”, en el que se permite que interactúen reactivos procedentes de diferentes etapas de una ruta, Powner et al. demuestran que el fosfato domestica la explosión combinatoria, permitiendo que reactivos oxigenados y nitrogenados interactúen de forma fructífera.»

[...]
«La penúltima reacción de la secuencia, en la que el fosfato se une al nucleósido, es otro hermoso ejemplo de la influencia de la química de sistemas en este conjunto de reacciones entrelazadas. La fosforilación queda facilitada por la presencia de urea; la urea procede de la hidrólisis catalizada por fosfato de un subproducto de una reacción anterior en la secuencia
Esto es buena química, ¿pero consigue un avance considerable en la investigación abiogenética? Lo cierto es que se suscitan diversas cuestiones. Los investigadores argumentan que no están comenzando con ningunas condiciones iniciales irreales: «No usamos ningunos escenarios descabellados —todas las condiciones son congruentes con lo que sabemos acerca de la Tierra primitiva». Sin embargo, esto está en tela de juicio.
«El defecto en este tipo de investigaciones no reside en la química, sino en la lógica —que este control experimental aplicado por investigadores en un laboratorio moderno hubiera podido estar disponible en la Tierra primitiva», dice Robert Shapiro, químico en la Universidad de Nueva York.
[y]
El doctor Robert Shapiro [. . .] dice que la receta «ciertamente no cumple mis criterios para una ruta verosímil hacia el mundo del ARN». Prosigue diciendo que el cianoacetileno, uno de los supuestos materiales de partida del doctor Sutherland, es rápidamente destruido por otras especies químicas, y su aparición en forma pura en la tierra primitiva «se puede considerar como una fantasía».
[y]
«Pero en tanto que esto es un paso adelante, no es toda la realidad», observa [James] Ferris [del Instituto Politécnico Rensselaer en Troy, N.Y.]. «No es tan simple como poner unos compuestos en un cristalizador y mezclándolos. Es una serie de etapas. Sigue siendo necesario parar y purificar, y luego realizar la siguiente etapa, y esto probablemente no sucedió en el mundo primitivo.»
Se puede argumentar que las reacciones químicas que se han documentado en realidad producen sustancias diseñadas inteligentemente. Las condiciones experimentales están diseñadas para acumular de forma selectiva algunos productos de reacción (mediante cristalización fraccionada) y para destruir otros de manera selectiva (por influencia de la radiación UV). Pero los experimentadores mantienen la verosimilitud de estas condiciones en el hipotético «pequeño y cálido estanque» propuesto por Charles Darwin como cuna materialista de la vida. De hecho, el informe de Wade dice que «la comunicación del doctor Sutherland respalda a Darwin». Esto es significativo porque el énfasis en la investigación abiogenética se ha desplazado en años recientes a otros escenarios —notablemente a emplazamientos en las dorsales oceánicas. Los que se sientan impresionados por el potencial de esta investigación harían bien en reflexionar acerca de la forma en que se diseñan los sistemas químicos para conseguir los resultados deseados, junto con el ajuste fino asociado de los factores medioambientales. ¡Y todo esto no tiene nada de darwinista!
Entre los otros impedimentos que se mencionan más arriba, el problema de la quiralidad aparece mencionado en la comunicación de Wade:
«Un profundo enigma acerca de la naturaleza de la vida es que la mayoría de sus moléculas son o bien dextrógiras o bien levógiras, mientras que en la naturaleza lo que existe son mezclas de ambas formas. El doctor Joyce [un experto en el campo del origen químico de la vida en el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California] dijo que había esperado que surgiría una explicación de la homoquiralidad mediante la química prebiótica, pero las reacciones realizadas por el Dr. Sutherland no nos dan ninguna explicación en este sentido.»
Para los que estamos más familiarizados con el «designio» como explicación causal, este artículo no hace mella en los argumentos ya planteados que demuestran la futilidad del intento de explicar la vida sin un diseño deliberado. Es fundamental observar que la idea de que la vida sea simplemente una cuestión de química pasa por alto la realidad de la información necesaria para establecer toda la organización mediante la que los componentes de la célula operen conjuntamente para que ésta funcione como entidad biológica. La química de sistemas que aparece en estas comunicaciones es ciertamente impresionante, pero es penoso observar que todo el bombo publicitario que rodea a esta investigación está inducido por el intento de explicar la vida sin un diseñador. Sutherland tiene la ambición de presentar un argumento convincente en favor de una evolución química: «Este es el objetivo de mi carrera», dice él. Un objetivo verdaderamente digno de sus esfuerzos, aunque desde luego no obtendría tanto eco publicitario, sería el de aplicar sus indudables dotes a abordar problemas reales a que hacen frente los humanos.

Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible conditions [Síntesis de ribonucleótidos activados de pirimidina en condiciones prebióticas verosímiles]
Matthew W. Powner, Beatrice Gerland, John D. Sutherland
Nature 459, 239-242 (14 May 2009) | doi:10.1038/nature08013
En alguna etapa en el origen de la vida, tiene que haber surgido un polímero portador de información por medios puramente químicos. Según una versión de la hipótesis del «mundo del ARN» este polímero era de ARN, pero los intentos por proporcionar respaldo experimental para la misma han fracasado. De forma particular, aunque ha habido un cierto éxito en demostrar que los ribonucleótidos «activados» pueden polimerizarse para formar ARN, dista de ser obvio cómo estos ribonucleótidos se hubieran podido formar a partir de sus partes constituyentes (ribosa y núcleobases). La ribosa es difícil de formar de forma selectiva, y la adición de núcleobases a la ribosa es ineficiente en el caso de las purinas y no se da en absoluto en el caso de las pirimidinas canónicas. Aquí demostramos que se pueden formar ribonucleótidos de pirimidina activados en una corta secuencia que evita la ribosa libre y las nucleobases, y que en su lugar procede a través de los intermedios amino-oxazolina arabinosa y anhidronucleósidos. Los materiales de partida para la síntesis —cianamida, cianoactelineo, glicoaldehído, gliceraldehído y fosfato inorgánico— son moléculas verosímiles como recursos prebióticos, las condiciones de la síntesis son congruentes con potenciales modelos geoquímicos de la Tierra primitiva. Aunque el fosfato inorgánico sólo se incorpora en los nucleótidos en una etapa posterior de la secuencia, es esencial que esté presente desde el principio por cuanto controla tres reacciones en las etapas anteriores actuando como un catalizador general ácido/base, como catalizador nucleófilo, como tampón de pH y como tampón químico. Para secuencias de reacciones prebióticas, nuestros resultados resaltan la importancia de trabajar con sistemas químicos mixtos en los que unos reactivos para una determinada etapa de reacción pueden también controlar otras etapas.
Véase también:

  • Szostak, J. W., Origins of life: Systems chemistry on early Earth [El origen de la vida: Química de sistemas en la Tierra primitiva], Nature 459, 171-172 (14 mayo 2009) | doi:10.1038/459171a

  • Van Noorden, R., RNA world easier to make [El mundo del ARN, más fácil de lograr], Nature News, 13 mayo 2009 | doi:10.1038/news.2009.471


Lecturas adicionales recomendadas




Pense que este es un tema del cambio biológico de la vida.
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

********Lo que llamas "teoría" de la evolución, no es más que una hipótesis, no puede ser considerada teoría porque no es falseable. El llamarla "teoría" no es más que una de las tantas falacias que han impuesto las organizaciones ateas humanistas para hacer ver al cuento de la evolución como una realidad***

La teoría de la evolución biológica actual tiene poco o nada que ver con la sarta de tonterías del inicio (al menos hablar con propiedad y no meter falsedades para criticar algo) es una de las teorías más sólidas o la que más al nivel de la electromagnética con aplicaciones prácticas muy diversas. Sí es falsable perfectamente (en su propiedad de cambiar lo existente y acumular está como ponerla en falsación) y refrendada.

El atacar a creyentes usando toda una teoría científica dando por hecho que necesitan negarla para creer o el creyentes atacarla como defensa de las creencias solo muestra una negación de la fe, y el pensar que no se puede creer por fe sino por engaños o manipulando cosas. Lo siento. Es algo con aplicaciones en biotecnologia, control de plagas, técnicas contra enfermedades, base de la actual biología, Se usa la medición de parentesco evolutivo de microorganismos hallados en zonas diferentes en criminología y en otras. El algoritmo funciona y se aplica para que encuentren la forma de resolver problemas de forma eficiente pero no la mejor (inclusive control de satélites), obtención de variedades y especies de forma controlada... Etc...
Y al observar algo ensamblado la evolución tiene que adaptar las antiguas funciones, eso hace que se parcheen sobre parcheen cosas y estás indican las funciones anteriores que se pueden rastrear para ponerla en falsación...
Se tienen árboles evolutivos completos (gatos, etc..) Se están completando otros porque también aporta conocimientos en genética. NO tiene nada que ver ni con el origen del universo (que no se forma de la nada absoluta o no existencia según el big-bang) ni sobre las formación estelar (que se observa por otras vías) ni la fusión nuclear ni la aparición de la vida sino procesos a los que está afectada la vida...
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

*****
pueden polimerizarse para formar ARN, dista de ser obvio cómo estos ribonucleótidos se hubieran podido formar a partir de sus partes constituyentes (ribosa y núcleobases). L
*****

En este punto han habido avances recientes desde el año pasado. Resulta que se forma ARN a partir de los reactivos iniciales y energía así como un montón de moléculas pero este crece hasta las 100 unidades y se detiene. Se estaba en un punto muerto con esta hipótesis (hay muchas más) y si siguiera se podría plegar y hacer todas las funciones saltando de los procesos no vivos a los vivos él solo. pero no crece ya más

El caso que esto se pensaba pero se pensó que pasaría si las reacciones iniciales e intermedias de los procesos ocurrieran en cometas y en objetos en el espacio (se han encontrado dichas moléculas) cuando en Tierra ya se hubiera estancado el proceso con ARN de no más de 100 unidades cayeran del cielo y se añadieran compuestos de las reacciones iniciales e intermedias del proceso... Pues bien, el ARN sigue creciendo como otra de las consecuencias hasta poder plegarse. Es aún pronto para asegurar nada pero los indicios son más que razonables que esa es la respuesta entre las hipótesis de abiogénesis que se barajan (sin perjuicio que intervengan varios factores)
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

*******
Los investigadores no han producido moléculas de ARN; no han abordado el problema de la quiralidad;
********
Sí. Otra cosa son las respuestas. Tal vez una predominó. Pero hace poco se descubrió que uno de los aminoácidos más esenciales sus dos formas quirales no responden igual a la presión de guéiseres. Se forman cerca de estos de las dos formas quirales especulares. pero una tiene una superfície que hace que sea despedida más lejos y otra más cerca de forma que la cercana es fácilmente destruida de nuevo y formada de nuevas en el proceso predominando una quiralidad en un aminoácido esencial que de ser necesiario forzaría la elección de la misma quiralidad en el resto por compatibilidad. El que predomina es precisamente la forma quiral usada por la vida de la Tierra siendo la otra la eliminada en el proceso
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

********
¿Pudo esto generarse por "azar" y evolución?
********

Por azar exactamente no. Por química y evolución sí. Perfectamente y hay evidencia de ello sobrada encima
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

********
¿Pudo esto generarse por "azar" y evolución?
********

Por azar exactamente no. Por química y evolución sí. Perfectamente y hay evidencia de ello sobrada encima

¿Muchisisisisima?

Las teorias del origen de la vida y evolución sugieren que de un caldo primigenio surgió la vida, lo cual es similar a que una bella copa de cristal con finos y hermosos detalles surja de la lava fundida de un volcán. Son probabilidades, resulta que en el 0,0000000000000000001% de probabilidad de generar una proteína util [es menos pero lo uso para ilustrar] es razonable que en millones de años eso genere un ser vivo completo.
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

Hace décadas que la cosa con el abiogénesis no con la evolución biológica estaba así:

Luego:

En primer lugar

Carbono - C
Hidrógeno - H
Oxigeno - O
Nitrógeno - N
Azufre - S
Fósforo - P
Son reacciones exotérmicas (liberan energía en lugar de consumirla lo que a
su vez hace continuar la reacción):

H2 (Hidrógeno molecular)
O2 (Oxígeno molecular)
C+H2 -> CH4 (Metano)
H2+(1/2)O2 -> H2O (Agua)
(2)H2+(1/2)N2 -> NH4 (Amoníaco)

sulfuro de hidrógeno
Ácido fosfórico
y compuestos minerales varios

A partir de
H(2) (Hidrógeno molecular)
CH(4) (Metano)
H(2)O (Agua)
NH(4) (Amoníaco)
sulfuro de hidrógeno
Ácido fosfórico
y compuestos minerales varios
+ Energía (Reacciones endotérmicas)

El resultado es:

Metano + Amoníaco -> Ácido cianhídrico
Metano + Agua -> Formaldehído
Formaldehído + Ácido cianhídrico -> Urea
Formaldehído -> Ácido Graso
Metano -> Hidrocarburos (muchos y variados como una sopa negra -llamada
"sopa orgánica"--)
Hidrocarburos -> Ácido succínico
Formaldehído + Hidrocarburos -> Aminoácidos
Formaldehído -> Azúcares (Glicerol, Glucosa, Ribosa)
Ácido cianhídrico -> Adenina (una base)
Urea -> Timina (una base)
Ácido cianhídrico -> Bases (Guanina, Citosina)
Ácido cianhídrico -> Glicina
Glicina + Ácido succínico -> Pirroles

Pirroles -> Porfirinas (se autocatalizan)

Glicerol + Ácido Graso -> Lípidos

Ribosa + Adenina + Guanina + Timina + Citosina -> Nucleósidos
Nucleósidos + Ácido fosfórico -> Nucleótidos

Porfirinas -> Proteinoides
Proteinoides -> Proteinas

Lípidos -> Polisacáridos: Almidón, Celulosa
Polisacáridos -> Grasas

Polisacáridos -> Glúcidos

Nucleótidos -> Polinucleótidos

ARN de unas docenas de unidades de largo

Membranas celulares
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

Otra pregunta para los creacionistas.
¿Por que se sienten con la capacidad de refutar la evolución sin siquiera saber como funciona o lo que es?

Es como si trataran de refutar la química o física sin saber sumar siquiera.
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

******
¿Muchisisisisima?

Las teorias del origen de la vida y evolución sugieren que de un caldo primigenio surgió la vida,
****+
Eheee Frena el carro

la teoría de la evolución solo hay una Y NO DICE NADA DE ESTO

Sobre el origen de la vida no hay ninguna teoría solo un conjunto de hipótesis denominado abiogénesis

NO faltemos a la verdad cambiando las cosas para que cuadre con la argumentación ¿eh?

Yo me he referido a la evolución que tienes tantas como el elctromagnetismo o más

Por otra parte esto: Son probabilidades, resulta que en el 0,0000000000000000001% de probabilidad de generar una proteína util [
Es una verdadera estupidez porque ¿que tiene que ver con nada? ¿quien habla de proteinas encajadas por azar sin leyes de la química?

Si coges dos litros de hidrógeno y uno de oxígeno y les acercas una cerilla encendida ¿que probabildiad hay que todo se combine en moléculas de H2O entre HHHHOO, HH, HOHO, etc

Pues nula completamente, inferior a la que usas, pero siempre se combina en H2O
hay una cosa que se llama química que se debe de aprender en educación primaria algo...

Se ha de tener un límite en el argumentar. igual que no faltar al respeto e insultar, tampoco esto
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

¿Muchisisisisima?

Las teorias del origen de la vida y evolución sugieren que de un caldo primigenio surgió la vida, lo cual es similar a que una bella copa de cristal con finos y hermosos detalles surja de la lava fundida de un volcán. Son probabilidades, resulta que en el 0,0000000000000000001% de probabilidad de generar una proteína util [es menos pero lo uso para ilustrar] es razonable que en millones de años eso genere un ser vivo completo.

O que una joya perfecta se formara por moléculas de agua congelándose mientras caen de una nube. Y voilà:
chaque-flocon-de-neige-est-unique.jpg
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

O que una joya perfecta se formara por moléculas de agua congelándose mientras caen de una nube. Y voilà:

Lo peor es que el esquema (se ve mal pero está con zoom en la web de los laboratorios Roche pero no tengo la dirección a mano ahora) des de moléculas orgánicas bastante básicas y su relación entre ellas que usa la vida y su proximidad de una con otra en lso caminos químicos. Pero como respuesta se pone una probabilidad a la formación de una proteína (que se forman de una forma muy diferente) solo por azar lo cual carece de sentido. Las proteínas son precisamente lo que montan las cadenas de ARN de los ribosomas al leer Arn Mensajero como si fuera una pianola de cinta perforada tocando. Y van enganchando los aminoácidos que tocan sueltos en el citoplasma (que obtenemos de lo que comemos) se lee mediante un código genético universal para la vida en la tierra con alguna variación (otra vida de otro planeta de otro sol debería diferenciarse ese código en caso contrario sí sería un indicio de un creador o de algún tipo de parspermía. Es el tipo de pruebas y cosas que debería de buscar alguien que no tanta fe como no necesitar de algún tipo de evidencia y no falacias de ese otro tipo). Y la información está almacenada en el ARN...

En la modificación y formación de proteínas sí interviene directamente la acción de la evolución biológica que no el azar... las mutaciones originan cambios pero sobre estos la evolución es lo que actúa y las moldea y les da funcionalidad. Y realmente el proceso de la misma se puede escribir en forma de algoritmo y por más que uno le cree ver pegas sí que funciona perfectamente tal como indica la teoría evolutiva...

Quiero decir que son cosas diferentes, procesos diferentes. NO es lo mismo azar que química (que se encuentren unos reactivos u otros es el punto donde interviene el resto no) o que evolución (que se den unas mutaciones entre otras es su punto de intervención el resto ya no y es un proceso complejo)

Y si se quieren buscar pruebas de un creador estando seguro que las hay ahí. Pues se pueden proponer cosas concretas sin decir cosas que no son. Pongo el ejemplo del código genético universal de la vida terrestre y su disparidad con otras vidas

Claro que sacaría de un montón de dudas el encontrar otras formas de vida aunque fueran bacterias en Aurora en Tau-Ceti o algo así... Sería la solución a un montón de interrogantes pero por ahora los posibles mundos habitables (tipo tierra en la zona habitable de su estrella y con temperaturas aceptables) están lejos
 
Re: Breve historia de la teoría de la evolución

¿Muchisisisisima?

Las teorias del origen de la vida y evolución sugieren que de un caldo primigenio surgió la vida, lo cual es similar a que una bella copa de cristal con finos y hermosos detalles surja de la lava fundida de un volcán. Son probabilidades, resulta que en el 0,0000000000000000001% de probabilidad de generar una proteína util [es menos pero lo uso para ilustrar] es razonable que en millones de años eso genere un ser vivo completo.

Pues no es lo mismo.
La forma de la copa y los detalles grabados en ella, no depende del materia de la copa.
En cambio, en ese caldo primigenio habría elementos interactivos que pudieron ir uniéndose.