Artículos cientlficos: Estado Vital de la Materia, Su Origen, su Evolución y su Futuro

Académico J. Hernando Ordoñez•

Resumen

En este artlculo se hacen algunas observaciones sobre un estado de la materia (estado vital), propuesto para reemplazar el de materia viva, que se usa habitualmente.

La materia en estado vital se organiza por una fuerza interna, que podríamos calificar como inteligente, que hace que los átomos se orienten y se organicen con determinada finalidad para fabricar células, para modelar órganos y, éstos, para culminar su obra integrándose con la armonía más admirable, para constituirse en organismos ya sea vegetales o animales.

Los planetas no tienen materia en estado vital; son masas que giran y giran, aparentemente sin finalidad conocida. En cambio, en nuestro planeta una buena parte de su masa adquirió vida, lo que llamamos biomasa, que abarca todos los organismos vivos, tanto vegetales como animales, en una proporción tal que si se pudiera calcular su peso nos daría cifras astronómicas.

Sobre el futuro de nuestro sol los científicos predicen que en los próximos 1.100 millones de años aumentará su luminosidad en un 10%. Esto sobre calentará a la Tierra como consecuencia de un severo efecto de invernadero. El agua de los mares y océanos hervirá y la vida en el planeta se extinguirá.

El universo está constituido por energía y materia, que pueden transformarse la una en la otra. La energía se presenta en varias fases, entre ellas, en la energía eléctrica, la luz y el calor, cuya naturaleza íntima nos es tan desconocida. La materia también está en varios estados: sólido, líquido, gaseoso, iónico, molecular y coloidal.

En el presente estudio intento hacer algunas observaciones sobre otro estado de la materia, que he denominado estado vital, nombre que propongo para reemplazar el de materia viva, que se usa habitualmente. Par hacerlo me baso en una consideración elemental: los átomos que integran la biomasa terrestre son los mismos que constituyen la materia inerte, no están vivos. En efecto, los átomos de C,N,K, Na, CI, P, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ca y Ca. 0, no tienen ninguna de las cualidades inherentes a la vida. De paso es de observar que dichos átomos pertenecen a valores bajos en la escala de Meyer-Mendeljeff.

Origen de la vida

¿Cuándo, dónde, y cómo apareció la vida en nuestro planeta? Demos una ojeada, así sea somera, a las épocas geológicas que nos precedieron. El material más antiguo conocido data de unos 3.500 millones de años, encontrado en Australia, y por la misma época, otro en Groenlandia. Se trata de células procariotas, que constituyen un acontecimiento trascendental porque indican un paso avanzado en la estructuración de la materia en su transformación del estado inerte al estado vital (Figura 1.)

Micrafosil con 3500 millones

Figura 1. Este micrafósil encontrado en Australia con 3500 millones
de años de antigüedad es un filamento de células de tipo bacteriano
hallado en un depósito de cuarzo negro.

Estas células rudimentarias tardaron unos 1.000 millones de años para aparecer y continuaron su evolución y así fue como en el periodo Cámbrico, unos 2.900 millones de años más tarde, aparecieron los primeros organismos con vida, los invertebrados. En el cuadro siguiente podemos apreciar las sucesivas etapas de la evolución. señalando solamente los pasos más importantes (Tabla 1).

TABLA 1. Edades Geológicas

Edades GeológicasHorno sapiens

Los monos aparecieron en escena en el Eoceno, como descendientes de los prosimios. Aparecieron dos grupos principales: los Platirrimos, de nariz plana y ancha y los Catarrinos, de nariz angosta y hacia abajo. Los Platirrinos evolucionaron en Sur América y los Catarrinos lo hicieron en África, posiblemente en el Oligoceno. La separación de los dos grupos ocurrió con la escisión Godwana, cuando Sur América se separó de África, formando el océano Atlántico.

Raymond Dart descubrió en 1925 un homínido en Taung, África. Lo llamó Australopithecus (simio del sur). Louis Leakey y su esposa Mary y su hijo Richard trabajaron en Olduvai, África, durante veinte años, investigando fósiles en relación con el origen del hombre. Encontraron A africa ns, Aafarensis, Aboisei y Arobustus.

En 1962 Louis Leakey descubrió en Olduvai al Horno habilis, de una antigüedad de 1.75 millones de años. Todos estos homínidos caminaban erectos, lo cual les permitió el empleo de las manos.

En 1984 Kamoya Kimeu y Richard Leakey descubrieron en Kenia un fósil de Horno erectus y en el lago Turkana encontraron en agosto de 1984 otro fósil de Horno erectus, con una antigüedad de 1.5 millones de años.

Los fósiles de Horno sapiens aparecieron en una época reciente, entre 200.000 y 100.000 años. El Neanderthalensis está aproximadamente entre 150.000 y 35.000 años.

Todos los estudios de paleoantropología coinciden en afirmar que el H.Sapiens tuvo su origen en África y posteriormente pasó a Europa, Asia y demás latitudes.

Bases químicas

El sol nació hace unos 4.500 millones de años y los primeros fósiles de indicios de vida datan de unos 3.500 millones de años. Desconocemos los procesos que ocurrieron en esos 1.000 millones de años. Sin embargo, la ciencia ha logrado, en años recientes, despejar algunos interrogantes atinentes a tan enigmático y grandioso acontecimiento.

Los experimentos hechos por Stanley Miller en el laboratorio de Harold Urey realizaron condiciones que simulaban el medio ambiente que posiblemente reinaba en la tierra en aquellos remotos tiempos. Mezclaron metano como fuente de C, amonio como fuente de N, más el H y el O2 del agua.

Sometieron la mezcla a descargas eléctricas y a temperaturas entre O’ y 100′ durante una semana, al cabo de la cual observa ion que se habían sintetizado algunos compuestos muy interesantes, entre ellos algunas bases purínicas y pirimidínicas, compuestos de trascendental importancia en Biología, como quiera que constituyen la base, la materia prima, para la síntesis de las moléculas esenciales, el ARN (ácido ribonucleico) y el ADN (ácido desoxirribonucleico) que entran en la constitución de los seres vivos, tanto vegetales como de la escala zoológica.

En la actualidad el ARN y el ADN son sintetizados por los seres vivos. Si retrocedemos a los tiempos remotos, al origen de la vida, tenemos que llegar a un momento en que fueron sintetizados por mecanismos que desconocemos. Posiblemente hubo primero la síntesis del ARN, de molécula más sencilla y, con el correr del tiempo evolucionó para fabricar el ADN. Otra fase, la más trascendental dentro del proceso, es que una vez sintetizados estos compuestos, qué factor les imprimió vida para reproducirse y fabricar células vivas? “El impenetrable misterio del origen de la vida”, dijo Pasteur.

Indudablemente la intervención del sol tuvo que ser definitiva, seguramente por esa pequeña franja de la radiación, de la longitud de onda que veremos adelante. Por los fenómenos de fotosíntesis el sol ha fabricado vida desde hace millones de años y continúa fabricándola y seguirá haciéndolo por millones de años.

La composición química del ADN es bastante compleja. La podemos apreciar en la figura 2.

Esquema de una molécula de ADN

Figura 2. Esquema de una molécula de ADN.

Los lados de la escalera espiral están constituidos por moléculas de un glúcido y fósforo, dispuestos alternativamente. Los peldaños perpendiculares a la escalera están constituidos por bases purinicas, adenina y guanina y pirimidinicas, citosina y timina, en relación de dos bases porcada travesaño (ACGI). Cada base está unida covalentemente con el glúcido de la espiral. Los pares de bases están unidos por eslabones de hidrógeno en la proporción de dos bases por cada travesaño.

La estructura tan compleja del ADN fue descubierta en 1953 por James Watson (americano) y Francis Crick (inglés) quienes trabajaban en el laboratorio Cavendish en Cambridge, Inglaterra. Por la trascendencia de su descubrimiento fueron galardonados con el Premio Nobel.

Otro descubrimiento igualmente trascendental lo hicieron Edgard Lewis, Eric Wieshaus (americanos), Chistiane Nusslein Volhard (alemán), quienes encontraron que el número de bases, y de manera especial, su secuencia, constituyen la base de la vida y la identidad de los organismos. El número de bases y la secuencia de ellas en la molécula de ADN definen que sea un vegetal, un lobo, un elefante o un hombre. Por este hallazgo fueron también merecedores del Premio Nóbel.

Cada célula de nuestro organismo (unos 10.000 billones) tiene un juego completo de bases con las instrucciones para fabricarnos. Las secuencias fundamentales de la cadena del ADN no forman órganos. Estas secuencias determinan la constitución de planillas moleculares sobre las que se organizan las moléculas nuevas encargadas de fabricar los órganos.

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