Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-482

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448 Capítulo 21 
Las moléculas orgánicas pudieron haberse formado en 
respiraderos hidrotérmicos
Algunos biólogos plantean la hipótesis de que las polimerizaciones tem-
pranas que condujeron al origen de la vida ocurrieron en grietas del suelo 
en el fondo marino, de donde salía agua caliente, monóxido de carbono 
y minerales como sulfuros de hierro y níquel: la hipótesis del mundo de 
más radiación ultravioleta que en la actualidad y la Tierra primitiva no 
tenía capa de ozono protectora para fi ltrarla.
Un tercer requisito sería la presencia de los bloques de construc-
ción químicos necesarios para la evolución química. En ellos se incluyen 
agua, minerales inorgánicos disueltos (presentes como iones) y los gases 
presentes en la atmósfera temprana. Un requisito fi nal para el origen de la 
vida era tiempo para que las moléculas se acumularan y reaccionaran en-
tre sí. La Tierra tiene una edad aproximada de 4600 millones de años y la 
evidencia sugiere que la vida surgió temprano en la historia del planeta.
En la Tierra primitiva se formaron 
las moléculas orgánicas
Puesto que las moléculas orgánicas son los materiales de construcción 
para los organismos, es razonable considerar primero cómo se origina-
ron. Dos modelos principales buscan explicar cómo se originaron los 
precursores orgánicos de la vida: la hipótesis de la sopa prebiótica 
propone que dichas moléculas se formaron cerca de la superfi cie de la 
Tierra, mientras que la hipótesis del mundo de hierro-azufre propone 
que los precursores orgánicos se formaron en grietas en el lecho marino.
Las moléculas orgánicas pudieron haberse 
formado en la superfi cie de la Tierra
El concepto de que las moléculas orgánicas simples (como azúcares, 
bases de nucleótidos y aminoácidos) pudieron formarse de manera es-
pontánea a partir de materias primas más simples, lo propusieron por 
primera vez, en la década de 1920, dos científi cos que trabajaban de ma-
nera independiente: A. I. Oparin, bioquímico ruso, y J. B. S. Haldane, 
fi siólogo y genetista escocés.
Su hipótesis fue puesta a prueba en la década de 1950 por los bioquí-
micos estadounidenses Stanley Miller y Harold Urey, quienes diseñaron 
un aparato cerrado que simuló las condiciones que presumiblemente 
existían en la Tierra primigenia (FIGURA 21-2). Expusieron una atmós-
fera rica en H2, CH4, H2O y NH3 a una descarga eléctrica que simuló 
los relámpagos. Su análisis de los químicos producidos durante una se-
mana reveló la formación de aminoácidos y otras moléculas orgánicas. 
Aunque datos más recientes sugieren que la atmósfera temprana de la 
Tierra no era rica en metano, amoniaco o hidrógeno, experimentos si-
milares con diferentes combinaciones de gases produjeron gran variedad 
de moléculas orgánicas que son importantes en los organismos contem-
poráneos. Esto incluye los 20 aminoácidos, varios azúcares, lípidos, las 
bases nucleótidas de ARN y ADN, y ATP (cuando hay fosfato presente). 
Por ende, antes de que comenzara la vida, sus bloques de construcción 
químicos quizá se acumularon como un paso necesario en la evolución 
química.
Oparin imaginó que las moléculas orgánicas, a lo largo de grandes 
lapsos de tiempo, se acumularían en los mares poco profundos para for-
mar un “mar de sopa orgánica”. Imaginó que las moléculas orgánicas más 
pequeñas (monómeros) se combinaban para formar otras más grandes 
(polímeros) en tales condiciones. La evidencia recolectada desde la 
época de Oparin indica que quizá se formaron polímeros orgánicos y 
se acumularon en superfi cies de roca o arcilla en lugar de en los mares 
primordiales. La arcilla, que consiste de partículas microscópicas de roca 
expuesta, es particularmente intrigante como posible sitio de las polime-
rizaciones tempranas, porque enlaza monómeros orgánicos y contiene 
iones de zinc y hierro que pueden servir como catalizadores. Experi-
mentos de laboratorio han confi rmado que los polímeros orgánicos se 
forman de manera espontánea a partir de monómeros en superfi cies de 
roca o arcilla calientes.
E X P E R I M E N TO C L AV E
PREGUNTA: ¿Pudieron formarse moléculas orgánicas en las condi-
ciones de la Tierra primigenia?
HIPÓTESIS: Pueden formarse moléculas orgánicas en una atmós-
fera reductora similar a la que se cree estaba presente en la Tierra 
primitiva.
EXPERIMENTO: El aparato que usaron Miller y Urey para simular 
la atmósfera reductora de la Tierra primitiva contenía hidrógeno, 
metano, amoniaco y agua. En el matraz arriba a la derecha se produjo 
una chispa eléctrica para simular relámpagos.
Cámara 
de ebullición para 
gases y agua
Gases 
de entrada
Fuente de 
calor Moléculas orgánicas 
recolectadas en el 
separador
Condensador
A vacío
Electrodos
Cámara de chispas
CH4
NH3
H2H2O
RESULTADOS Y CONCLUSIÓN: Los gases presentes en el 
matraz reaccionaron en conjunto y en una semana varios compues-
tos orgánicos simples, como aminoácidos, se separaron en el fondo 
del tubo colector. Por ende, la formación de moléculas orgánicas, el 
primer paso en el origen de la vida, puede ocurrir a partir de precur-
sores simples.
Fuente: Miller, S. L. y H. C. Urey. “Organic Compound Synthesis on the Primitive 
Earth”. Science, vol. 130, julio de 1959.
FIGURA 21-2 Animada Experimento de Miller y Urey 
acerca de la evolución química
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	Parte 4 La continuidad de la vida: Evolución 
	21 El origen e historia evolutiva de la vida
	21.1 Evolución química de la tierra primigenia
	En la Tierra primitiva se formaron las moléculas orgánicas
	Las moléculas orgánicas pudieron haberse formado en la superficie de la Tierra