Cómo Aleksandr Oparin resolvió el misterio del origen químico de la vida

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Alexander Oparin no sólo aprende sobre la vida. Estaba tratando de descubrir cómo empezó todo con sustancias químicas no vivas. Nacido en Uglich, Rusia, en 1894, el bioquímico se convirtió en una figura clave en la comprensión de que la vida proviene de sustancias químicas. Tomó la teoría de la evolución de Charles Darwin y la hizo retroceder. ante los animales. antes que las plantas. Desde la mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos simples hasta crear los primeros compuestos complejos. Y finalmente aparecen los primeros seres vivientes.

Su historia comienza con una mudanza. A la edad de nueve años, la familia de Oparin abandonó el pueblo y se dirigió a Moscú. No hay escuela secundaria en casa. Sólo una necesidad. Estudió fisiología vegetal en la Universidad Estatal de Moscú. Fue influenciado por K.A. Timirjazev era un botánico ruso que conocía realmente a Darwin. Esta línea indirecta se puede ver en las obras de Oparin. Una aplicación de la lógica darwiniana a la química.

El clima político ha cambiado. Se acerca una revolución. UN. Bakh, el botánico que fue mentor de Oparin, huyó de Rusia pero luego regresó. A pesar de la agitación y la pobreza de la era soviética, el gobierno todavía valoraba la ciencia y en 1935 fundó un instituto que lleva el nombre de Bach. Oparin ayudó en su establecimiento. Lo dirigió hasta su muerte en 1980.

La hipótesis heterótrofa y la resistencia temprana

Primavera de 1922, reunión de la Sociedad Botánica Rusa. Oparin se levantó y lanzó una bomba. Él cree que los primeros organismos no fabricaban su propio alimento. Se alimentan de compuestos orgánicos existentes. Esta es la teoría heterotrófica del origen de la vida.

No es popular. Fue rechazado casi universalmente. ¿Por qué? Esto se debe a que el consenso general es que los primeros organismos eran autótrofos. Como las plantas. Sintetizan todo desde cero. Oparín dijo que no. La Tierra primitiva, dice, era una “sopa primitiva” llena de nutrientes fácilmente disponibles. La primera vida fue un consumidor, no un productor.

También cuestionó los supuestos físicos básicos. Se pensaba que la vida era sólo un caos de moléculas. Oparin propuso una organización altamente estructurada y funcional. Señaló que los seres vivos son sistemas abiertos. Absorbe energía y materia. No se sientan en una caja cerrada. Esto significa que se puede evitar la segunda ley de la termodinámica, que se aplica estrictamente sólo a sistemas cerrados. Movimiento inteligente.

Pruebe la eficacia del coacervado y las enzimas.

Sus ideas habían estado latentes en el desierto durante años. Cuando Louis Pasteur hizo sus afirmaciones, la química orgánica aún no estaba lo suficientemente avanzada. Todavía prevalece el vitalismo, la idea de que la vida necesita un “brillo” especial. Pero Oparin siguió así.

¿Qué faltaba? Dos cosas. Primero, explicamos cómo las moléculas grandes y complejas adoptan formas específicas en lugar de formas aleatorias. La segunda es cómo se replican realmente sistemas como las células.

Al final, otros laboratorios también encontraron la respuesta. Descubrieron que los aminoácidos se unen de forma ordenada debido a su forma y carga. Observaron que pequeñas gotas de agua formaban cogollos que crecían y eclosionaban repetidamente. Esto es consistente con la predicción de Oparin.

Probó su teoría utilizando gotas de coacervado. Se trata de unidades microscópicas hechas de gelatina y goma arábiga. Los utilizó como modelo para las primeras células. Los resultados hablan por sí solos. Las enzimas funcionan mejor en esta frontera artificial que en aguas abiertas. Muestra que las células proporcionan el entorno necesario para el metabolismo. Las células sanas son importantes.

Alcance y legado internacional

Oparin hace más que simplemente publicar artículos. Él organizó. En 1957, fue anfitrión de la primera conferencia internacional El Origen de la Vida en Moscú. Dieciséis países participaron como representantes. Se volvió a celebrar en 1963. La tercera se celebró en Francia en 1970.

Su autorizado libro El origen de la vida en la Tierra (3ª ed., 1957) se convirtió en un texto estándar. Pero no sólo le preocupan los orígenes. Pasó décadas estudiando enzimología y bioquímica industrial. Su ensayo conmemorativo de su 70 cumpleaños, “Problemas de la evolución y la bioquímica industrial”, muestra cuán variados eran sus intereses.

Fue condecorado con la Orden de Lenin. Héroe del Trabajo Socialista. Medalla de Oro Métchnikov. Hay un montón de decoraciones. Pero su verdadero legado es el marco que construyó. Demostró que la vida puede surgir de la química. No es magia. No es una chispa divina. Sólo moléculas, energía y tiempo.

La A.N. El Instituto Bakh sigue siendo su hogar. Bajo su dirección, los investigadores continúan investigando las mismas cuestiones. ¿Está completamente resuelto? No, se desconoce la ruta exacta. El salto de la química a la biología sigue siendo la brecha más difícil de superar. Pero Oparin nos dio el mapa. Ahora simplemente caminamos por el camino.