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Evolución de la vida en la tierra
Historia de la vida humana en la tierra
A pesar de lo mucho que sabemos sobre el estado de la Tierra hace 3.000 millones de años y la complejidad de los componentes básicos de la vida -ADN, ARN, aminoácidos, azúcares-, no se ha encontrado ninguna explicación científica totalmente plausible del origen espontáneo de la vida. Cómo surgió la vida a partir de la no vida, o abiogénesis, sigue siendo en gran medida un misterio científico.
Como el tema no tiene tantas aplicaciones potencialmente útiles como otras áreas de la ciencia, se ha investigado menos en este ámbito. Sin embargo, los científicos están abordando actualmente este reto desde diferentes perspectivas, y es posible que en el futuro surja un amplio consenso.1
En los debates sobre el origen de la vida, un primer paso importante es aclarar qué se entiende por vida. Las primeras formas de vida en la Tierra fueron probablemente muy diferentes de lo que hoy llamaríamos vida. Puede ser tentador pensar en la vida como cualquier cosa que contenga la doble hélice de ADN que nos resulta tan familiar. Sin embargo, la principal propiedad necesaria para la vida primitiva es la autorreplicación. Los primeros sistemas de autorreplicación podrían estar hechos de ADN, ARN u otros componentes básicos. La característica clave de estos sistemas tendría que ser la capacidad de recoger sustancias químicas del entorno local y hacer copias de sí mismos.
Los principales acontecimientos de la historia de la vida en la tierra
Tendemos a aceptar que es natural que los humanos habiten el cosmos. Nos preguntamos cómo podría ser de otra manera. ¿Qué sentido tendría el universo si no nos hubiera permitido existir? Esta mala interpretación del llamado principio antrópico, que según el astrofísico y divulgador Ethan Siegel es “la idea más maltratada de la ciencia”, suele llevar a un corolario: si nosotros estamos aquí, ¿por qué no muchos, muchos millones de otros? Otro principio, el de la mediocridad, sugiere que nuestra galaxia o la Tierra no tienen nada de especial. Y, sin embargo, hasta ahora no sólo desconocemos la existencia de nadie más, sino que aún no hemos encontrado un planeta similar al nuestro. La vida está lejos de ser inevitable, dicen los científicos, y nuestra presencia aquí puede ser simplemente el resultado de una serie de eventos afortunados, como premios de una lotería cósmica que muchos otros planetas perdieron en algún momento de su historia.
La existencia de la vida en la Tierra se apoya en cinco pilares principales: la distancia al Sol, ni demasiado cerca ni demasiado lejos, lo justo para que haya agua líquida; el núcleo magnético, que protege la atmósfera del arrastre del viento solar y la vida de la radiación cósmica; la propia atmósfera, cuyo efecto invernadero impide que el agua se congele; el agua, naturalmente, el disolvente universal de la vida; y, por último, el oxígeno, que nos permite respirar.
Línea de tiempo de la evolución de la vida en la tierra
La historia de la vida en la Tierra traza los procesos por los que evolucionaron los organismos vivos y fósiles, desde la aparición más temprana de la vida hasta la actualidad. La Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años (abreviado como Ga, por gigaannum) y las evidencias sugieren que la vida surgió antes de 3,7 Ga.[1][2][3] Aunque hay algunas evidencias de vida tan tempranas como 4,1 a 4,28 Ga, siguen siendo controvertidas debido a la posible formación no biológica de los supuestos fósiles[1][4][5][6].
Las similitudes entre todas las especies actuales conocidas indican que han divergido a través del proceso de evolución a partir de un ancestro común[7]. Actualmente viven en la Tierra aproximadamente un billón de especies[8], de las cuales sólo se han nombrado entre 1,75 y 1,8 millones[9][10] y 1,8 millones están documentadas en una base de datos central[11]. Estas especies que viven actualmente representan menos del uno por ciento de todas las especies que han vivido en la Tierra[12][13].
Las primeras evidencias de vida provienen de firmas de carbono biogénico[2][3] y fósiles de estromatolitos[14] descubiertos en rocas metasedimentarias de 3.700 millones de años del oeste de Groenlandia. En 2015, se encontraron posibles “restos de vida biótica” en rocas de 4.100 millones de años de antigüedad en Australia Occidental[15][5] En marzo de 2017, se informó de una supuesta evidencia de las formas de vida posiblemente más antiguas de la Tierra en forma de microorganismos fosilizados descubiertos en precipitados de respiraderos hidrotermales en el Cinturón Nuvvuagittuq de Quebec, Canadá, que podrían haber vivido hace 4. Hace 28.000 millones de años, poco después de que se formaran los océanos, hace 4.400 millones de años, y poco después de la formación de la Tierra, hace 4.540 millones de años[16][17].
Nombra las pruebas sobre la evolución de la vida en la tierra
La Tierra siempre será el planeta habitable más accesible para su estudio. Por consiguiente, el estudio del origen y la evolución más temprana de la vida, junto con la evolución a largo plazo de los entornos terrestres, nos ayuda a comprender por qué la Tierra se hizo habitable y por qué la vida terrestre ha persistido durante miles de millones de años. Los primeros entornos de la Tierra también son muy diferentes a nuestro entorno actual, y sirven como ejemplos alternativos de “planetas habitables”. El clima de la Tierra se ha visto influido por el Sol, que se ha iluminado gradualmente en un 25-30% en los últimos 4.000 millones de años, y por la presencia de gases de efecto invernadero, muchos de los cuales son producidos por la vida microbiana. La investigación de la UWAB en esta área combina conocimientos de geología, biología, química y ciencias atmosféricas, y lleva a profesores y estudiantes de la UWAB a lugares remotos como Australia y Groenlandia, para examinar las rocas más antiguas y mejor conservadas posibles.
En esta área de investigación, los profesores y estudiantes de la UWAB utilizan la paleontología y la geoquímica de isótopos estables de las rocas sedimentarias antiguas (eón Arcaico) para determinar cuándo surgieron las principales formas de metabolismo microbiano y si esto provocó cambios ambientales en la atmósfera y los océanos. Los investigadores también utilizan la geoquímica orgánica para estudiar fósiles moleculares como los hidrocarburos y el kerógeno en rocas antiguas (eones Arcaico y Paleoproterozoico), para descubrir biomarcadores de hidrocarburos que limiten la evolución de los ecosistemas microbianos. Otros investigadores de la UWAB exploran el papel de los virus en la evolución microbiana de las comunidades de los respiraderos hidrotermales.
