Sunday, March 11, 2012

Big bang


Veamos lo que este investigador, a quien nos refiriéramos en párrafos anteriores, nos dice, pero, asimismo, ha llegado el momento de saber quién es.
Stephen Weinberg recibió su doctorado en la física teórica de la Universidad de Harvard y enseñó por varias décadas en la Universidad de Texas.
En el 1979 recibió el Premio Nobel en Física, habiendo colaborado, durante su carrera, con Richard Feyn-man y con muchos otros de los científicos más destacados en este campo del intelecto.
Weinberg ganó el Premio Nobel en Física junto con Abdus Salam y Sheldon Lee Glashow por combinar el electromagnetismo y la fuerza nu¬clear débil en el ‘Modelo electrodébil’.
Su excelente contribución a la popularización de la ciencia, divulgado bajo el título The First Three Minutes, es un libro extraordinario en el mundo de la astronomía y de la astrofísica, porque, a pesar de haber sido publicado hace más de treinta años, aún permanece como uno de los clásicos que cubren la supuesta ‘his-toria’ del universo.
La narración nos traslada, en una jornada retrospectiva, y exhilarante, hasta la Época de Plank (10^-43 se-gundos luego del Big Bang). Asimismo el autor revisa como asuntos de importancia, la relevancia de la Te-oría de la Relatividad (predictiva de la fuerza del Big Bang), el desplazamiento al rojo de la Ley de Hubble (manifestación de que el universo se está expandiendo), así como la existencia del Trasfondo de Microon-das Cósmicas que en el universo existe. Conocimiento, este último, que fuese contribuido en el 1960 por Ralph Wilson y Arno Penzas.

Lo, hasta ahora, conocido
Creemos saber, cómo se originó el universo, y por ende, creemos saber cómo se originó, a su vez, el planeta Tierra.
Lo que no sabemos, con certidumbre, es cómo se originó la vida en este mundo, aunque muchas hipótesis abundan en este respecto. Algunas que son científicas, otras que pretenden serlo, y otras que ni tan siquie-ra aspiran a serlo.
En mi contribución a esta materia, titulada, El principio antrópico como fulcro, una especie de ‘explicación’ se avanza, la que aquí reproducimos para iluminar a quienes deseen consultarlo: 
La Creación del hombre

‘El origen de la vida
‘Según las teorías actualmente aceptadas, hace unos 17.000 millones de años, el universo comienza con el Big-Bang, la explosión primordial –una singularidad, una fluctuación cuántica del espacio-tiempo, como la llaman, que se produjo cuando toda la materia estaba concentrada en un solo punto. La temperatura y la densidad eran inconmensurables. Inicialmente se formaron sólo átomos de hidrógeno y helio. Los efectos de la explosión, según esta teoría, son detectables aún hoy mientras el universo continúa expandiéndose. En tanto, mientras la temperatura disminuía y la materia se compactaba, se formaron nubes de gas bajo la acción creciente de la fuerza de gravedad hasta alcanzar densidades de una magnitud tal capaz de producir la fusión de los núcleos atómicos. Se formaron así las primeras estrellas en un sorprendente equilibrio entre la fuerza de gravedad implosiva y la energía nuclear explosiva liberada por la fusión. Además de energía, la fusión determinó la constitución de todos los demás núcleos atómicos, entre los cuales se hallarían los núcle-os de carbono. El ciclo de estas estrellas de primera generación terminó cuando se consumió todo el combustible nuclear y la fuerza de gravedad se impuso, haciéndolas colapsar y provocando su explosión final. Los átomos que se habían producido en el crisol estelar se diseminaron y comenzó un nuevo ciclo, con otras estrellas, entre ellas nuestro Sol, y alrededor de las estrellas, planetas, entre ellos nuestra Tierra.’ (Para seguir leyendo: http://www.monografias.com/trabajos48/principio-antropico/principio-antropico.shtml ).
Dentro de la estructura de la citada ponencia se describen en detalle las varias hipótesis que, conjuntamen-te, tratan de explicar el origen de la vida por medio de accidentes fortuitos donde la presencia del carbono representa ser el elemento esencial.
Hasta muy recientemente, se había supuesto que los conocimientos que estaban ya a nuestra disposición habían logrado resolver este misterio de los misterios.
Pero no es así, como adelante tendremos la oportunidad de apreciar.
Como parece ser lo acostumbrado con las ciencias genéticas todo lo ‘conocido’ está siempre sujeto a revi-sión y cambio. 
¿Qué vino primero?

¿ADN o ARN?:
Es el acertijo, del huevo y la gallina que menciono, en mi artículo Música, Evolución y Destino… donde ex-preso lo siguiente:
‘El acertijo mismo proviene de la vernácula: ¿qué vino primero: el huevo o la gallina? Ya que las gallinas ponen huevos y de ellos provienen las gallinas --- que, a su vez, ponen los huevos. Créanlo, o no. Una ino-cente locución circular, llena de ambigüedades, como antes dijéramos, condujo a los filósofos antiguos a debatir el cómo se originaron la vida y el universo.’
¿Quién, entonces, nos explica los orígenes de la vida? ¿Los filósofos, los neurocientíficos, los teólogos, los ateístas, los genéticos, los psiquiatras, los psicoanalistas, los políticos, los adictos o los químicos?
Quizás, todos a su mejor manera, pueden lograrlo… 
Pero, para proseguir con esta tesis es necesario repetir, que, de entre todos los candidatos mencionados, los científicos, poseen las mejores de las credenciales que, hasta ahora, existen para lograr este propósito --- aunque todavía, muchos expresan que el origen de toda la vida está contenido en Génesis 1:26-1:27, veamos, entonces, cómo este pasaje bíblico nos dice que sucediera:

‘1:26 Y dijo Dios: ‘Hagamos al ser humano a nuestra imagen, como semejanza nuestra, y manden en los peces del mar y en las aves de los cielos, y en las bestias y en todas las alimañas terrestres, y en todas las sierpes que serpean por la tierra’.
‘1:27 Creó, pues, Dios al ser humano a imagen suya, a imagen de Dios le creó, varón y mujer los creó.’
Allá ellos, diría Weinberg, ateo consumado, cuya frase más famosa consiste en:
‘La religión es un insulto a la dignidad humana. Con o sin religión siempre habrá buena gente haciendo cosas buenas, y mala gente haciendo cosas malas. Pero para que la buena gente haga cosas malas hace falta la religión…’
Volviendo al terreno de lo científico, basado en todos nuestros conocimientos actuales, podemos considerar algo nuevo.
Veamos
Para poder explicar el origen de la vida, los científicos deben de analizar, en detalle, los elementos que la componen.
Los tres ingredientes más importantes para estos fines son el ADN, el ARN y las proteínas.


El ADN - ácido desoxirribonucleico
Casi toda la materia viviente usa el ADN para codificar su información genética. La única excepción notable a esta regla son los virus, los que usan una versión de simple cadena del ADN, conocida como el ARN.
El resto de los seres vivientes, asimismo poseen ARN en sus células, pero éste desempeña otras funciones.
Algunas moléculas ARN son copias de genes que nuestras células usan como plantillas para construir pro-teínas. Otras pueden silenciar genes; mientras que otras, actúan como sensores, o asisten en la producción de diferentes aminoácidos. Este tipo de evidencia ha conducido a un número de investigadores a argumen-tar que la vida, como es para nosotros conocida --- con ADN, ARN, y proteínas --- comenzó simplemente con el ARN.
En un mundo, así constituido, llamado el ‘Mundo ARN’. El ARN, actuaría como ADN (almacenando informa-ción genética), y proteínas (llevando a cabo reacciones químicas), participando, asimismo, en la construc-ción de nuevas moléculas de ARN. 
Caldo primordial



Esta hipótesis es muy ambiciosa y, definitivamente no muy simple de someter a prueba.
Nadie aún ha descubierto ningún organismo viviente basado en la estructura del ARN, así que, si en alguna época anterior el Mundo ARN existió, sus habitantes deben de haber sido llevados a su extinción final cuando algunos de ellos dieron nacimiento a un mundo basado en el ADN.
Pero, todavía nos queda una pregunta de la mayor importancia por contestar: ¿De dónde provino el ARN que, en el principio, existiera?
Una posibilidad para ello sería que los elementos básicos existentes en una Tierra sin vida, reaccionaron entre ellos para engendrar el ARN.


¿Pero cuándo, cómo y dónde?
Por varias décadas algunos científicos han estudiado la química de ciertos ingredientes posibles --- como son el cianuro y el formaldehido --- para determinar si ellos podrían combinarse y constituir las primeras moléculas biológicas.
Los esfuerzos que se han hecho han resultado en un verdadera ordalía que, en cierta manera, los investi-gadores se han auto-impuesto.
Porque ellos tratarían de lograr sus propósitos utilizando los métodos obvios, para tratar de espolear a una Naturaleza impasible.
Así fue como se efectuara el clásico Experimento de Miller-Urey
Experimento de Miller-Urey
El experimento de Miller-Urey representa la primera demostración de que se pueden formar espontánea-mente moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples, en condiciones de laboratorio ade-cuadas. 
Miller Urey



En 1953 Stanley L. Miller (1930-2007), un estudiante de doctorado de la Universidad de Chicago propuso a su director Harold Urey, realizar un experimento para contrastar la hipótesis de Aleksandr Oparin y JBS Hal-dane según la cual en las condiciones de la Tierra primitiva se habían producido reacciones químicas que condujeron a la formación de compuestos orgánicos a partir de inorgánicos, que posteriormente originaron las primeras formas de vida.
Urey pensaba que los resultados no serían concluyentes pero finalmente aceptó la propuesta de Miller.
Entre ambos diseñaron un aparato en el que simularon algunas condiciones de la atmósfera de la Tierra primitiva. El experimento consistió, básicamente, en someter una mezcla de metano, amoníaco, hidrógeno y agua a descargas eléctricas de 60.000 voltios. Este intento dio como resultado la formación de una serie de moléculas orgánicas, entre la que destacan ácido acético, ADP-Glucosa, y los aminoácidos glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico (presente en el ARN), usados por las células como los pilares básicos para sintetizar sus proteínas.
El experimento fue clave para comprobar la ‘Teoría del Caldo Primordial’ para el origen de la vida 
Panspermia

Diseño del experimento
En el experimento se introdujo la mezcla gaseosa, mientras el agua se mantenía en ebullición y posterior-mente se realizaba la condensación. Las sustancias se mantenían en movimiento a través del dispositivo mientras dos electrodos producían descargas eléctricas continuas en otro recipiente.
Después que la mezcla había circulado a través del instrumento, por medio de una llave se extraían mues-tras para analizarlas. En éstas se encontraron, como se ha mencionado, varios aminoácidos, un carbohidra-to y algunos otros compuestos orgánicos.
El ensayo realizado por Miller y Urey indicó que la síntesis de compuestos orgánicos, como los aminoáci-dos, fue simple en la Tierra primitiva. Otros investigadores –-- siguiendo este procedimiento y variando el tipo y las cantidades de las sustancias que reaccionan --- han producido algunos componentes simples de los ácidos nucleicos y ATP (adenosín trifosfato).
Esta experiencia abrió una nueva rama de la biología, la exobiología. Desde entonces, los nuevos conoci-mientos sobre el ADN y el ARN, el descubrimiento de condiciones prebióticas en otros planetas y el anuncio de posibles fósiles bacterianos encontrados en meteoritos provenientes de Marte, han renovado la cuestión del origen de la vida. Como asimismo lo hicieran otros de estos accidentes cósmicos, como veremos. 
Ribonucleótido


En el año 1969 el meteorito Murchison se desplomó de los cielos cayendo en Australia. Subsecuentemen-te, éste fue estudiado exhaustivamente por los cerebros científicos de ese continente quienes detectaron la evidencia de actividades biológicas, incluyendo la existencia de docenas de aminoácidos y aún la presencia de organismos unicelulares fosilizados. Estos encuentros dan apoyo a la llamada Hipótesis de la Panspermia, la cual mantiene que vida en otros planetas pudo haber sido el resultado de la ‘siembra’ interplanetaria de microorganismos viajando en meteoritos fuera de las órbitas de los cuerpos celestiales de donde se originaran.
Prosigamos


El ARN
El ARN posee su propio alfabeto molecular, conteniendo cuatro letras distintas que pueden ser combinadas en una variedad de cadenas.
Cada letra se conoce como un ribonucleótido. Éste consiste de dos partes.
Una parte permite al ribonucleótido unirse a los otros ribonucleótidos en cualquiera de sus lados para formar una columna o espina.
El ARN está constituido por fosfato y un azúcar llamado ribosa. La otra parte es la base nitrogenada que existe en cuatro formas diferentes y que codifica información genética.
Entonces, parecería obvio que, si de veras, el ARN apareció muy temprano en el principio de la vida de nuestro planeta, que sus dos partes constituyentes debieron de haber surgido primero.
Los científicos han descubierto que, indudablemente, bases nitrogenadas pueden ser formadas por moléculas prebióticas, como así mismo puede suceder con la columna ribosa-fosfato.
Pero, cuando llega el momento de fusionar los dos componentes, los investigadores siempre se tropiezan con un callejón sin salidas.
Aparentemente, como estas moléculas no se atraen entre sí, los científicos fueron obligados a reflexionar que posiblemente la vida no comenzaría con el ARN, sino con alguna otra molécula que ya no se encuentra en ningún lugar del universo.
Pero el pensamiento evolucionaría. 
Citidina



Más tarde, el ARN reemplazó esta molécula misteriosa, y aún más adelante el ADN y las proteínas hicieron lo mismo.
Pero, aparentemente, John Sutherland de la Universidad de Manchester decidió que sería prematuro descartar la posibilidad de que la vida se originó con el ARN.
El científico empezó a investigar otras posibilidades, desde la química prebiótica, hasta la más lógica, el ARN.
El mes de mayo del 2009 en la revista científica Nature ellos reportan que habían encontrado la solución para este problema.
En su artículo, los investigadores suministran un esquema que sirve como un mapa de caminos que resume los hallazgos.
Sutherland y sus colegas comenzaron con el uso de los mismos ingredientes acostumbrados, pero ‘cocina-ron’ una receta diferente.
En vez de tratar de construir las dos partes independientemente, los científicos, en su lugar, construyeron una simple molécula que incorporaba progresivamente más y más de los componentes que constituían las dos partes emplazadas.
Para lograr sus fines, ellos se limitaron a hacer cuatro reacciones, las que funcionarían eficientemente, para lograr obtener uno de cuatro nucleótidos conocido como citidina.
Al final de este proceso, los científicos ‘atacaron’ la mezcla con radiación ultravioleta --- algo que sería fácil de obtener en la atmósfera de la Tierra prebiótica ---- sin protección alguna por la capa de ozono.
Filtrando algunos de los productos derivados e indeseados lograron convertir partes de la citidina en exis-tencia en otra unidad del ARN, conocida como el uracil.
Hasta ahora, solamente dos de los componentes del ARN se han sintetizado, pero este hallazgo se consi-dera como paso gigantesco hacia la solución de un problema rancio que ha abrumado la ciencia por mu-chos años.
Antes de concluir esta ponencia, es oportuno dedicar unas líneas a otra teoría, la de la panspermia descrita en otras de mis ponencias. 
Panspermia
En el año 1969 el meteorito Murchison se desplomó de los cielos cayendo en Australia. Subsecuentemente, éste fue estudiado exhaustivamente por los cerebros científicos de ese continente quienes detectaron la evidencia de actividades biológicas, incluyendo la existencia de docenas de aminoácidos y aún la presencia de organismos unicelulares fosilizados. Estos encuentros dan apoyo a la llamada Hipótesis de la Panspermia; la cual mantiene que vida en otros planetas pudo haber sido el resultado de la ‘siembra’ interplanetaria, de microorganismos viajando en meteoritos fuera de las órbitas de los cuerpos celestiales de donde se originaran.

La Panspermia
Panspermia es la hipótesis que sugiere que las Bacterias o la esencia de la vida prevalecen diseminadas por todo el universo y que la vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de tales semillas a nuestro planeta. Estas ideas tienen su origen en algunas de las consideraciones del filósofo griego Anaxágoras. El término fue acuñado por el biólogo alemán Hermann Richter en 1865. Fue en 1908 cuando el químico sueco Svante August Arrhenius usó la palabra panspermia para explicar el comienzo de la vida en la Tierra. El astróno-mo Fred Hoyle también apoyó dicha hipótesis. No fue sino hasta 1903 cuando el químico —y ganador del Premio Nobel— Svante Arrhenius popularizó el concepto de la vida originándose en el espacio exterior.
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Panspermie.svg
‘Desde antes de la época en que Lucrecius, renombrado poeta y filósofo romano (Ca. 99-95 AEC), subrayara en su obra cumbre De Rerum Natura [que]’el proceso de la creación debe de continuar [en otros mundos]’, otros filósofos, poetas, y teólogos habían escudriñado los cielos tratando de encontrar en los astros una respuesta a una pregunta de dimensiones aparentemente eternas: ¿Hay vida en otros lugares del Universo?’ FEFL en La Cosmogonía al Servicio del Equilibrio Emocional del Ser Humano. 
Ícaro por Jacob Peter Gowy


Como una hipótesis plausible para la introducción de la vida en los planetas y en los exoplanetas, ésta to-davía se considera muy poco plausible, aunque dentro de nuestra misma Tierra, hemos descubierto formas de vida, que no se adaptan de ninguna manera a las que consideramos dependientes del balance de la pre-sencia del oxígeno y de la temperatura ambiental.
Aquí me refiero a los extremófilos.
Un extremófilo (de extremo y la palabra griega filiía=afecto, amor, es decir ‘amante de -condiciones- extre-mas’) es un microorganismo que vive en condiciones extremas, entendiéndose por tales aquellas que son muy diferentes a las que viven la mayoría de las formas de vida en la Tierra.
Hasta hace poco tiempo se pensaba que en los lugares donde crecen los extremófilos era imposible que hubiera vida. Por ejemplo, en las aguas enormemente ácidas del río Tinto; muchas pertenecen al dominio Archaea.
Las enzimas que poseen los extremófilos (apodadas extremo enzimas) son funcionales cuando otras no lo son.
(Para seguir leyendo: http://www.monografias.com/trabajos88/oscuridad-que-engorda/oscuridad-que-engorda.shtml).


En resumen
En mayo del año 2009 se postuló que se haya logrado la síntesis en el laboratorio de dos de las sustancias que constituyen el ARN. Con ello muchos creen que se ha aclarado sustancialmente el enigma de cómo la vida se originara en un universo prebiótico, inorgánico y ‘hostil’ para el desarrollo de la vida. 
Asteroide de Murchison


Este es un logro de importancia singular ya que abre el sendero para lograr --- quizás, algún día --- hacer la síntesis de la vida en un laboratorio, replicando las condiciones que existieran en los tiempos prebióticos.
Todavía existen muchos puzles en espera de ser resueltos y muchos rompecabezas que se asociarían a su resolución, como es de ser anticipado.
Sólo esperemos que los dioses del Olimpo no se muestren celosos, como antes han hecho, en narraciones mitológicas, derritiendo las alas de nuestros Ícaros humanos pertenecientes al mundo de la ciencia.
Fin de la presentación


Bibliografía
• Weinberg, S: (1977) The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe (Basic Books)
• Larocca, FEF: El Origen de la Vida en la Tierra en monografías.com
• Larocca, FEF: La Cosmogonía al Servicio del Equilibrio Emocional del Ser Humano en monograf-ías.com
• Powner, M: (2009) Synthesis of activated pyrimidine ribonucleotides in prebiotically plausible condi-tions in Nature 459, 239-242
• Szostak, J: (2009) Origins of life: Systems chemistry on early Earth in Nature 459, 171-172
• Larocca, F: (2007) El Principio Antrópico como fulcro en monografías.com
• Larocca, F: (2007) En la búsqueda de Dios: Contemplando el Infinito Vacío… Contemplando Nuestros Cerebros… en monografías.com
• Larocca, F: (2007) La teología de la relatividad en psikis.cl y en monografías.com
• Larocca, F: (2009) Música: Evolución y Destino… ‘Yo sé por qué, el pájaro, canta en su jaula…’ en monografías.com
• Larocca, FEF: La Entropía, la Obesidad y los Sistemas Estocásticos en monografías.com
• Larocca, FEF: En Búsqueda de Dios: Contemplando el Infinito Vacío, Contemplando Nuestros Ce-rebros en monografías.com
• Larocca, FEF: Descubriendo la estructura molecular del ADN: Una guía para el neófito en psikis.cl y en monografías.com
• Larocca, FEF: La Farsa Universal: La Teoría del DNA/RNA en monografís.com


Autor:
Dr. Félix E. F. Larocca
f.larocca@codetel.net.do

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