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El misterio de la célula (1ª parte)

Resumen de la aparición sobre la faz de nuestro planeta de las primeras células procariotas,que dado su número y que no emitían a la atmósfera oxígeno,pero sí agua,irían cambiando muy poco a poco nuestra atmósfera de reductora (presencia de hidrógeno libre) a oxidante (presencia de oxígeno libre,y después de ozono).
La Tierra de estos siglos,hace entre 3.6 elevado a 08 y 3 elevado a 09 años,no es nada parecida a la actual:19 cratones en vez de los continentes actuales,lagos más que océanos,intenso vulcanismo,rocas plutónicas en el interior de la corteza por solidificación de las masas incandescentes procedentes del manto,enormes cantidades de elementos radiactivos,que producen reacciones nucleares en cadena,liberándose grandes cantidades de energía térmica.Aunque no con la temperatura que dicen muchos.
Una Tierra en la que aparece ya el sílex,y en la que algunos paleontólogos han ubicado ya seres vivos,que han llamado esferas de Ramsay,con cuerpo formado por calcita y sílice,estructura interna orgánica,midiendo entre 0.5 y 5 mm,alimentándose de materia orgánica,y formando grandes colonias en aguas someras.Los restos petrificados que se conservan indican con claridad crecimiento y división,y los depósitos de calcita y sílice se interpretan como residuos de su metabolismo.Y una Tierra que posee también eobacterias,y otras formas vivas parecidas a microalgas (arqueosferoides).Existiendo también microorganismos en estratos de menas de hierro en bandas,aunque me estoy refiriendo ya al precámbrico superior,finales de la era arcaica o protozoica,en la que coexistieron formas previas a la vida y auténticos seres vivientes,si bien no bajo las mismas condiciones ambientales.
La vida celular terrestre ha surgido pues en medio carente de oxígeno,por lo que no satisfacían sus necesidades energéticas mediante combustión,sino mediante substancias orgánicas sintetizadas a partir del hidrógeno,agua,amoníaco y metano,con el imprescindible aporte de energía térmica y de radiación.Organismos heterótrofos que satisfacen sus necesidades de energía y carbono mediante procesos de fermentación o de respiración con azufre.La fermentación fracciona substancias orgánicas transformándolas en ácido láctico,liberando energía;la respiración con azufre transforma elementos orgánicos en dióxido de carbono y ácido sulfhídrico.
Estos heterótrofos consumían con cierta rapidez las reservas de moléculas orgánicas,pero lo de “relativa rapidez” se refiere a cientos de millones de años,los suficientes para que al final de estos años aparecieran ya los organismos autótrofos,seres vivos no adaptados a la alimentación orgánica,por lo que se alimentaban mediante reacciones de azufre en las que,con extracción de energía,el azufre se une al hidrógeno para formar ácido sulfhídrico;o mediante la formación de metano,en la que el dióxido de carbono reacciona con el hidrógeno,y además del metano aparece el agua.Los primeros microorganismos adquieren una nueva cualidad vital,al aprender a pasar desde la quimioautotrofia (alimentación mediante procesos químicos) a la fotoautotrofia.En esta forma del metabolismo les es posible transformar dióxido de carbono en ácido sulfhídrico,o dióxido de carbono y agua en glucosa,con ayuda de energía luminosa.
Hace 2.300 millones de años comenzaron a formarse también los estromatolitos,estructuras nodulosas de arcilla y calcita que suponemos resultado de colonias de cianobacterias,antes consideradas algas azules.Las cianobacterias poseen ya capacidad de realizar fotosíntesis,siendo por tanto organismos vivos,aunque no envían O2 (oxígeno liberado) a la atmósfera,sino que lo fijan al hierro formando óxido férrico (Fe2O3).Los estromatolitos no pertenecen por tanto al período de la Tierra que estudio en este capítulo,pero sí son evolución de células procariotas,que también sintetizaron glucosa con ayuda de la luz solar,enviando agua a la atmósfera.
Deus et universum
XXI.- El misterio de la célula (1ª parte)

El misterio de la célula consiste únicamente en que averigüemos las causas y por qués de la transformación de materia orgánica no en viva,pues ya saben que considero la vida fenómeno universal,y la ubico en el electromagnetismo (colombios de masas o antimasas que llamo materiales,por no estar energetizados),y no seré capaz por desgracia de averiguar esas causas,aunque dedicaré otro escrito a la célula como organización.
Hoy me refiero al misterio de si la célula ha aparecido solamente sobre la faz de la Tierra,con posibilidad de que aparezca en planeta o antiplaneta de masa igual o muy similar a la de la Tierra,y recuerden que en teoría pueden existir otros 7.042253561 elevado a 09 planetas y antiplanetas de este mismo tamaño en el universo,opinando los astrónomos que solamente en nuestra galaxia pueden existir un millar de millones de otros planetas en condiciones de albergar lo que la ciencia llama vida,y yo preciso vida celular.
Pero evidentemente es el tamaño de nuestro planeta,5.98 elevado a 25 kg como sabemos,la única causa que ha motivado vida celular conocida,pues 1)a temperaturas muy bajas cesan prácticamente las reacciones químicas que hacen posible la vida celular,y 2)a temperaturas muy altas los compuestos químicos son demasiado inestables para que se forme o mantenga la vida celular.
La luna,nuestro satélite,de distancia al sol muy próxima a la de la Tierra,pero con 7.36 elevado a 23 kg de peso,pudo iniciar atmósfera similar a la nuestra,pero dicen que si la Tierra hubiese tenido un 5 % más o menos de masa la modificación en la aceleración de la gravedad haría cambiar notablemente la densidad y composición de la atmósfera e hidrosfera.Con ello quiero decir que aunque se hubiera comenzado a formar atmósfera en la luna,no habría podido retenerla,y esos fenómenos de emigración atmosférica no se pierden en el universo,por cuanto son atraídos gravitacionalmente por astros cercanos,o por la nube de polvo cósmica que llamamos planetesimal,origen de los planetas.Digamos por tanto que la atmósfera producida en la luna pudo acrecer la terrestre,en ambos casos reductora.
Se cree que la Tierra se formó hace unos 4.6 elevado a 08 años,(4.600 millones de años),y fechamos las rocas más antiguas en hace unos 3.4 elevado a 08 años,(3.400 millones de años).Como la geología y paleontología ve flora en el Cámbrico (algas calcáreas),hace unos 570 millones de años,y se han encontrado fósiles de hace 580 millones de años,habiendo evolucionado las plantas terrestres a partir de algas hace 400 millones de años,creo que debemos fechar la aparición de las primeras células procariotas hace unos 3.600 millones de años,o al menos entre los 3.5 y 3 mil millones de años.
Vamos a llamar a este período Tierra primitiva,principios del período arcaico,con una corteza terrestre muy poco sólida,ya que los protocratones,que es una corteza muy inestable,hundiéndose en unas partes (geosinclinales),y plegándose en otros (aparición de las primeras montañas),se formaron en el precámbrico,a partir de hace unos 2.500 millones de años.Con todo la geología opina que la corteza terrestre de estos siglos estuvo formada por 1)SiO2 (61.9 %);2)Al2O3 (15.6 %);3)CaO (5.7 %);4)FeO (3.9 %);5)MgO (3.1 %);6)Na2O (3.1 %);7)K2O (2.9 %);8)Fe2O3 (2.6 %);9)TiO2 (0.8 %);10)P2O5 (0.3 %) y 11)MnO (0.1 %).
Es pues una corteza formada principalmente por cromatiitas,rocas efusivas obscuras con aspecto de basalto,de composición parecida a la de los meteoritos.Una corteza que inicia ya la formación de la atmósfera terrestre,desprendiendo un 80% de vapor de agua,un 17 % de dióxido de carbono,un 1.7 % de vapor de ácido sulfúrico y cloro gasificado,un 0.2 % de nitrógeno y cantidades residuales de otros gases.
Los rayos del sol caían sobre la superficie de la Tierra bombardeándola con luz,calor y partículas de alta energía.Violentas tormentas en la turbulenta atmósfera,acompañada por rayos,desprendían energía eléctrica.Las substancias radiactivas de la corteza terrestre emitían su energía.Pero así como sobre la superficie lunar ha caído una verdadera lluvia de meteoritos a lo largo de sus 4.000 millones de años,con corteza lunar también enormemente volcánica en estos siglos,sobre la Tierra han caído muy pocos,uno de ellos adorado en La Caaba de La Meca,y puede que en esta era no cayera ninguno,por lo que no creo que la Tierra tuviera en estos siglos la temperatura que dicen muchos.
Los gérmenes de la vida celular no debieron pues llegar del universo,aunque ya admito que las evaporaciones atmosféricas de muchísimos planetas origine presencia de agua,amoníaco,cianuro de hidrógeno,formaldehído y cianoacetileno en los llamados planetesimales.
Los gérmines de la vida celular son por tanto autóctonos,y se desarrollan tanto en lo que llamamos caldo primigenio (agua con compuestos orgánicos),como en las nubes de polvo procedentes del vulcanismo,e incluso en fuentes volcánicas submarinas,si bien los mares apenas son significativos en estos siglos.
Probablemente se liberaron juntos agua,compuestos de carbono,y nitrógeno y amoníaco del interior de la Tierra.Pasado el tiempo la atmósfera llegó a saturarse de vapor de agua,y ésta comenzó a caer en forma de lluvia.Primero se debieron formar pequeños lagos y después,a medida que entraba más y más agua en la atmósfera,estos lagos se debieron agrandar formando los océanos,aunque no los actuales,pues hasta el paleozoico superior el ecuador y los polos no ocupaban la misma posición que hoy tienen,y existían solamente tres grandes continentes:1)Nor-atlántico;2)Chino-Siberiano (Angara y Mongolia) y 3)de Gondwana (Brasil,Africa,La India,Australia y la Antártida).
El “caldo primigenio o prebiótico” está pues constituido por moléculas orgánicas simples sometidas a radiación,e incluso por polímeros igualmente irradiados,conteniendo fácilmente un gramo de materia orgánica por litro de agua,con abundante presencia ya de aminoácidos,y probablemente de adenina y citosina,así como ribosa y desoxirribosa.Más tarde estas moléculas y polímeros se transformaron en vesículas con membranas abiógenas,y luz y energía química,que formaron pirofosfatos.Resultaron así los llamados coacervados y microesferas con actividades enzimáticas sencillas,que mucho después se transformaron en protobiontes de metabolismo primitivo,surgiendo mucho después ya los eobiontes progenotas,y bastantes siglos después los procariotas (bacterias y algas azules).La aparición de los eurocariotas (hongos y plantas) no hay que fecharla hasta hace unos 1.300 millones de años.Los primeros animales unicelulares marinos aparecerían hace unos 900 millones de años,las células vegetales autótrofas,que también debieron surgir en las capas superficiales de las aguas,debieron ser posteriores,y sólo hace unos 650 millones de años comenzarían a conectarse las células entre sí por fibras protoplasmáticas,formando organismos complejos.
Los procariotas vivieron por tanto en una atmósfera con ácido sulfhídrico,que produce glucosa y agua,de acuerdo con la ecuación siguiente: 6CO2 + 12H2O + energía luminosa = C6H12O6 + 6 H2O.Y los polímeros se formarían por deshidratación de monómeros adyacentes,formando enlaces peptídicos.Con polimerización términa en los volcanes,alta polimerización en los desiertos,y minerales arcillosos como la montmorillonita catalizando polipéptidos a partir de aminoácidos y ATP.
La selección natural primaría los crecimientos y mutaciones rápidas,ya que la cantidad de alimento disponible para el crecimiento es siempre limitada.Los ácidos nucleicos pudieron ser pues las primeras moléculas genéticas de la Tierra primitiva,controlando el medio ambiente mediante la duplicación de polinucleótidos.Aminoácidos L (levógiros) sintetizarían nucleótidos D (destrógiros),para que la doble hélice del ADN pudiera enrrollarse ya en el sentido de las agujas del reloj,de acuerdo con los desplazamientos orbitales del universo.Esta Tierra primitiva formaría también fenilacetileno en la atmósfera,y fenilalanina en lagos y océanos.
Se han obtenido artificialmente muchos compuestos orgánicos partiendo de sus elementos simples,y la síntesis abiótica de hidrocarburos dicen que es proceso normal en el cosmos.Está también confirmada la formación abiótica de hidrocarburos por la acción del agua sobre los carburos metálicos,y algunos carburos metálicos del tipo de las cohenitas se encuentran en el seno de rocas eruptivas.También se producen hidrocarburos por combinación del carbono con hidrógeno liberado del agua,y acetileno y amoníaco en contacto con algunos óxidos y peróxidos de la corteza terrestre primitiva pudieron sintetizar pirrol y otros heterociclos azoados.La polimerización electroquímica del etano,etileno y acetileno conduce a la síntesis de una inmensa variedad de compuestos,tanto de la serie alifática como cíclica.Vapores del aldehído acético e hidrógeno expuestos a chispas forman gran profusión de productos gaseosos y líquidos,y la síntesis directa de aldehídos partiendo de hidrocarburos y monóxido de carbono dicen que es general.Frecuentes fueron también las combinaciones de hidrocarburos y sus derivados con amoníaco,y la irradiación ultravioleta de la ergosterina produce vitamina D2.
En la atmósfera terrestre primitiva,a partir de algunos compuestos relativamente sencillos,principalmente metano,amoníaco,vapor de agua y ácido sulfhídrico,y bajo la acción de las descargas eléctricas y rayos ultravioletas,se habrían formado por tanto numerosas y variadas substancias orgánicas de moléculas complejas,que pasarían a la hidrosfera,sufriendo allí posteriores modificaciones y un incremento ulterior de su complejidad.Hay quien admite que surgiera también vida en la superficie de partículas de greda de las rocas protogénicas,y las aguas oceánicas primitivas debieron contener un volumen considerable de hidrocarburos oxigenados,azoados y azufrados,procedentes de la litosfera y atmósfera.
En la atmósfera e hidrosfera de esta Tierra primitiva se sintetizarían también diversas substancias asimétricas merced a la acción de luz polarizada circular,especialmente ultravioleta.
Como hemos visto la síntesis abiógena de azúcares e hidrocarburos fue general,y se obtiene piridina partiendo de acetileno y ácido cianhídrico,así como la urea pudo servir de material de partida para la síntesis primaria de las bases pirimidínicas y purínicas.El ácido úrico pudo transformarse también en diversas bases purínicas,y la condensación de la urea con el formaldehído pudo originar heterociclos nitrogenados.Las fosfinas se originarían por reacción del ácido fosfhídrico con hidrocarburos,y la descomposición del agua en los niveles superiores de la atmósfera produciría óxidos de fosfina y ácido alquilfosrórico.El ácido fosfhídrico se oxidaría a fosforoso,originando fosfitos.Partiendo de la cianamida y del fosfito amónico se produciría fosfito de guanidina y fosfoguanidina.En el océano primitivo pudo surgir también compuestos macroenergéticos parecidos a la fosfocreatina,y el ácido ortofosfórico pudo originar sales insolubles en la primitiva atmósfera reductora.
Los sistemas prebiológicos no originaron pues vivientes celulares todavía,pero sí polímeros albuminoideos y polinucleótidos que se irían asociando hasta formar coacervados ricos en coloides.Tales coacervados serían cada vez más complejos,por lo que formarían estructuras y absorberían flúidos equilibrantes hasta finalmente dotarse de membrana,fibrillas y estructuras fibrilares.Tomando del medio ambiente productos extraños,mediante reacciones perfectamente coordinadas,transformarían esos productos en substancias constituyentes de su propia masa,y energetizados estos coacervados no sólo por la radiación ultravioleta solar,sino por las radiaciones espirituales de las mentes que yo admito,surgiría así la célula protocariota que evolucionaría muy lentamente hasta eucariota,porque ya como protocariota supongo que sería capaz de haber formado algas,mohos y bacterias,dotadas de metabolismo que,muy lentamente también,habrían ido transformando la atmósfera terrestre de reductora a oxidante.

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