Condiciones en la Tierra Primitiva
Si hicieras un viaje en el tiempo a cuando la Tierra se estaba formando hace unos 4.600 millones de años, encontrarás un planeta muy diferente al que conocemos y amamos hoy. La Tierra probablemente comenzó como una masa de material fundido caliente que constantemente estaba siendo bombardeado por meteoritos. Con el paso del tiempo, el material de la Tierra se dividió en capas: el núcleo interior y exterior, el manto y la corteza.
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Incluso cuando las cosas se calmaron durante los primeros mil millones de años, la Tierra seguiría siendo muy irreconocible para nosotros. La atmósfera de la Tierra joven tenía muy poco oxígeno y estaba llena de vapor de agua, dióxido de carbono, metano, amoníaco, hidrógeno y otros compuestos que estaban siendo empujados al aire por las numerosas erupciones volcánicas. Aún pasa más tiempo, y vemos que la Tierra se enfría un poco, y gran parte de ese vapor de agua en la atmósfera se convierte en nuestros océanos, ríos, lagos y arroyos.
Vida temprana en la Tierra
Tenemos evidencia fósil de vida procariota desde hace 3.500 millones de años. Pero estas formas de vida no eran lo que hoy conocemos como «vida», e incluso estos organismos simples se desarrollaron a partir de otros más simples que pueden haber existido hace 3.900 millones de años. Los científicos han determinado que hay cuatro etapas principales en la forma en que los seres vivos provienen de los seres no vivos en la Tierra.
Primero está la formación de pequeñas moléculas orgánicas, como aminoácidos y nucleótidos, que producen proteínas y ADN. A continuación, estas moléculas se unen para formar moléculas más grandes llamadas polímeros (‘poli’ significa ‘muchos’). El tercer paso para pasar de la no vida a la vida es cuando estos polímeros se agregan y forman protobiontes . Al igual que nuestras células, están rodeadas por una membrana y pueden mantener un entorno interno estable. Y finalmente, evolucionaron los protobiontes. Los protobiontes pudieron replicarse y transmitir información genética. Estas fueron probablemente las primeras ‘células vivas’ simples que evolucionaron durante miles de millones de años hasta convertirse en los millones de organismos complejos y diversos que vemos hoy en la Tierra.
¿Cómo pasó todo esto? No estamos realmente seguros, pero hay algunas hipótesis que son aceptadas por los científicos que estudian este tipo de cosas. La primera es la hipótesis de Oparin . Propuesta por el químico ruso AI Oparin en la década de 1920, esta hipótesis describe cómo la atmósfera temprana de la Tierra era muy baja en oxígeno y muy reactiva a los rayos intensos y la radiación ultravioleta. Oparin también planteó la hipótesis de que los primeros océanos de la Tierra contenían una sopa primordial o solución orgánicamente rica. Había muchos elementos y compuestos diferentes en esta ‘sopa’ que con el tiempo, y en el entorno reactivo de la Tierra primitiva, tomaron compuestos simples y los convirtieron en otros más complejos.
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En la década de 1950, dos hombres, Stanley Miller y Harold Urey, decidieron probar esta hipótesis recreando las condiciones de la Tierra primitiva en el laboratorio. Diseñaron un aparato que simulaba cómo habría funcionado este proceso basándose en las condiciones oceánicas hipotéticas, los gases en la atmósfera, la iluminación y la radiación que se cree que están presentes. Si bien no recrearon la «vida» per se, sí encontraron aminoácidos (los componentes básicos de las proteínas), así como hidrocarburos aceitosos, que se utilizan para obtener energía. ¿La vida vino de estos pequeños comienzos? ¡Seguro que lo pensaban!
La vida sigue adelante
¡Obviamente han pasado muchas cosas desde estos comienzos primitivos de la vida! Afortunadamente, la historia de la vida en la Tierra se ha dividido en secciones principales llamadas eones , de las cuales hay tres. Estos son, desde los más antiguos hasta los más recientes, el Arcaico, el Proterozoico y el Fanerozoico.
El Archean Eon abarca el tiempo desde el comienzo de la Tierra hasta hace unos 2.500 millones de años, que es cuando vemos los primeros fósiles de células eucariotas. Los organismos procarióticos fotosintéticos probablemente se desarrollaron durante este período de tiempo, lo que ayudó a producir una gran cantidad de oxígeno en la atmósfera, un actor clave en la vida en la Tierra.
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Desde este punto hasta hace unos 542 millones de años es el Eón Proterozoico, y junto con el Eón Arcaico (alrededor de 4 mil millones de años en total) llamamos a este tiempo Precámbrico . Durante el Eón Proterozoico, vemos muchos cambios en la Tierra. Las células simples evolucionan hacia otras más complejas, se desarrollan organismos multicelulares e incluso algunos invertebrados de cuerpo blando como gusanos, esponjas y jaleas emergen durante este período de tiempo.
El Fanerozoico puede ser el eón más corto, solo abarca los últimos 550 millones de años aproximadamente, pero también es del que tenemos más información. Hay tres eras dentro de este eón conocidas como Paleozoica, Mesozoica y Cenozoica. Cada una de estas eras también está dividida en períodos, que además se dividen en épocas, pero no entraremos en muchos detalles aquí.
El primer período de la Era Paleozoica se llama Período Cámbrico , y es también donde encontramos la Explosión Cámbrica . Durante este período, la Tierra experimenta una oleada de diversidad en la vida, especialmente en los animales. Durante el resto de la Era Paleozoica también vemos el surgimiento de peces óseos, tetrápodos, reptiles, anfibios e insectos, así como plantas vasculares y de semillas, algas marinas y una gran diversificación de hongos.
La Era Mesozoica (piense en ‘meso’ por ‘medio’) es cuando vemos el surgimiento de plantas con flores y conos, pero lo más importante es la época de los dinosaurios. Sin embargo, desafortunadamente para ellos, también se extinguen al final de esta era.
Finalmente, tenemos la Era Cenozoica, que es cuando vemos una explosión en la diversidad de mamíferos, aves e insectos polinizadores. También vemos surgir primates, así como nuestros primeros antepasados humanos. Y pensar, toda esta diversidad en apenas quinientos millones de años. ¡Eso es bastante asombroso!
Resumen de la lección
Cuando miramos la historia de la vida en la Tierra, nos embarcamos en un viaje increíble. Comenzamos hace 4.600 millones de años, cuando la Tierra era una masa fundida caliente. A medida que se enfrió, formó capas, la atmósfera cambió drásticamente y los océanos se formaron en la superficie. Aunque no estamos seguros exactamente de cómo o cuándo surgió la vida durante estas primeras etapas, los científicos están de acuerdo en que probablemente se desarrolló a partir de pequeñas moléculas orgánicas como los aminoácidos y los nucleótidos. Estos son los componentes básicos de las proteínas y el ADN, que son los componentes básicos de los organismos vivos. Estas pequeñas moléculas se unieron como polímeros , que luego se agregaron en protobiontes.. Estos luego evolucionaron para transmitir información genética, lo que eventualmente condujo a la amplia diversidad de organismos que vemos hoy. Oparin propuso originalmente esta hipótesis en la década de 1920, y Miller y Urey la probaron en la década de 1950.
Pero el comienzo de la vida fue, bueno, ¡solo el comienzo! Hasta hace unos 2.500 millones de años, la Tierra todavía se estaba resolviendo a sí misma. Pero una vez que los procariotas fotosintéticos comenzaron a poner oxígeno en la atmósfera de la Tierra, la vida se volvió más abundante y diversa. Esta primera parte de la historia de la Tierra cae en el Eón Arcaico, seguido del Eón Proterozoico, que es donde vemos los primeros fósiles eucariotas e incluso algunos invertebrados de cuerpo blando.
La Explosión Cámbrica marca no solo el primer período del Eón Fanerozoico, sino también cuando la vida en la Tierra ‘explota’ con diversidad. Aunque este eón solo cubre unos 550 millones de años, vemos el surgimiento de peces, mamíferos, plantas con flores, insectos, reptiles, dinosaurios e incluso humanos.
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