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La teoría de la historia de la vida es un marco analítico[1] diseñado para estudiar la diversidad de estrategias de historia de vida utilizadas por diferentes organismos en todo el mundo, así como las causas y los resultados de la variación en sus ciclos de vida.[2] Es una teoría de la evolución biológica que busca explicar aspectos de la anatomía y el comportamiento de los organismos por medio de la forma en que sus historias de vida, incluidos su desarrollo y conductas reproductivas, la duración de la vida y la conducta post-reproductiva, han sido moldeadas por selección natural. Una estrategia de historia de vida son los "patrones específicos de edad y etapa"[2] y el momento en que los eventos conforman la vida de un organismo, como el nacimiento, el destete, la maduración, la muerte, etc.[3] Estos eventos, especialmente el desarrollo juvenil, la edad de la madurez sexual, la primera reproducción, el número de hijos y el nivel de inversión de los padres, la senescencia y la muerte dependen del entorno físico y ecológico del organismo.
La teoría se desarrolló en la década de 1950[4] y se utiliza para responder preguntas sobre temas como el tamaño del organismo, la edad de maduración, el número de descendientes, la duración de la vida y muchos otros.[5] Para estudiar estos temas, se deben identificar estrategias de historia de vida, y luego se construyen modelos para estudiar sus efectos. Finalmente, se realizan predicciones sobre la importancia y el papel de las estrategias[6] y los científicos usan estas predicciones para comprender cómo la evolución afecta el orden y la duración de los eventos de la historia de la vida de un organismo, en particular la vida útil y el período de reproducción.[7] La teoría de la historia de la vida se basa en un fundamento evolutivo y estudia los efectos de la selección natural en los organismos, tanto a lo largo de su vida como a través de las generaciones.[8] También utiliza medidas de aptitud evolutiva para determinar si los organismos son capaces de maximizar u optimizar esta aptitud,[9] al asignar recursos a una gama de diferentes demandas a lo largo de la vida del organismo.[1] Sirve como un método para investigar más a fondo las "muchas capas de complejidad de los organismos y sus mundos".[10]
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1. Teoría del Caldo Primordial, de Alexandr Ivánovich Oparin
Bioquímico ruso, Alexandr Ivánovich Oparin publicó en 1922 "El origen de la vida". Ubica el inicio de la Tierra hace unos 4.600 millones de años atrás y explica cómo las particulares condiciones de la atmósfera de entonces, con altas concentraciones de metano, vapor de agua, amoníaco e hidrógeno gaseoso, terminó por generar una reacción química. A medida que la Tierra comenzó a enfriarse se fueron formando mares primitivos o caldos primordiales, con gran cantidad de compuestos disueltos en ellos. Poco a poco, estas moléculas inorgánicas se habrían asociando o agrupado entre sí a través de reacciones químicas, creando otras mayores, cuerpos cada vez más complejos (coacervados), que fueron determinantes en la evolución de los primeros compuestos orgánicos o células vivas.
2. La teoría de Miller y su experimento
Stanley Miller, en 1953 quiso probar la teoría de Oparin. Para esto, creó un dispositivo que reproducía la mezcla de elementos (agua, metano, amoníaco e hidrógeno) y la atmósfera primitiva inicial de la Tierra, a la vez que producía pequeñas descargas eléctricas, simulando los rayos de una tormenta. Una semana después, se vieron los resultados, parcialmente positivos. Se generaron moléculas orgánicas sencillas y, a partir de ellas, otras más complejas, como aminoácidos, ácidos orgánicos y nucleótidos. Aunque no se logró probar el desarrollo evolutivo de la vida en la Tierra, se abrió un nuevo camino hacia la obtención de moléculas orgánicas. Stanley Miller y la máquina que hizo posible reproducir las condiciones de la Tierra en sus inicios.
3. La teoría de las microesferas de proteinoides, de Fox
El paso siguiente lo dio el bioquímico norteamericano Sidney W. Fox. Según sus estudios, las primeras formas de vida no sólo sucedieron en el mar, sino también en la tierra. A muy altas temperaturas (cercanas a los 1.000° C), una determinada mezcla de gases habrían sufrido transformaciones que culminaron en la síntesis de aminoácidos, que a su vez se unieron formando "protenoides". Al sumergirse en el agua, éstos se replegaron sobre sí mismos adoptando formas de microesferas, que podían absorber sustancias como agua, glucosa, aminoácidos y continuar su desarrollo.
4. Teoría de la panspermia
Desarrollada por el biólogo alemán Hermann Ritcher en 1865, supone que la vida en la Tierra tiene origen en el cosmos o, específicamente, en microorganismos espaciales que llegaron a nuestro planeta a través de rocas, cometas, meteoritos o restos de material cósmico que impactaron en ella. Estos "gérmenes extraterrestres" o cosmozoarios, habrían aportado el material orgánico necesario para el comienzo de la vida. En 1908 el químico sueco, Svante Arrhenius, recuperó esta teoría denominándola: panspermia, palabra que en griego significa "semillas por todas partes". Así, adheridos a algunos cuerpos celestes, estos organismos, viajarían por el espacio hasta encontrar una atmósfera o ambiente con las condiciones adecuadas para evolucionar. Los seguidores de esta hipótesis a su vez, se dividieron en dos ramas: los partidarios de la panspermia celular, o los que creen en un origen de la vida terrestre a partir de microorganismos cósmicos; y los adeptos a la panspermia molecular, es decir, que los cuerpos celestes trajeron consigo moléculas orgánicas relativamente complejas, pero sin alcanzar el nivel celular. Partículas del espacio podrían haber llegado a la Tierra adheridas a los meteoritos y generar el inicio de la vida. Recientemente, científicos de la NASA descubrieron ribosa (un componente crucial del ARN o ácido ribonucleico) y otros azúcares esenciales, como arabinosa y zilosa, en dos meteoritos ricos en carbono llamados NWA 801 y Murchison. El hallazgo en meteoritos de azúcares esenciales e imprescindibles para el origen de la vida, parece respaldar la teoría de la panspermia molecular.
5. Teoría del Mundo del ARN
El ácido ribonucleico o ARN, junto a otras proteínas y moléculas, es un elemento decisivo para que el ADN pueda replicarse. Esta teoría sostiene que el ARN es la molécula que dio lugar al ADN, ya que su presencia en la cadena evolutiva es muy anterior y, al igual que el ADN, tiene la capacidad de almacenar información y, al mismo tiempo, puede catalizar reacciones químicas (como las proteínas). La hipótesis plantea que el ARN sería el punto de partida en la formación de las células primitivas y la molécula a partir de la cual habría evolucionado el sistema genético tal como se lo conoce actualmente. ¿El problema sin resolver? El origen del propio ARN en la Tierra. Incertidumbre que, para muchos, vuelve a conducir a la idea de que los nucleótidos podrían haber llegado del espacio, a través de la lluvia de meteoritos que impactaban contra la superficie terrestre en aquella época.
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