Pregunta llarga 4 · Biología I UB 2022

Explica el procés d'origen de la vida a la Terra, responent de manera integrada a les qüestions de com, quan, on i per què va sorgir.

Solución: L'origen de la vida (abiogènesi) es descriu científicament a través dels següents eixos: - Quan: fa aproximadament entre 3.800 i 4.100 milions d'anys (Arqueà inicial), poc després de la consolidació de la litosfera terrestre i del final de l'intens bombardeig meteorític tardà, com testifiquen els microfòssils i signatures isotòpiques de carboni d'Isua i de l'oest d'Austràlia. - On: els models més acceptats situen aquest origen en ambients aquàtics primitius, especialment en *surgències hidrotermals submarines* (fumeroles blanques alcalines), riques en gradients de protons ($pH$), minerals catalítics (sulfurs de ferro i níquel) i protecció contra la radiació ultraviolada ambiental. Altres hipòtesis proposen zones mareals de tolles d'aigua dolça amb cicles d'humectació i assecat. - Com: a través d'una evolució química prebiòtica dividida en etapes: - Síntesi abiòtica de monòmers orgànics simples (aminoàcids, nucleòtids, lípids). - Polimerització sobre superfícies minerals (com argiles o porus minerals). - Sorgiment del 'Món d'ARN', on l'ARN actuava simultàniament com a dipòsit d'informació genètica i com a catalitzador químic (ribozims). - Encapsulació en vesícules lipídiques (protocèl·lules o protobionts) que mantenien un medi intern diferenciat. - Transició cap al sistema actual $\text{ARN} \rightarrow \text{ADN}$ (més estable químicament) i proteïnes (catalitzadors més versàtils). - Per què: com a resultat de les lleis de la termodinàmica dels sistemes oberts fora de l'equilibri; les estructures dissipatives van sorgir espontàniament per accelerar la dissipació dels gradients electroquímics i d'energia lliure presents entre l'aigua hidrotermal reduïda i l'oceà primigeni.