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Las teorías del origen de la vida intentan
explicar cómo se originaron los seres vivos.
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Cómo surgió la vida tal y como la conocemos
es una pregunta que muchos filósofos,
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teólogos y científicos se han hecho desde
hace muchísimos años, de hecho, podríamos
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decir que casi desde que el hombre es hombre.
Distintos registros científicos establecen que
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la tierra se formó hace unos 4.5-5 billones de
años y que los fósiles más antiguos conocidos,
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correspondientes a restos de cianobacterias
encontrados en el oeste de Australia,
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datan de por lo menos unos
3.5 billones de años atrás.
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A pesar de que no se tienen registros
fósiles ni evidencia geológica más antigua,
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muchos científicos coinciden en que otras
formas de vida pudieron haber existido antes,
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pero que los fósiles pudieron haber sido
destruidos por el calor y los cambios de
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forma de muchas rocas durante el Precámbrico.
¿Qué sucedió durante los casi 2 billones de
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años que transcurrieron desde el origen de la
tierra y la ocurrencia de los primeros fósiles?
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Son los acontecimientos biológicos que se
dieron por ese entonces los que hicieron
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posible el surgimiento de la vida y los que hoy
son tan debatidos en la comunidad científica.
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Enseguida encontraremos algunas de las
principales teorías hipotéticas planteadas
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por distintos autores para explicar el origen
de los primeros organismos vivos, a partir de
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los cuales presuntamente evolucionaron
las formas de vida más “avanzadas”.
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Principales teorías del origen de la vida
1- Vida por generación espontánea
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Desde los griegos hasta muchos científicos
de mediados del siglo XIX se aceptaba la
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propuesta de que los seres vivos podían surgir
espontáneamente, sin otros organismos parentales,
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a partir de materia “no viva”.
Por lo tanto, durante muchos siglos,
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distintos pensadores estaban convencidos de que
los insectos, los gusanos, las ranas y otras
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alimañas se formaban espontáneamente sobre
el lodo o sobre materia en descomposición.
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Estas teorías fueron desacreditadas en más de
una oportunidad por los experimentos llevados
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a cabo por Francesco Redi (1668) y
Louis Pasteur (1861), por ejemplo.
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Redi probó que, a menos que insectos adultos
pusieran sus huevos sobre un trozo de carne,
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las larvas no surgían espontáneamente sobre
este. Por otra parte, Pasteur demostró más
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tarde que los microorganismos sólo podían
venir de microorganismos preexistentes.
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Además, hay que decir que esta teoría también
fue ignorada porque en distintos contextos
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históricos la “generación espontánea” se refería
a dos conceptos bastante diferentes, a saber:
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- Abiogénesis: la noción del origen de
la vida a partir de materia inorgánica y
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- Heterogénesis: la idea de que la vida
surgía a partir de materia orgánica muerta,
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así como los gusanos “aparecían”
sobre la carne en descomposición.
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Darwin y Wallace, un poco antes, en 1858,
publicaron independientemente sus teorías
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sobre la evolución por selección natural, por
medio de las cuales hacían entender que los seres
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vivos más complejos habían podido evolucionar
a partir de seres unicelulares más “simples”.
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Así, la teoría de la generación espontánea
desapareció del panorama y la comunidad
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científica comenzó a preguntarse cómo surgieron
esos “seres unicelulares más simples” de los que
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hablaban los evolucionistas.
2- Teoría del caldo primario
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y de la evolución química gradual
En 1920, los científicos A. Oparin
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y J. Haldane propusieron, por separado, la
hipótesis sobre el origen de la vida en la
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tierra que hoy lleva sus nombres y por medio de
la cual establecían que la vida en la tierra pudo
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haber surgido “paso-a-paso” a partir de materia
no viva, por medio de una “evolución química”.
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Ambos investigadores sugirieron que la tierra
“inicial” debió tener una atmósfera reductora
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(pobre en oxígeno, en la cual todas las moléculas
tendían a donar electrones), una condición que
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podía explicar perfectamente algunos eventos:
- Que algunas moléculas inorgánicas reaccionasen
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entre sí para formar los “bloques” estructurales
orgánicos de los seres vivos, proceso dirigido
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por energía eléctrica (de rayos) o lumínica
(del sol) y cuyos productos se acumulasen
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en los océanos formando un “caldo primario”.
- Que dichas moléculas orgánicas se combinasen
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posteriormente, ensamblando moléculas
más complejas, formadas por fragmentos
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de moléculas más simples (polímeros) como
las proteínas y los ácidos nucleicos.
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- Que dichos polímeros se ensamblasen en unidades
capaces de replicarse por sí mismas, bien haya
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sido en grupos metabólicos (propuesta de Oparin)
o en el interior de membranas que formaban unas
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estructuras “tipo célula” (propuesta de Haldane).
3- Panspermia
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En 1908, un científico llamado August Arrhenius,
propuso que unas “semillas portadoras de vida”
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estaban dispersas por el espacio cósmico y
que caían sobre los planetas y “germinaban”
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cuando las condiciones allí eran favorables.
Esta teoría, conocida también como la teoría de
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la panspermia (del griego pan, que significa
“todo” y sperma, que significa “semilla”),
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fue apoyada por distintos científicos y también
podemos encontrarla referida en algunos textos
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como “el origen extraterrestre de la vida”.
4- Vida por electricidad
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Más adelante, parte de la comunidad científica
insinuó que el origen de la vida propuesto por
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Oparin y Haldane pudo haber iniciado en la tierra
gracias a un “chispazo” eléctrico que proporcionó
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la energía necesaria para la “organización” de
los compuestos orgánicos fundamentales a partir de
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compuestos inorgánicos (una forma de abiogénesis).
Estas ideas fueron sustentadas experimentalmente
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por dos investigadores norteamericanos:
Stanley Miller y Harold Urey.
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Por medio de sus experimentos, ambos
científicos demostraron que, a partir de
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sustancias inorgánicas y con algunas condiciones
atmosféricas especiales, una descarga eléctrica
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era capaz de formar moléculas orgánicas
como los aminoácidos y los carbohidratos.
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Esta teoría proponía, entonces, que con el
paso del tiempo pudieron haberse formado las
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moléculas más complejas que hoy caracterizan
a los seres vivos; razón por la cual esta
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fue de gran apoyo para las teorías del “caldo
primario” de Oparin y Haldane unos años antes.
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5- La vida bajo el hielo
Otra teoría, tal vez un
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poco menos conocida y aceptada, propone que la
vida surgió en las aguas oceánicas profundas,
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cuya superficie estaba presuntamente recubierta
por una gruesa y espesa capa de hielo, pues el
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Sol de la tierra inicial probablemente no incidía
tan fuertemente sobre la superficie como ahora.
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La teoría propone que el hielo pudo haber
protegido cualquiera fuera el fenómeno
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biológico que ocurriese en el mar, permitiendo
la interacción de los distintos compuestos
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que originaron las primeras formas vivas.
6- La vida a partir de polímeros orgánicos
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Proteínas
Después de que
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pudiese demostrarse en un laboratorio que
compuestos orgánicos como los aminoácidos
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podían formarse a partir de materia inorgánica
en determinadas condiciones, los científicos
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comenzaron a preguntarse cómo se dio el proceso
de polimerización de los compuestos orgánicos.
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Recordemos que las células están formadas
por grandes y complejos tipos de polímeros:
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las proteínas (polímeros de aminoácidos), los
carbohidratos (polímeros de azúcares), los ácidos
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nucleicos (polímeros de bases nitrogenadas), etc.
En 1950, el bioquímico Sidney Fox y su grupo
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de trabajo descubrió que, en
condiciones experimentales,
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si un conjunto de aminoácidos era calentado en
ausencia de agua, estos podían unirse entre sí
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formando un polímero, es decir, una proteína.
Estos hallazgos sirvieron para que Fox sugiriera
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que en el “caldo primitivo” propuesto por Oparin
y Haldane podían haberse formado aminoácidos que,
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al entrar en contacto con alguna
superficie caliente, promoviendo la
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evaporación del agua, podían formar proteínas.
Ácido ribonucleico y la vida sobre arcilla
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El químico orgánico Alexander Cairns-Smith
propuso después que las primeras moléculas
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que hicieron posible la vida pudieron encontrarse
sobre superficies arcillosas, las cuales no solo
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ayudaron a concentrarlas, sino que promovieron
su organización en patrones definidos.
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Estas ideas, que vieron la luz en los
años 90, afirmaban que la arcilla podía
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servir como “catalizadora” en la formación de
polímeros de ARN (ácido ribonucleico) actuando,
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a su vez, como soporte de catálisis.
7- La hipótesis de “los genes primero”
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Teniendo en cuenta las ideas de la formación
“espontánea” de los polímeros orgánicos
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esenciales, algunos autores se dieron
a la tarea de imaginar la posibilidad
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de que las primeras formas de vida hayan sido
simplemente ácidos nucleicos autoreplicables,
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como el ADN (ácido desoxirribonucleico) o el ARN.
Por lo tanto, se sugirió que otros elementos
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importantes, como las redes metabólicas y
la formación de membranas, por ejemplo, se
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añadieran posteriormente el sistema “primigenio”.
Dadas las características de reactividad del ARN,
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muchos científicos apoyan la noción
de que las primeras estructuras
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auto-catalíticas estaban formadas por ese
ácido nucleico (evidentes como ribozimas),
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hipótesis conocidas como "el mundo de ARN".
De acuerdo con esto el ARN pudo, potencialmente,
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haber catalizado las reacciones que permitieron
su propio copiado, haciéndolo capaz de transmitir
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información genética de generación en
generación e, incluso, evolucionando.
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8- La hipótesis del “metabolismo primero”
Por otra parte, distintos investigadores más
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bien apoyaban la noción de que la vida tuvo lugar
primero en moléculas orgánicas “tipo-proteínas”,
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estableciendo que las formas de vida iniciales
pudieron consistir en redes metabólicas
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“autosustentables” previas a los ácidos nucleicos.
La hipótesis implica que las “redes metabólicas”
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pudieron haberse formado en zonas cercanas a
respiraderos hidrotermales, los cuales mantenían
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un suministro continuo de precursores químicos.
Así, las primeras rutas más simples pudieron
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haber producido moléculas que actuasen como
catalizadoras para la formación de moléculas
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más complejas y, eventualmente, las redes
metabólicas pudieron haber sido capaces de
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formar otras moléculas aún más complejas, como
los ácidos nucleicos y las grandes proteínas.
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Finalmente, estos sistemas autosustentables
pudieron haber sido “encapsulados” en el
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interior de membranas, formando
así los primeros seres celulares.
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9- El origen de la vida por "necesidad"
Algunos investigadores pertenecientes al Instituto
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de Tecnología de Massachusetts (MIT, USA) han
contribuido a la formulación de una teoría que
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explica el origen de los primeros seres vivos por
"necesidad", de algún modo “siguiendo las leyes
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de la naturaleza” y no por “azar” o “casualidad”.
De acuerdo con esta teoría, el surgimiento de la
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vida fue una cuestión inevitable, pues se
estableció que la materia generalmente se
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desarrolla en “sistemas” que, dirigidos por una
fuente externa de energía y rodeados por calor,
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son más eficientes en la disipación de la energía.
Los experimentos relacionados con esta teoría han
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demostrado que cuando una población de átomos
aleatorios se expone a una fuente de energía,
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estos se organizan entre sí para disipar la
energía más eficientemente, sugiriendo que
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este “re-modelamiento” eventualmente
terminaría con la formación de vida.
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La fuente alterna de energía pudo haber sido
fácilmente el sol, aunque no se descarta del
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todo otras posibilidades.
10- Creacionismo
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El creacionismo es otra de las teorías apoyada por
una parte importante de las sociedades actuales,
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principalmente por acto de fe. De acuerdo con
esta corriente del pensamiento, el universo
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y todas las formas de vida que se hayan en
este fueron creadas de la “nada” por un Dios.
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Es una teoría que se contrapone interesantemente
con las teorías modernas de la evolución,
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las cuales buscan explicar el origen de la
diversidad de formas vivas sin la necesidad
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de un Dios o de cualquier otro “poder divino”
y, muchas veces, simplemente por “azar”.
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Existen dos tipos de creacionistas: los bíblicos
y los de la “tierra antigua”. Los primeros
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creen que todo lo expuesto en el capítulo del
Génesis en la Biblia es literalmente cierto,
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mientras que los segundos consideran
que un creador hizo todo lo que existe,
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pero sin afirmar que la historia
del Génesis es una historia literal.
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No obstante, ambos tipos de creacionistas
creen que los cambios en los organismos
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pueden implicar cambios en una especie y
también creen en los cambios “hacia abajo”,
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como las mutaciones negativas, por ejemplo.
Empero, no creen que estos cambios puedan haber
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conseguido la evolución de una especie “inferior”
en una especie “superior” o mucho más compleja.
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El creacionismo y el evolucionismo han
sido motivo de debates y disputas desde
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la publicación de las primeras teorías
evolucionistas y, aún en la actualidad,
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ambas visiones parecen ser mutuamente excluyentes.
¿y tú cuál de estas teorías sobre el origen
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de la vida apoyas? Deja tu opinión
en los comentarios. Hasta pronto.
