Si el oxígeno nos mata lentamente, ¿por qué no evolucionamos para respirar / utilizar algún otro gas?

TL; DR – El oxígeno es la forma en que lo hicieron los simios, y la evolución no reconstruye las cosas desde cero Y / O hace cosas complicadas a la vez.

Nuestros antepasados ​​evolutivos procesaron oxígeno, y sus antepasados ​​evolutivos procesaron oxígeno, y así sucesivamente. En ningún momento durante esa cadena hubo un mecanismo de energía diferente a la respiración, un beneficio para la capacidad de uno de nuestros ancestros de tener más descendencia.

No podemos usar la fotosíntesis, no hay forma de que algo que se mueva tanto como los mamíferos pueda obtener toda la energía que necesitan de los conocidos procesos de fotosíntesis.

Pero ese no es el problema real.

No podemos usar alguna nueva vía (¿catalizador de fijación de nitrógeno? ¿Catalizador de metal? Cualquier cosa que sea un cambio repentino es complicado, no importa exactamente qué es) que podría descubrirse en un laboratorio. Cualquier cambio grande en la fuente de energía básica de nuestras células definitivamente sería complicado y requeriría miles de cambios de pares de bases, como mínimo.

La biología celular es complicada . Son órdenes de magnitud más densas que el algoritmo de búsqueda de Google. Para que una nueva fuente de energía funcione, la descendencia de un animal necesitaría cientos de mutaciones, todas las correctas exactas (lo cual es astronómicamente improbable), y tendría que ser capaz de reproducirse con otros miembros de su especie (incluso más improbable).

O posiblemente podamos hacerlo con el tiempo, pero el problema es que construir una pieza de un nuevo mecanismo de energía en realidad no ayuda, y simplemente te arrastra hacia abajo: estás desperdiciando energía haciendo una proteína inútil. Una mutación para el primer paso de una estructura celular de maravilla no te ayuda a tener descendencia. Así que no hay ninguna posibilidad de que el segundo paso, y el tercer paso, aparezcan en absoluto.

Evolution realiza un cambio único y pequeño que brinda un beneficio menor, y luego otro pequeño cambio. Y luego otro. Con el tiempo, esto se vuelve muy complicado, pero no necesariamente lleva a criaturas eficientes . Mi ejemplo es cómo uno de los nervios de las jirafas llega hasta el cuello, y luego todo el camino de regreso, cuando realmente solo podía atravesar una arteria y ahorrar una gran distancia …

Nervio laríngeo – RationalWiki

No soy un experto, pero mi mejor estimación es que el oxígeno es el mejor candidato para gas respirable en una forma de vida basada en carbono. Se une fácilmente con el carbono. El ATP, los carbohidratos, las proteínas y casi todo lo demás necesario para la vida basada en el carbono contiene oxígeno. El número de enlaces formados por oxígeno (2) es perfecto para lo que lo usamos. En nuestra atmósfera hay suficiente oxígeno para que no se nos acabe. Si hubiésemos evolucionado para usar algo como nitrógeno como gas respirable, necesitaríamos algo además de la hemoglobina para transportarlo, y forma 3 enlaces en lugar de 2, lo que significa que se necesitaría más energía para “satisfacerlo”.

Y cuando decimos que el oxígeno lentamente nos mata, queremos decir lentamente. Lo suficientemente lento como para que algunas personas vivan más allá de 100 sin efectos adversos. Este también es un factor probable, ya que nos mata demasiado lento para evolucionar contra él. Simplemente no notamos el “veneno”.

El único otro gas significativamente abundante que hay en la atmósfera de la Tierra es el nitrógeno. El nitrógeno gaseoso por sí solo es altamente estable y no participará en muchas reacciones químicas. El oxígeno, por otro lado, es altamente reactivo y siempre está buscando una reacción química para la fiesta.

El oxígeno nos mata … lentamente. De hecho, demasiado lentamente para que actúe como una presión selectiva. Además, es demasiado eficiente y abundante para sacrificar como fuente de un agente oxidante.

El proceso en el que el oxígeno nos mata es lo que llamamos estrés oxidativo. Esto es bastante desagradable y está relacionado con el daño celular y tisular progresivo (ver la enfermedad de Alzheimer y la vía del daño oxidativo a la aterosclerosis). Esto normalmente toma décadas para llegar a ser lo suficientemente significativo como para obstaculizar nuestras actividades diarias y lo más importante (en términos evolutivos) la reproducción sexual.

Piensa en nuestros antepasados. ¿Son más propensos a morir por “vejez” u otra cosa? Enfermedades, depredadores, tribus en guerra, inanición … todos esos son más propensos a la mortalidad que el estrés oxidativo.

Es por eso que los humanos no evolucionaron para evitar el uso de oxígeno; no fue lo suficientemente significativo como una presión selectiva.