Cómo comienza la vida sigue siendo una cuestión sin resolver. Un componente clave podría ser el ARN, un primo molecular del ADN que se encuentra en todas las formas de vida en la Tierra, y ahora los científicos dicen haber demostrado cómo podría haberse formado en nuestro planeta hace eones. Pero no todo el mundo está convencido, y el ARN posiblemente sea sólo una de las muchas moléculas que podrían dar origen a la vida en mundos diferentes.
En un artículo publicado hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences USA, el astrobiólogo Yuta Hirakawa y sus colegas describen cómo las condiciones en la Tierra hace unos 4.300 millones de años podrían haber sido perfectas para que surgiera la vida. En su experimento demostraron que, tras un gran impacto en la Tierra, podría haberse formado ARN y, posteriormente, vida.
Los pasos que el equipo ha esbozado sugieren “que el ARN es un resultado intrínseco de los planetas en todas partes”, dice Steven Benner de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada (FfAME) en Florida, coautor del artículo. Y eso, a su vez, “implicaría que hay vida en todas partes”. A diferencia de las proteínas, que realizan la mayor parte de la química en las células modernas, y del ADN, que almacena información genética, el ARN puede hacer un poco de ambas cosas, una de las razones por las que durante mucho tiempo se le ha considerado un candidato prometedor para ser la primera molécula de la vida.
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Dirigido por Hirakawa, el equipo de investigación preparó tubos de ensayo que contenían una mezcla acuosa de materiales similares a los que se pensaba eran comunes en la Tierra primitiva, luego los calentó y los dejó secar. Las mezclas incluían una sopa química de azúcar ribosa, nucleobases, una fuente reactiva de fósforo y minerales de un compuesto llamado borato.
El proceso de calentamiento y secado habría sido “ubicuo en la Tierra primitiva”, dice Hirakawa. “Así que esta reacción debe haber ocurrido”. El resultado del experimento fue la formación de moléculas similares al ARN que, con mínimas reacciones químicas adicionales, podían convertirse en ARN propiamente dicho. El equipo dice que esto muestra que el ARN podría formarse naturalmente cerca del amanecer de nuestro planeta.
Lee Cronin, experto en química prebiótica de la Universidad de Glasgow, que no participó en el artículo, dice que no está seguro de sus hallazgos porque se requirió la participación humana para adquirir y mezclar los diversos componentes. “El hecho de que hayan realizado ingeniería inversa en la síntesis de ARN en las condiciones adecuadas no dice nada”, afirma. “La justificación de la plausibilidad es falsa”.
Uno de los hallazgos clave del artículo es que el compuesto borato no inhibe la formación de materiales precursores de la vida, como se pensaba anteriormente, sino que en realidad ayuda a la producción de ARN. “El borato es muy importante para estabilizar los azúcares, que son moléculas inestables”, dice Hirakawa, señalando también que las reacciones del borato pueden formar ribosa fosfato y fosfato deshidratado, dos moléculas clave para la síntesis posterior del ARN. “El mayor hallazgo de mi investigación es que el borato facilita estas reacciones”.
Los investigadores también han detectado borato en Marte, lo que plantea la posibilidad de que la vida pudiera haber surgido de forma independiente en el Planeta Rojo, dice Benner. “La atmósfera primitiva de la Tierra no era tan diferente de lo que es Marte ahora”, dice.
Dicho esto, la hipótesis del equipo de investigación todavía requiere una fuerte influencia externa. Es decir, que un objeto grande se estrellara contra la Tierra sería la forma más obvia de transportar los precursores del ARN. Calculan que algo del tamaño del asteroide Vesta, que se encuentra en el cinturón de asteroides, debería haber sido suficiente. Este impactador habría estado separado y sería mucho más pequeño que el objeto del tamaño de Marte que se cree que causó la formación de la Luna al impactar con la Tierra. La física conocida de la formación de planetas sugiere fuertemente que impactos de tamaño mediano como el propuesto en el nuevo estudio fueron relativamente comunes en las primeras épocas de la Tierra.
Esto significa, dice Benner, que es probable que otros planetas rocosos también hayan tenido eventos de impacto que podrían haber llevado a condiciones similares. “El argumento es: el impacto de la historia es universal”, dice. “A medida que un planeta acumula una pequeña parte de su órbita alrededor de una estrella, limpia su espacio”, adquiere los precursores del ARN y presumiblemente cocina el ARN. Y si ese escenario es cierto, dice, “significa que hay vida en todas partes, incluso en miles de millones de otras estrellas como el Sol”. [in the Milky Way that] Es casi seguro que tenemos planetas rocosos”.
El aporte más notable del supuesto gran impacto, dice el equipo, habrían sido las moléculas necesarias para convertir la ribosa, un azúcar, en ribosa fosfato.
Un análisis reciente de muestras del asteroide Bennu, recogidas por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA en 2020 y devueltas a la Tierra en 2023, también reveló la presencia de ribosa en ese asteroide. El hallazgo sugiere además que la ribosa estaba presente en la Tierra primitiva, dice Yoshihiro Furukawa de la Universidad de Tohoku, quien dirigió el hallazgo de ribosa y también fue coautor del nuevo artículo, porque Bennu es indicativo del mismo tipo de material primordial que habría formado inicialmente nuestro planeta. “Por lo tanto, los meteoritos tipo Bennu deberían haber proporcionado los componentes básicos de la vida en la Tierra prebiótica”, dice.
Cronin, sin embargo, dice que Benner y el nuevo estudio todavía dependen de la aportación humana para producir ARN, incluso si parece que ha sido el resultado de un proceso natural. E incluso con todos los ingredientes correctos, las posibilidades de producir ARN son extremadamente bajas sin la intervención humana, dice, similar a sacar una escalera real en un juego de póquer. “La probabilidad matemática de encontrar ARN en otras partes del universo es básicamente cero”, concluye Cronin.
En cambio, afirma, muchas otras moléculas además del ARN podrían ser ingredientes de la vida en otros mundos. “El ARN es una molécula súper aburrida”, dice. “No tiene nada de especial y hay muchas alternativas que podrían hacer su trabajo”.
Sin embargo, el papel del borato en el proceso es “súper interesante”, añade Cronin. El “trabajo con borato de los investigadores es tremendo”, afirma. “Muestra cómo cosas extrañas pueden crear moléculas en las que no pensábamos”.