Los científicos tienen muchas teorías sobre cómo las materias primas de la Tierra se convirtieron en células vivas, pero una nueva propuesta es particularmente viscosa.
En un artículo reciente, un equipo internacional sostiene que la vida pudo haber surgido por primera vez dentro de una masa pegajosa adherida a una roca, mucho antes de que existieran verdaderas células.
De manera similar a las biopelículas bacterianas que vemos hoy en las rocas, las superficies de los estanques e incluso en los dientes sin cepillar, una matriz de gel semisólida proporcionaría el lugar perfecto para que se establezca la vida, proponen los autores, tanto en la Tierra como, potencialmente, en otros planetas.
Esta noción de vida gelatinosa es un poco específica: la mayoría de las teorías sobre el origen de la vida preparan el escenario para la primera química orgánica en el agua, no para la sustancia viscosa.
Pero esas teorías también luchan por explicar cómo moléculas simples del tipo que probablemente flotaban en las aguas de la Tierra podrían haberse transformado en algo tan complejo como el ARN (ácido ribonucleico) o el ADN (ácido desoxirribonucleico) sin algún apoyo adicional.
Un entorno similar a un gel podría resolver varios de esos problemas a la vez.
“Mientras que muchas teorías se centran en la función de las biomoléculas y los biopolímeros, nuestra teoría incorpora el papel de los geles en los orígenes de la vida”, afirma Tony Jia, astrobiólogo de la Universidad de Hiroshima.
Un medio gel, proponen Jia y sus coautores, sería capaz de atrapar y organizar moléculas en formaciones lo suficientemente estables como para superar algunas barreras clave en la química anterior a la vida.
La Tierra primitiva no era el lugar relativamente templado y cubierto de ozono que conocemos hoy. La intensa radiación ultravioleta podía llegar a la superficie sin obstáculos y las temperaturas eran extremas.
Los geles prebióticos, sugiere el equipo, podrían haber ofrecido una protección muy necesaria a la frágil química de la vida, mucho antes de que las células reales unidas a membranas tuvieran la oportunidad de desarrollarse.
En esta teoría, propuesta por primera vez en 2005 y ampliada aquí, las protocélulas no fueron el primer paso en el origen de la vida, sino más bien el resultado de la organización química establecida por la sustancia primordial.
“Aquí describimos el marco del gel prebiótico primero, que considera que la vida temprana puede haber surgido dentro de matrices de gel adheridas a la superficie”, escriben los investigadores.
“Estos geles prebióticos pueden haber permitido a los sistemas químicos primitivos superar barreras clave en la química prebiótica al permitir la concentración molecular, la retención selectiva, la eficiencia de la reacción y la amortiguación ambiental”.
Proponen que en estos primeros geles los primeros soplos de un metabolismo podrían haber surgido cuando sustancias químicas intercambiaban electrones. Junto con la luz visible e infrarroja, la luz ultravioleta que penetra en el gel podría haber proporcionado energía adicional para las reacciones químicas internas, de forma muy parecida a como lo hace la fotosíntesis en las plantas actuales.
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Los geles pueden concentrar monómeros, como nucleótidos activados y aminoácidos, añade el equipo, y están compuestos de una manera que retienen selectivamente e interactúan con ciertas sustancias químicas, no con otras.
El ambiente húmedo, pero no del todo, dentro de una matriz de gel favorece reacciones que pueden unir monómeros para formar polímeros (moléculas complejas como las de nuestro propio cuerpo) a diferencia de las reacciones de hidrólisis, en las que los químicos se descomponen en partes más pequeñas.
Esto también amplía lo que estamos buscando cuando se trata de vida más allá de la Tierra. Estructuras como geles, en lugar de sustancias químicas específicas, pueden ser objetivos en futuras misiones en busca de vida en el espacio.
La investigación fue publicada en ChemSystemsChem.