La latencia pudo preservar los ingrediantes de la vida en la Tierra

Los precursores químicos de la vida se enfrentaron a las duras condiciones de la Tierra primitiva mediante cambios reversibles en la actividad y la protección, un fenómeno conocido como latencia.

Así lo sugiere una nueva investigación publicada en Proceedings of the Royal Society B para dilucidar cómo surgió y persistió la vida en un joven planeta Tierra en el que los asteroides golpeaban la superficie, los volcanes arrojaban lava y dióxido de carbono, y la atmósfera espesa y tóxica carecía de oxígeno.

Los organismos utilizan la latencia para mitigar el riesgo de muerte al protegerse de condiciones desfavorables y resucitar una vez que las condiciones favorables regresan.

"Si estás activo, pero no hay comida porque el río se está secando, por ejemplo, vas a morir", explica en un comunicado Kevin Webste, científico asociado del Planetary Science Institute (PSI) y autor del estudio. "Pero si eres capaz de soportar esas condiciones realmente secas mientras estás inactivo, entonces puedes volver a la actividad tan pronto como haya agua nuevamente y vivir para transmitir tu información genética".

Webster y su couator, el estudiante Jay Lennon, de la Universidad de Indiana, se sumergieron en el registro fósil y recorrieron el árbol de la vida para descubrir que la latencia ha sido utilizada por una amplia variedad de organismos y durante toda la historia de la Tierra, incluida la actualidad.

"Al disminuir las tasas de mortalidad en condiciones subóptimas, la latencia reduciría la probabilidad de eventos de extinción locales y globales. Además, la latencia crea un 'banco de semillas' de individuos inactivos", escribieron los autores, lo que significa que la vida no necesita reiniciarse repetidamente durante la turbulenta juventud de la Tierra.

Sin embargo, la clave de este artículo no es sólo que la latencia hizo que la vida fuera más robusta, sino que incluso antes de que surgiera la vida, sus precursores químicos probablemente exhibieron rasgos de latencia, incluyendo la capacidad de existir en diferentes estados de actividad, de hacer la transición entre estos estados de actividad y de experimentar cierto grado de protección contra la descomposición mientras estaban latentes.

Algunas moléculas, a través de varios procesos, pueden cambiar entre un estado de latencia (durante el cual están protegidas, pero no pueden replicarse) y actividad (durante el cual son más vulnerables al medio ambiente, pero pueden replicarse). El cambio entre estos estados puede ocurrir en conjunción con cambios en el medio ambiente, como la temperatura o la disponibilidad de otras moléculas.

Por ejemplo, el ADN, una molécula que contiene información genética, está formado por dos hebras entrelazadas que pueden responder a los cambios de temperatura. Las altas temperaturas pueden hacer que las dos hebras se separen y las temperaturas más frías pueden hacer que dos hebras separadas se recombinen espontáneamente. El ADN también puede enrollarse alrededor de proteínas llamadas histonas para encerrar de forma segura su código genético y luego desenrollarse cuando hay condiciones favorables para la replicación.

"Argumentamos que estas moléculas pueden hacer estas cosas en entornos biológicos y que en la Tierra primitiva podríamos haber tenido parte de este comportamiento antes del origen de la vida", dijo Webster. En trabajos futuros, Webster pretende poner a prueba estas ideas mediante modelos. En concreto, quiere probar cómo la latencia puede afectar a la estabilidad de las redes de reacciones químicas en entornos prebióticos que sufren cambios ambientales.

Además, es probable que la latencia también haya influido en la forma en que la vida colonizó el planeta, dependiendo de dónde se originó. Por ejemplo, si la vida floreció por primera vez en una fuente termal aislada del interior, la latencia podría haberla ayudado a dispersarse más allá del oasis original; si la vida se desarrolló en el océano que abarca todo el globo, entonces la latencia podría no haber desempeñado un papel tan crucial.

Comprender cómo surgió, se extendió y persistió la vida en la Tierra también puede arrojar luz sobre cómo la vida podría haberse originado en otros lugares.

"¿Cómo pasa la vida de este estado puramente no vivo a uno que finalmente está vivo? "Esa pregunta me fascina porque también puede orientar la búsqueda de vida en mundos distantes", dijo Webster. "Puede decirnos algo sobre los procesos que debe atravesar un planeta para que surja la vida y qué buscar una vez que surge".