Cómo comenzó la vida en la Tierra, según la ciencia

La vida en el planeta se habría producido gracias a una gran explosión química en un espacio tan pequeño como una gota de agua. Este es el nuevo descubrimiento que se publicó en Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Es que un equipo de investigadores de la Universidad de Purdue en Indiana, Estados Unidos, señaló que este evento en la Tierra primitiva proporcionó reacciones hasta un millón de veces más rápidas de lo normal, lo que puso en marcha la evolución.

Tres químicos de la Universidad de Purdue, Dylan T. Holden, Nicolás M. Morato y R. Graham Cooks, descubrieron un mecanismo que permite estas reacciones de formación de péptidos en el agua, algo que ha desconcertado a los científicos durante décadas. “Esta es esencialmente la química detrás del origen de la vida y es la primera demostración de que las moléculas primordiales, aminoácidos simples, forman espontáneamente péptidos, los componentes básicos de la vida, en gotas de agua pura. Este es un descubrimiento determinante”, recalcó Cooks, Profesor Distinguido Henry Bohn Hass de Química Analítica en la Facultad de Ciencias de Purdue.

Enigma develado

Esta química basada en el agua, que conduce a las proteínas y, por lo tanto, a la vida en la Tierra, también podría conducir al desarrollo más rápido de medicamentos para tratar las enfermedades más debilitantes de la humanidad. Durante décadas, los científicos han teorizado que la vida en nuestro planeta comenzó en los océanos. El modo químico en que se produjo, sin embargo, seguía siendo un enigma. Los aminoácidos crudos, algo que los meteoritos ofrecieron sistemáticamente a la Tierra primitiva, pueden reaccionar y unirse para formar péptidos, los componentes básicos de las proteínas y, finalmente, la vida.

Sorprendentemente, el proceso requiere la pérdida de una molécula de agua, lo que parece muy poco probable en un ambiente húmedo, acuoso u oceánico. Para que se formara la vida, se necesitaba agua, pero también necesitaba espacio lejos de ella. Cooks, un experto en espectrometría de masas y química de la Tierra primitiva, y su equipo han descubierto la respuesta al acertijo: “el agua no está mojada en todas partes”, declaró paradójicamente.

En los márgenes, donde la gota de agua se encuentra con la atmósfera, pueden tener lugar reacciones increíblemente rápidas que transforman los aminoácidos abióticos en los componentes básicos de la vida. Los lugares donde el rocío del mar vuela por el aire y las olas golpean la tierra, o donde el agua dulce brota por una pendiente, eran paisajes fértiles para la evolución potencial de la vida.

Los químicos han pasado más de 10 años usando espectrómetros de masas para estudiar las reacciones químicas en las gotas de agua. “Las velocidades de reacción en las gotas son entre 100 y 1.000.000 de veces más rápidas que las mismas sustancias químicas que reaccionan en una solución a granel”, continuó Cooks. Las velocidades de estas reacciones hacen que los catalizadores sean innecesarios, acelerando las reacciones y, en el caso de la química de la Tierra primitiva, haciendo posible la evolución de la vida.

Comprender cómo funciona este proceso ha sido el objetivo de décadas de investigación científica. El secreto de cómo surgió la vida en la Tierra puede ayudar a los científicos a comprender por qué sucedió e informar la búsqueda de vida en otros planetas, o incluso en las lunas.

“Si se camina por un campus universitario por la noche, los edificios con las luces encendidas que lo alumbran son dónde trabajan los químicos sintéticos. Sus experimentos son tan lentos que duran días o semanas a la vez. Esto no es necesario, y utilizando la química de gotas, hemos construido un aparato, que se está utilizando en Purdue ahora, para acelerar la síntesis de nuevos productos químicos y posibles nuevos medicamentos” explicó Cooks. Las investigaciones continúan y prometen nuevos descubrimientos.

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