El origen de la vida en la Tierra sigue siendo enigmático, pero poco a poco estamos desentrañando los pasos involucrados y los ingredientes necesarios. Los científicos creen que la vida surgió en una sopa primordial de sustancias químicas orgánicas y biomoléculas en la Tierra primitiva, lo que eventualmente condujo a organismos reales.
Durante mucho tiempo se sospechó que algunos de estos ingredientes podrían haber sido transportados desde el espacio. Ahora, un nuevo estudio, publicado en Science Advances, muestra que un grupo especial de moléculas, conocidas como péptidos, pueden formarse más fácilmente en las condiciones del espacio que las que se encuentran en la Tierra. Eso significa que podrían haber sido transportados a la Tierra primitiva por meteoritos o cometas, y que la vida también podría formarse en otros lugares.
Las funciones de la vida se mantienen en nuestras células (y en las de todos los seres vivos) mediante moléculas grandes y complejas (orgánicas) basadas en carbono llamadas proteínas. La forma de producir la gran variedad de proteínas que necesitamos para mantenernos vivos está codificada en nuestro ADN, que es en sí mismo una molécula orgánica grande y compleja. Sin embargo, estas moléculas complejas se ensamblan a partir de una variedad de moléculas pequeñas y simples, como los aminoácidos, los llamados componentes básicos de la vida.
Para explicar el origen de la vida, necesitamos entender cómo y dónde se forman estos bloques de construcción y bajo qué condiciones se ensamblan espontáneamente en estructuras más complejas. Finalmente, necesitamos comprender el paso que les permite convertirse en un sistema confinado y autorreplicante: un organismo vivo. Este último estudio arroja luz sobre cómo algunos de estos bloques de construcción podrían haberse formado y ensamblado, y cómo terminaron en la Tierra.
Pasos a la vida
El ADN está formado por unos 20 aminoácidos diferentes. Como las letras del alfabeto, están dispuestas en la estructura de doble hélice del ADN en diferentes combinaciones para cifrar nuestro código genético. Los péptidos también son un conjunto de aminoácidos en una estructura similar a una cadena. Los péptidos pueden estar formados por tan solo dos aminoácidos, pero también pueden estar compuestos por cientos de aminoácidos.
El ensamblaje de aminoácidos en péptidos es un paso importante porque los péptidos proporcionan funciones tales como “catalizar” o mejorar reacciones que son importantes para mantener la vida. También son moléculas candidatas que podrían haberse ensamblado aún más en versiones tempranas de membranas, confinando moléculas funcionales en estructuras similares a células.
Sin embargo, a pesar de su papel potencialmente importante en el origen de la vida, no fue tan sencillo que los péptidos se formaran espontáneamente en las condiciones ambientales de la Tierra primitiva. De hecho, los científicos detrás del estudio actual habían demostrado previamente que las condiciones frías del espacio son en realidad más favorables para la formación de péptidos.
En la muy baja densidad de nubes de moléculas y partículas de polvo en una parte del espacio llamada medio interestelar, los átomos individuales de carbono pueden adherirse a la superficie de los granos de polvo junto con las moléculas de monóxido de carbono y amoníaco. Luego reaccionan para formar moléculas similares a aminoácidos. Cuando dicha nube se vuelve más densa y las partículas de polvo también comienzan a adherirse, estas moléculas pueden ensamblarse formando péptidos.
En su nuevo estudio, los científicos observan el denso entorno de los discos de polvo, de donde eventualmente emerge un nuevo sistema solar con una estrella y planetas. Estos discos se forman cuando las nubes colapsan repentinamente bajo la fuerza de la gravedad. En este entorno, las moléculas de agua son mucho más frecuentes: forman hielo en la superficie de cualquier aglomerado de partículas en crecimiento que podría inhibir las reacciones que forman péptidos.
Emulando en el laboratorio las reacciones que probablemente se produzcan en el medio interestelar, el estudio demuestra que, aunque se reduce ligeramente la formación de péptidos, no se impide. En cambio, a medida que las rocas y el polvo se combinan para formar cuerpos más grandes, como asteroides y cometas, estos cuerpos se calientan y permiten que se formen líquidos. Esto estimula la formación de péptidos en estos líquidos y existe una selección natural de reacciones adicionales que dan como resultado moléculas orgánicas aún más complejas. Estos procesos habrían ocurrido durante la formación de nuestro propio sistema solar.
Muchos de los componentes básicos de la vida, como los aminoácidos, los lípidos y los azúcares, pueden formarse en el entorno espacial. Muchos han sido detectados en meteoritos. Debido a que la formación de péptidos es más eficiente en el espacio que en la Tierra, y debido a que pueden acumularse en los cometas, sus impactos en la Tierra primitiva podrían haber producido cargas que impulsaron los pasos hacia el origen de la vida en la Tierra.
Entonces, ¿qué significa todo esto para nuestras posibilidades de encontrar vida extraterrestre? Bueno, los componentes básicos de la vida están disponibles en todo el universo. Cuán específicas deben ser las condiciones para permitirles autoensamblarse en organismos vivos sigue siendo una cuestión abierta. Una vez que sepamos eso, tendremos una buena idea de cuán extendida o no podría estar la vida.
Fuente: Phys.org.
