Los científicos tienen muchas teorías sobre cómo los materiales primordiales de la Tierra se transformaron en células vivas, pero una nueva propuesta es particularmente viscosa.
En un artículo reciente, un equipo internacional argumenta que la vida podría haber surgido por primera vez dentro de una masa de sustancia pegajosa adherida a una roca, mucho antes de la existencia de células verdaderas.
De manera similar a las biopelículas bacterianas que vemos hoy en día en rocas, superficies de estanques e incluso en tus dientes sin cepillar, una matriz de gel semisólido proporcionaría el lugar perfecto para que la vida se estableciera, proponen los autores, tanto en la Tierra como, potencialmente, en otros planetas.
Esta noción de «vida en gel» es algo especializada: la mayoría de las teorías sobre el origen de la vida sitúan la escena para la primera química orgánica en agua, no en una sustancia gelatinosa.
Pero esas teorías también tienen dificultades para explicar cómo las moléculas simples, como las que probablemente flotaban en las aguas de la Tierra primitiva, podrían haberse transformado en algo tan complejo como el ARN (ácido ribonucleico) o el ADN (ácido desoxirribonucleico) sin algún tipo de soporte adicional.
Un entorno similar a un gel podría resolver varios de estos problemas de una sola vez.
«Si bien muchas teorías se centran en la función de las biomoléculas y los biopolímeros, nuestra teoría incorpora en cambio el papel de los geles en los orígenes de la vida», afirma el astrobiólogo Tony Jia de la Universidad de Hiroshima.
Jia y sus coautores proponen que un medio en gel podría atrapar y organizar moléculas en formaciones lo suficientemente estables como para superar algunas de las barreras clave en la química prebiótica.
La Tierra primitiva no era un lugar relativamente benigno y protegido por una capa de ozono como lo conocemos hoy. La intensa radiación ultravioleta podía golpear la superficie sin impedimentos y las temperaturas eran extremas.
El equipo sugiere que los geles prebióticos podrían haber ofrecido la protección necesaria a la frágil química de la vida, mucho antes de que las células delimitadas por membranas tuvieran la oportunidad de desarrollarse.
En esta teoría, que fue 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 el «pegamento» primordial.
«Aquí, delineamos el marco prebiótico ‘gel primero’, que considera que la vida temprana podría haber surgido dentro de matrices de gel adheridas a la superficie», escriben los investigadores.
«Tales geles prebióticos podrían haber permitido que los sistemas químicos primitivos superaran las barreras clave en la química prebiótica al permitir la concentración molecular, la retención selectiva, la eficiencia de la reacción y el amortiguamiento ambiental.»
En estos geles tempranos, proponen, los primeros indicios de un metabolismo podrían haber surgido a medida que los productos químicos intercambiaban electrones. Junto con la luz visible y la infrarroja, la luz ultravioleta que penetra en el gel podría haber proporcionado energía adicional para las reacciones químicas en su interior, al igual que la fotosíntesis lo hace en las plantas hoy en día.
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Los geles pueden concentrar monómeros, como nucleótidos y aminoácidos activados, agregan los investigadores, y están compuestos de tal manera que retienen e interactúan selectivamente con ciertos productos químicos, no con otros.
El entorno húmedo pero no del todo mojado dentro de una matriz de gel favorece las reacciones que pueden unir monómeros para formar polímeros, moléculas complejas como las de nuestros propios cuerpos, en oposición a las reacciones de hidrólisis, en las que los productos químicos se descomponen en partes más pequeñas.
Esto amplía lo que estamos buscando cuando se trata de vida más allá de la Tierra. Estructuras como los geles, en lugar de productos químicos específicos, pueden ser objetivos en futuras misiones que busquen vida en el espacio.
La investigación fue publicada en ChemSystemsChem.
