¿Cómo se originó la vida en la Tierra? Un equipo de científicos han encontrado una formación espontánea de ARN en vidrio volcánico y que podría responder a esta interrogante.

El ARN puede formarse espontáneamente cuando las moléculas que lo componen se filtran a través del vidrio basáltico, y esto podría explicar los orígenes de la vida en la Tierra – y decirnos dónde buscarla en otros mundos, según una nueva investigación. Los investigadores admiten que el descubrimiento deja algunas preguntas sin respuesta, pero sostienen que proporciona una respuesta clara y sorprendentemente sencilla a uno de los mayores interrogantes de la ciencia.

La teoría evolutiva y la genética se combinan para explicar maravillosamente cómo las formas de vida más simples pudieron evolucionar hasta el mundo que vemos hoy. Sin embargo, han dejado sin resolver cómo pudieron aparecer esas primeras formas de vida, algo que repiten sin cesar los creacionistas burlándose de la idea de que “algo viene de la nada”. Incluso los no creacionistas ven un problema, con la estructura del ARN descrita como: “A prebiotic chemist’s nightmare“.

Cadenas de ARN en vidrio basáltico

Los nucleótidos que forman la base del ADN y el ARN se han encontrado en meteoritos, pero explicar cómo se unen ha resultado mucho más difícil. Un artículo publicado en la revista Astrobiology pretende colmar esta importante laguna, demostrando que el vidrio basáltico hace que los nucleósidos trifosfatos se unan para formar cadenas de ARN.

Basalto vesiculado de Sunset Crater, Arizona. Moneda de 25 centavos de dólar estadounidense de escala. (Wikimedia Commons)

Algo que no le faltaba a la Tierra en la época en que apareció la vida era el vidrio basáltico.

Stephen Mojzsis, profesor de la University of Colorado Boulder y coautor de la investigación, dijo en un comunicado:

“Durante varios cientos de millones de años después de la formación de la Luna, los impactos frecuentes junto con el abundante vulcanismo en el joven planeta formaron lava basáltica fundida, la fuente del vidrio basáltico. Los impactos también evaporaron el agua para dar lugar a la tierra seca, proporcionando acuíferos donde podría haberse formado el ARN”.

No se requieren condiciones extremas: los autores demostraron una impresionante tasa de síntesis de moléculas de ARN de entre 90 y 150 nucleótidos de longitud a 25º C (77º F) y un pH de 7.5, y unas pocas alcanzaron longitudes de 300 nucleótidos.

Si se dispone de suficientes materias primas, “una pequeña región de impacto en la superficie de Hadean que contenga sólo unas pocas toneladas métricas de vidrio fracturado y permeado por el agua podría haber tenido la capacidad de producir cerca de un gramo de ARN por día“, escriben los autores. En consecuencia, concluyen: “Los polirribonucleótidos estaban disponibles en los entornos del Hadeico si los trifosfatos lo estaban“.

¿Panspermia?

Mientras tanto, siguen aumentando las pruebas de la presencia de bases nucleotídicas en ciertos meteoritos, lo que sugiere que éstas podrían haber llegado a la Tierra primitiva desde el espacio. Estas bases se convierten en nucleósidos en atmósferas reducidas, como las que existían en la Tierra primitiva tras los impactos de asteroides. Los miembros del equipo demostraron previamente que el níquel, abundante en algunos meteoritos, cataliza los nucleósidos y el fosfato para formar trifosfatos.

(Public domain)

Esto deja la cuestión de si estas moléculas de ARN fueron suficientes para desencadenar la vida. Los biólogos llevan mucho tiempo postulando un “mundo de ARN” en el que éste precedió al ADN y a las proteínas que forma. Todavía se discute la longitud que debe tener el ARN para que pueda soportar la evolución darwiniana, con estimaciones que van de 50 a 5.000 nucleótidos. Incluso si el mínimo es más largo que las cadenas demostradas aquí, es fácil imaginar que circunstancias ligeramente diferentes podrían dar lugar a cadenas más largas.

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El Dr. Jan Špaček, de Firebird Biomolecular Science, que no participó directamente en este estudio, dijo en un comunicado:

“La belleza de este modelo es su simplicidad. Puede ser probado por estudiantes de secundaria en la clase de química. Si el artículo es correcto, tenemos que agradecer al basalto nuestra existencia”.

Otros materiales presentes en la Tierra primitiva, como el cuarzo, no hacían que los nucleótidos se unieran de la misma manera.

Marte era igualmente rico en vidrio basáltico en el momento equivalente de la historia de los dos planetas. A diferencia de la Tierra, gran parte de este material permanece cerca de la superficie, disponible para ser revisado por futuras misiones.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Astrobiology.

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