Un nuevo estudio desafía una de las principales teorías que rodean el origen de la vida en la Tierra presentada por primera vez por Charles Darwin. El reciente informe sugiere que la vida surgió primero en respiraderos o fisuras hidrotermales que condujo a protocélulas de «autoensamblaje», una forma básica de estructura celular esencial para la vida.
El incluso esto podría estar ocurriendo en este mismo momento en exoplanetas o mundo alienígenas.
Los misteriosos respiraderos hidrotermales de las profundidades marinas, donde las fisuras en el fondo del mar permiten que el magma en el manto de la Tierra sea bombeado al océano desde las altas chimeneas naturales, proporciona las condiciones ideales para los orígenes de la vida, creen los científicos.
Un respiradero hidrotermal en el Pacífico oriental. Crédito: WR Normark, Dudley Foster / Creative Commons
El experimento
Un experimento que reprodujo las condiciones alcalinas y calientes encontradas en los respiraderos vio la creación exitosa de protocélulas, consideradas como un elemento básico vital para la vida.
La investigación incluso sugiere que el calor y la alcalinidad podrían ser no solo útiles sino esenciales para el desove de los seres vivos.
Nick Lane, profesor de bioquímica evolutiva en la University College London (UCL) y autor principal del estudio, dijo en un comunicado:
Existen múltiples teorías en competencia sobre dónde y cómo comenzó la vida. Los respiraderos hidrotermales subacuáticos se encuentran entre los lugares más prometedores para los comienzos de la vida: nuestros hallazgos ahora agregan peso a esa teoría con evidencia experimental sólida”.
En los respiraderos, el agua de mar entra en contacto con minerales de la corteza del planeta, reaccionando para crear un ambiente cálido y alcalino que contiene hidrógeno.
Las mezclas de ácido graso / 1-alcanol formaron protocélulas. Crédito: Nature Ecology & Evolution
Este proceso crea las chimeneas ricas en minerales con fluidos alcalinos y ácidos, proporcionando una fuente de energía que facilita las reacciones químicas entre el hidrógeno y el dióxido de carbono para formar compuestos orgánicos cada vez más complejos.
Algunos de los fósiles más antiguos del mundo, descubiertos por un equipo dirigido por UCL, se originaron en tales respiraderos submarinos.
Surgimiento de vida en otros planetas
Los investigadores también han sugerido que los resultados del experimento brindan la esperanza de encontrar vida en otros planetas y lunas donde hay océanos y condiciones similares.
Experimentos previos para crear protocélulas a partir de moléculas simples naturales, específicamente, ácidos grasos, han tenido éxito en agua fresca, pero solo bajo condiciones muy estrictamente controladas, mientras que las protocélulas se han desmoronado en experimentos en entornos de ventilación hidrotermal (tener en cuenta que es agua a altas temperaturas).
Cortesía: UCL News
Las protocélulas son esencialmente la forma más básica de una célula, que consiste en solo una membrana bicapa alrededor de una solución acuosa, una célula con un límite definido y un compartimento interno.
Otro autor del estudio, el Dr. Sean Jordan, del departamento de genética, evolución y medio ambiente de UCL, dijo que él y sus colegas identificaron una falla en el trabajo anterior:
Todos los otros experimentos habían utilizado una pequeña cantidad de tipos de moléculas, principalmente con ácidos grasos del mismo tamaño, mientras que en entornos naturales, esperaría ver una gama más amplia de moléculas”.
Para el nuevo estudio, el equipo de investigación intentó crear protocélulas con una mezcla de diferentes ácidos grasos y alcoholes grasos que no habían sido probados previamente.
Descubrieron que las moléculas con cadenas de carbono más largas requerían calor para formar una estructura de protocélulas. Además, una solución alcalina ayudó a las protocélulas incipientes a mantener su carga eléctrica. Un ambiente de agua salada también resultó útil, ya que las moléculas de grasa se unieron más fuertemente en un fluido salado, formando vesículas más estables.
Protocélulas de autoensamblaje
Por primera vez, los investigadores lograron crear protocélulas de autoensamblaje en un entorno similar al de los respiraderos hidrotermales. Descubrieron que el calor, la alcalinidad y la sal no impedían la formación de protocélulas, sino que la ayudaban activamente.
El Dr. Jordan dijo:
En nuestros experimentos, hemos creado uno de los componentes esenciales de la vida en condiciones que reflejan más los ambientes antiguos que muchos otros estudios de laboratorio. Todavía no sabemos dónde se formó la vida por primera vez, pero nuestro estudio muestra que no se puede descartar la posibilidad de respiraderos hidrotermales en aguas profundas”.
Las condiciones hidrotermales alcalinas oceánicas propiciaron el surgimiento de protocélulas. Crédito: Nature Ecology & Evolution
Los investigadores también señalaron que los respiraderos hidrotermales de aguas profundas no son exclusivos de la Tierra.
El profesor Lane dijo:
Las misiones espaciales han encontrado evidencia de que las lunas heladas de Júpiter y Saturno también podrían tener respiraderos hidrotermales alcalinos similares en sus mares. Si bien nunca hemos visto ninguna evidencia de vida en esas lunas, si queremos encontrar vida en otros planetas o lunas, estudios como el nuestro pueden ayudarnos a decidir dónde mirar”.
El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature Ecology & Evolution.
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Fuente: The Independent
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