Durante casi nueve décadas, la explicación favorita de la ciencia para el origen de la vida ha sido la «sopa primordial». Esta es la idea que se tiene actualmente para explicar como la vida inició a partir de una serie de reacciones químicas en un estanque caliente en la superficie de la Tierra, provocada por una fuente de energía externa, como un rayo o la luz ultravioleta (UV).

Pero la investigación reciente añade peso a una idea alternativa, que la vida surgió en el océano profundo dentro de las estructuras rocosas llamadas cálidos, respiraderos hidrotérmicos.

Un estudio publicado el mes pasado en la revista Nature Microbiology sugiere que el último ancestro común de todas las células vivas se alimentaba con gas hidrógeno en un ambiente rico en hierro caliente, al igual que dentro de los conductos de ventilación. Los defensores de la hipótesis convencional han sido escépticos ante el hecho de que estos hallazgos deberían cambiar nuestra visión de los orígenes de la vida.

Pero la hipótesis de los respiraderos hidrotermales, que a menudo se describe como exótica y controvertida, explicaría cómo las células vivas desarrollaron la capacidad de obtener energía, de una manera que no habría sido posible en una sopa primordial.

Bajo la hipótesis convencional, la vida supuestamente comenzó cuando un rayo o luz ultravioleta (UV) causaron reacciones eléctricas o moléculas simples que se unieron en compuestos más complejos. Esto culminó en la creación de moléculas de almacenamiento de información similar a nuestro propio ADN, alojadas dentro de las burbujas protectoras de las células primitivas.

Los experimentos de laboratorio confirman que las trazas de componentes moleculares que forman las proteínas y las moléculas de almacenamiento de información de hecho se pueden crear en estas condiciones. Para muchos, la sopa primordial se ha convertido en el medio ambiente más plausible para el origen de las primeras células vivas.

El «árbol de la vida», que muestra tres dominios: Bacterias, Arqueas y Eucaryota, y la vinculación de las tres ramas de organismos vivos para el último ancestro común universal (el tronco negro en la parte inferior del árbol). Tenga en cuenta que la mayoría de los modelos modernos ahora sitúan el origen de los eucariotas dentro del linaje de arqueas.

Hipótesis de los respiraderos hidrotermales

Estudios recientes basados en conjuntos de genes que probablemente han estado presentes dentro de las primeras células vivas permiten rastrear el origen de la vida a las fuentes hidrotermales de las profundidades marinas. Se trata de estructuras geológicas porosas producidas por reacciones químicas entre la roca sólida y agua.

Los estudios sugieren que en las primeras etapas de la evolución de la vida, las reacciones químicas en las células primitivas fueron conducidas probablemente por estos gradientes de protones no biológicos. Las células entonces más tarde aprendieron a producir sus propios gradientes y escaparon de la ventilación para colonizar el resto del océano y finalmente el planeta.

Micrografía electrónica de bacterias de Clostridium difficile de una muestra de heces.

Mientras que los defensores de la hipótesis de la sopa primordial sostienen que las descargas electrostáticas o la radiación ultravioleta del Sol condujeron a las primeras reacciones químicas de la vida, la vida moderna no es alimentada por cualquiera de estas fuentes de energía volátiles. En cambio, en el centro de la producción de energía de la vida son los gradientes de iones a través de las membranas biológicas.

Las chimeneas hidrotermales de aguas profundas representan el único medio conocido que podría haber creado las moléculas orgánicas complejas con el mismo tipo de maquinaria de aprovechamiento de energía de las células modernas. El buscar los orígenes de la vida en la sopa primordial tenía sentido cuando se sabía poco acerca de los principios universales de la energética de la vida.

Pero a medida que se expande nuestro conocimiento, es el momento de abrazar hipótesis alternativas que reconocen la importancia del flujo de energía protagonistas de las primeras reacciones bioquímicas. Estas teorías son el puente para la brecha entre la energía de las células vivas y las moléculas no vivas.