La vida terrestre nació en las fumarolas negras, según una simulación científica

Fumarolas negras, dónde surgió la vida en la tierra

El origen misterioso de la vida ha entusiasmado a la humanidad desde tiempos inmemoriales. Una hipótesis sugiere que la vida nació al rededor de unas fascinantes formaciones llamadas fumarolas negras.

Las fumarolas negras son respiraderos que se encuentran en el fondo del océano. Parecen chimeneas circulares. El agua caliente llena de "nubes" oscuras de compuestos de azufre escapa a través de ellas desde el interior de la corteza terrestre. Y es en este ambiente infernal donde se originó la vida, según una notable hipótesis.

Tras el telón del tiempo

¿Dónde empezó la vida? El fundador de la biología evolutiva, Charles Darwin (1809-1882), planteó la hipótesis de que los primeros organismos nacieron en charcos poco profundos y calientes llenos de nutrientes en la superficie de la antigua Tierra. De hecho, con la ayuda de rayos, meteoritos, lava y otras fuentes de energía, la materia orgánica, los componentes básicos de la vida, puede haber surgido de esa sopa de gérmenes.

Pero del ladrillo a la casa hay un largo trecho. Mientras que los primeros investigadores consideraban que los organismos más simples, las bacterias, eran meros sacos con unos pocos componentes básicos, ahora sabemos que sus células son increíblemente complejas y están internamente interconectadas. La idea de que podrían haberse creado mezclando más o menos al azar "componentes básicos" parece ingenua.

También por esta razón, la mayoría de los investigadores se han centrado en otros entornos, especialmente en las superficies metálicas y rocosas, el hielo o las formaciones geológicas especiales

El problema de estas investigaciones es el tiempo transcurrido desde el origen de la vida. Incluso si comparamos los organismos actuales, incluidos los más simples, lo máximo que podemos aprender es sobre su último ancestro común. Los organismos más simples que las criaturas actuales han desplazado se pierden para nosotros tras la cortina del tiempo.

Las simulaciones por ordenador revelan el pasado

Pero las simulaciones por ordenador y los enfoques de la biología de sistemas, que estudia los organismos en toda su complejidad, pueden ayudar. Se centra en todos los procesos y sus interacciones dentro de los organismos y entre diferentes organismos, a todos los niveles.

Este es el enfoque adoptado por un grupo de científicos estadounidenses. En su investigación, que los científicos describen en la revista Cell, han utilizado varias bases de datos bioquímicas para construir un modelo de "metabolismo global", una amplia red que abarca todas las reacciones metabólicas básicas conocidas en todos los organismos vivos.

Los científicos identificaron entonces ocho sustancias (agua, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, nitrógeno, ácido fórmico y ácido acético) que se encontraban comúnmente en la Tierra primitiva y que podrían haber sido los componentes básicos de la vida.

A partir de un conjunto básico de ocho compuestos, los investigadores hicieron que un modelo informático calculara todas las reacciones factibles en el metabolismo global, así como los productos y las reacciones de esos productos. Lo que sorprendió a todos fue que, incluso a partir de un conjunto tan limitado de compuestos simples, el modelo informático llegó a más de 260 sustancias orgánicas diferentes y 315 reacciones posibles.

Pero lo más interesante es que las sustancias que contienen un núcleo metálico (zinc, azufre o hierro) predominaban entre ellas. Desde hace tiempo se sospecha que representan un "fósil molecular" o una antigua memoria del estado original, cuando el curso de las reacciones estaba dirigido directamente por los compuestos de zinc, azufre o hierro presentes en el entorno.

Tras la pista de un misterio

Todo apunta a que la red de reacciones descubierta no es un "batiburrillo" puramente aleatorio, sino que refleja las primeras reacciones metabólicas de los primeros organismos, que ahora solo se conservan en fragmentos entre distintos linajes.

El papel de los compuestos de zinc, azufre y hierro es importante en otro aspecto. Lo sugiere un grupo de teorías que sitúan el origen de la vida cerca de los respiraderos de aguas calientes saturadas de solutos, los "fumadores negros". Los primeros fósiles se formaron en un entorno similar.

Las mismas teorías asumen la primacía de la transformación metabólica sobre los ácidos nucleicos. Entonces, ¿estamos más cerca de resolver el misterio que rodea el origen de la vida? Tal vez.

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