Que la vida en la Tierra se originó en el agua es algo de lo que los científicos están convencidos, pero cómo pudo ocurrir exactamente era un misterio hasta ahora. Por fin se levanta una punta del iceberg.
El agua se considera un componente crucial para la aparición de la vida. Buscamos diligentemente la humedad en planetas lejanos por una razón. El agua contiene aminoácidos que forman péptidos (miniproteínas), los componentes básicos de la vida. Químicos de la prestigiosa Universidad de Purdue han descubierto ahora el mecanismo por el que estas reacciones de formación de péptidos pueden tener lugar en el agua. "Esto es básicamente la química que hay detrás del origen de la vida", dice Graham Cooks, de Purdue. Habla de "un descubrimiento histórico". "Demostramos por primera vez que las moléculas primordiales, los aminoácidos simples, forman espontáneamente péptidos en gotas de agua pura".
El borde de una gota de agua
La forma en que esto ocurre merece una explicación. Un péptido se forma por la unión de aminoácidos. Esos aminoácidos fueron arrojados con frecuencia a la Tierra por los meteoritos. Sin embargo, cada enlace entre dos aminoácidos cuesta una molécula de agua. Esto requiere energía en forma de enzimas. Pero las enzimas solo se encuentran en las células vivas. Cuando surgió la primera vida en la Tierra, esas enzimas no existían en absoluto. Además: consumir una molécula de agua en un entorno húmedo es poco probable. Por lo tanto, eso no es lo que ocurrió. Pero entonces, ¿qué pasó? O más bien, ¿dónde ocurrió? No en la profundidad del agua, sino en el borde, donde una gota de agua golpea el aire.
"El agua no está mojada en todas partes", dice Cooks. Y esa es la clave para resolver el misterio. En el borde de una gota de agua, donde el agua entra en contacto con la atmósfera, pueden producirse reacciones increíblemente rápidas que convierten los aminoácidos en bloques de construcción para la vida. Esto no ocurre en todas partes, sino sobre todo en lugares donde las gotas de mar vuelan en el aire, las olas golpean la tierra o el agua dulce chapotea contra un muelle. Esos serían los lugares donde surgió la primera vida.
Gigantescamente rápido
Para llegar a esta conclusión, los científicos pasaron más de una década utilizando los llamados espectrómetros de masas para estudiar las reacciones químicas en las gotas de agua. La velocidad de las reacciones, en particular, fue abrumadora. "Las reacciones fueron entre cien y un millón de veces más rápidas que cuando los mismos péptidos reaccionan en un recipiente con agua", explica Cooks. Las enzimas ya no son necesarias como catalizadores.
Y eso hace que, de repente, la explicación del origen de la vida en la Tierra esté un paso más cerca. No solo es un descubrimiento muy emocionante, sino que también podría hacer avanzar la búsqueda de vida extraterrestre. Ahora que sabemos que la vida surgió presumiblemente por primera vez en los bordes de las gotas de agua, podemos buscar más específicamente en otros planetas y lunas.
Nuevos medicamentos
Que los científicos comprendan cómo los aminoácidos se construyeron a sí mismos en proteínas para acabar formando la vida también es importante para entender la síntesis química. Esto podría ayudar a los científicos a desarrollar nuevos fármacos para una serie de enfermedades graves. "Si se pasea por un campus académico por la noche, en los edificios donde las luces siguen encendidas, los químicos sintéticos están trabajando", dice Cooks. "Sus experimentos son tan lentos que duran días o semanas. Con nuestro descubrimiento, eso ya no es necesario. Así podemos acelerar la síntesis de nuevas sustancias químicas y posibles nuevos fármacos".
De hecho, los péptidos son necesarios para tratar algunas enfermedades. El método de las gotas de agua permite fabricarlas mucho más rápido y, por lo tanto, se pueden probar nuevos fármacos con mayor celeridad. Así, un descubrimiento sobre la primera vida en la Tierra resulta de gran utilidad también en el futuro.