La aparición de la vida en la Tierra se basa en una paradoja sorprendente: ¿cómo pudieron moléculas simples organizarse en sistemas complejos sin la ayuda de células? Un equipo de investigadores internacionales propone una idea original: los geles viscosos podrían haber servido como cuna para las primeras formas de vida.
Su modelo, bautizado como 'gel prebiótico primordial', describe cómo estas sustancias semisólidas, similares a los biopelículas microbianas actuales, pudieron formarse en la superficie de rocas o en estanques primitivos. Basándose en la química de la materia blanda, los científicos estiman que estos geles ofrecían una estructura ideal para atrapar y concentrar las moléculas orgánicas. Este trabajo ha sido presentado en la revista
ChemSystemsChem.
Dentro de estas matrices gelificadas, las reacciones químicas pudieron desarrollarse de manera más eficaz. En efecto, los geles permitían una retención selectiva de los compuestos y una protección contra las variaciones ambientales. En consecuencia, sistemas químicos precursores del metabolismo y de la replicación pudieron emerger progresivamente, sentando así las bases de la evolución biológica.
Como indica Tony Z. Jia, profesor de la Universidad de Hiroshima, esta teoría hace hincapié en el papel de los geles, a menudo olvidado en las investigaciones sobre el origen de la vida. Para respaldar esta propuesta, el equipo ha sintetizado diversos estudios con el fin de establecer una narrativa coherente donde estas estructuras primitivas juegan un papel central. Según Kuhan Chandru, investigador de la Universidad Nacional de Malasia, se trata de una propuesta entre otras, pero abre una vía nueva.
Esta perspectiva también abre nuevas pistas para la búsqueda de vida en otros lugares del Universo. Por ejemplo, en otros planetas, podrían existir geles análogos, llamados 'xeno-biopelículas', con compuestos químicos diferentes. En consecuencia, la detección de tales estructuras, más que de moléculas específicas, podría convertirse en un objetivo para las misiones espaciales, ampliando así los métodos utilizados por los astrobiólogos.
Los investigadores planean ahora experimentos para recrear estos geles en condiciones similares a las de la Tierra primitiva. Esperan así comprender mejor sus propiedades e inspirar otros trabajos en este campo, como desea Ramona Khanum, coautora del estudio. Estas investigaciones podrán iluminar los pasos que condujeron a la emergencia de la vida.
La química prebiótica: de ladrillos simples a la complejidad
La química prebiótica explora los procesos químicos que precedieron a la aparición de la vida en la Tierra. Esta disciplina se interesa por la formación de moléculas orgánicas a partir de elementos simples presentes en el entorno primitivo, como el agua, el metano o el amoníaco. Experimentos, como el de Miller-Urey, han mostrado que las chispas eléctricas en una atmósfera reductora pueden generar aminoácidos, bases de las proteínas.
Estas moléculas luego tuvieron que ensamblarse en estructuras más elaboradas. La química prebiótica examina cómo las reacciones pudieron producirse de forma ordenada, a pesar de un medio a menudo caótico. Factores como la presencia de minerales arcillosos o de fuentes hidrotermales pudieron catalizar estos procesos, ofreciendo superficies para la organización molecular.
La etapa siguiente concierne a la emergencia de funciones biológicas, como la replicación de la información o el metabolismo energético. Las teorías actuales contemplan diversos escenarios, incluido el de los geles, para explicar cómo estas funciones pudieron nacer en un entorno no vivo. Esta disciplina sigue en evolución constante, integrando datos de la geología y la biología.
Comprender la química prebiótica ayuda también a definir las condiciones necesarias para la vida en otros lugares. Al identificar los pasos importantes en la Tierra, los científicos pueden enfocar mejor los entornos propicios en otros planetas o lunas, como Marte o Europa.
Fuente: ChemSystemsChem