Orígenes de la vida: ¿Qué hay de nuevo en la "sopa" primordial?

La investigación para saber sobre nuestros orígenes se sigue después de varias décadas. Pero ¿Hasta qué punto hemos llegado? Un miembro de la Academia de Ciencias de Francia nos habla sobre este tema.

El sábado 20 de julio del 2013, en un artículo del diario francés Le Figaro nos habla de un aspecto esencial de nuestra existencia: Orígenes de la vida: ¿Qué hay de nuevo en la "sopa" primordial?

Para responder a esta pregunta, André Brack (Químico, Director de Investigación honorario en el CNRS*) escribe:

En 1924, el bioquímico ruso Alexander Oparin da la hipótesis de que la primera célula viva nació en una "sopa" primordial rico en compuestos carbónicos sintetizados en la atmósfera a partir del metano. No fue sino hasta 1953 que el químico estadounidense Stanley Miller, quien murió en 2007, puso en práctica la idea.

Al someter una mezcla de metano, hidrógeno, amoníaco y agua a descargas eléctricas, él obtuvo cuatro aminoácidos. Demostrando que era posible sintetizar estos verdaderos bloques de construcción de la vida a partir de un derivado de carbono como el metano, Miller generó una gran esperanza: los químicos iban a poder reconstruir una vida primitiva en el tubo de ensayo. En 2013, sesenta años después del experimento de Miller, ¿Qué queda de esta esperanza? Sin lugar a dudas, el agua de la "sopa" es la esencia de la vida. Su estado líquido resulta de la densa red de "enlace de hidrógeno", que conectan los átomos de oxígeno de una molécula de agua a los átomos de hidrógeno de una molécula vecina. Estos enlaces han tenido un papel clave en la química del origen de la vida. En un primer momento, estos enlaces utilizaban muy probablemente los derivados de carbono. Primera dificultad: según los geoquímicos, la atmósfera primitiva de la Tierra estaba dominada por el dióxido de carbono (CO2) y la existencia de metano era muy poco. Remplazando éste último por el CO2, Miller obtuvo una bajo rendimientos en aminoácidos.

Sin embargo, estas pocos posibilidades de obtener aminoácidos,  es lo que motiva a los investigadores ir más lejos cada día.

Afortunadamente, dos nuevos "canales" han surgido desde el famoso experimento. Los científicos han descubierto que el gas que se escapa de las fuentes hidrotermales submarinas como el de Rainbow, situadas a varios miles de metros de profundidad frente a las Azores, contiene hidrógeno y CO2 y generar largas cadenas de carbono e hidrógeno, el primer paso hacia la síntesis de membranas.

Segunda pista: estos ingredientes también vienen directamente desde el espacio. Así, el meteorito Murchison, que cayó en Australia en 1969, contiene más de setenta aminoácidos diferentes, de los cuales ocho son componentes de las proteínas. En una escala más pequeña, las colecciones hechas de micrometeoritos en el hielo antártico permiten afirmar que grandes cantidades de material carbonoso complejo recibió la joven Tierra, hace un poco más de 4 millones de años.

La obtención de membranas in vitro es mucho más fácil a los del medio natural o la espontaneidad. En otra parte del artículo André Brack afirma:

... Los químicos han intentado reconstruir en el laboratorio modelos reducidas de membranas, proteínas y ácido ribonucleico (ARN), una biomolécula muy cerca del ADN. Los resultados son satisfactorios para las minimembranas y las miniprotéinas reconstruidas in vitro. En cambio, la formación espontánea de largas hebras de ARN es más problemática, especialmente a causa de uno de sus componentes, el azúcar ribosa. Sin embargo, se han hecho algunos progresos con ácido bórico, que estabiliza la ribosa. La síntesis de nucleótidos se puede obtener también a partir de los precursores de azúcares y bases (las famosas "letras" del alfabeto genético). Por último, los nucleótidos se pueden polimerizar en la presencia de arcilla. Incluso puede ser que la vida haya aparecido en la forma de vesículas encapsuladas de los ARN, animando un mundo vivo echa de ARN (en lugar de ADN, como es el caso hoy en día) y que habría precedido el mundo celular.

André Brack, finaliza con el reconocimiento de los químicos en el avance de la investigación sobre este tema, tan apasionante e interesante sobre nuestros orígenes.

La fuerza es a pesar de todo de constatar que después de sesenta años de esfuerzos, el sueño de recrear la vida en tubo de ensayo hasta hoy no hay sido complacidos. En cambio, en la puesta en escena y los personajes, los químicos han definido un punto de referencia para la búsqueda de la vida extraterrestre que permitirá, posiblemente, salir de la vida terrenal y de su soledad cósmica.

Fuente: Diario Le Figaro, 22 julio del 2013.

* Centre national de la recherche scientifique (Centro Nacional de Investigación Científica)