El origen de la vida, nuestro origen, es uno de los secretos guardados por la naturaleza que más deseamos conocer.
Alejándonos de teorías fantasiosas de antiguos ingenieros y dioses, que siempre dejan abierta la pregunta de, ¿quién los ha construído a ellos?, haré un pequeño resumen de las aportaciones que la química orgánica ha realizado en las últimas décadas a este tormentoso secreto.
La tierra primitiva, de hace unos 4000 millones de años, presentaba una atmósfera rica en dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), nitrógeno (N2), hidrógeno (H2), agua (H2O) y otros gases. Estas sustancias en una atmósfera reductora reaccionaron para formar metanal (H2CO), cianuro de hidrógeno (HCN) y amoniaco (NH3). Los tres componentes responsables de sintetizar los componentes básicos de la vida, aminoácidos, ribosa y las bases nitrogenadas.
Sin embargo, la síntesis de estos constituyentes básicos debe realizarse en medio acuoso bajo un pH alcalino. En el caso de las bases nitrogenadas se precisan de ciclos sucesivos seco/seco-húmedo.
En etapas posteriores los aminoácidos se unen mediante enlace peptídico para formar péptidos que posteriormente crecerán formando polipéptidos o proteínas. Estas reacciones requieren de ciclos seco/seco-húmedo además de una fuente energética procedente de otras reacciones exotérmicas.
La ribosa y las bases nitrogenadas se unen formando nucleótidos que posteriormente se enlazarán para sintetizar material genético (ARN bicatenario). Las condiciones para formar los nucleótidos son: 1. pH alcalino; 2. ciclos seco/seco-húmedo; 3. agua dulce.
La unión de los nucleótidos para formar el ARN bicatenario, precisa de las siguientes condiciones: 1. temperatura baja; 2. ciclos seco/húmedo-seco; 3. acoplamiento con reacciones exotérmicas; 4. ciclos de calentamiento-enfriamiento en agua.
El tercer componente de la vida son los fosfolípidos formados a partir de ácidos grasos, glicerina y fosfato. Los ácidos grasos y la glicerina se forman a partir de CO en un ambiente reductor.
Los fosfolípidos son los encargados de la compartimentación, es decir, la creación de una vesícula (formada por doble capa lipídica) en cuyo interior se alojarán ácidos nucleícos y proteínas.
De este modo se han sintetizado los tres pilares de la vida a partir de sustancias inorgánicas simples presentes en cualquier planeta: fosfolípidos (compartimentación), ácidos nucleícos (información), proteínas (metabolismo).
Es importante observar que la síntesis de los componentes de la vida precisan de hasta siete condiciones de reacción diferentes, por lo que no pueden darse en un solo contenedor. Posiblemente en la tierra primitiva existían pequeños lagos interconectados con condiciones de temperatura y pH diferentes. Los reactivos fluían de unos a otros, de forma similar a una cadena de montaje, hasta llegar a las macromoléculas finales.
Esto último permite descartar que la vida haya surgido en fumarolas submarinas, donde probablemente evolucionó, pero no presentan las condiciones adecuadas para la química que describo.
Por otro lado, toda esta química es tan básica y universal que hace pensar en la posibilidad de que nuestro Universo se encuentre plagado de vida.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.1c00534
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987117301305#bib372