¿Fue así el origen de la vida?

La Asociación Química Americana ha anunciado un nuevo descubrimiento que puede arrojar más pistas sobre lo que ocurrió para que se iniciara la vida en nuestro planeta.

Hace más de 3.500 millones de años la vida en la Tierra era algo muy diferente a lo que hoy entendemos por vida. De hecho es bastante cuestionable que pudiera considerarse vida. Si observáramos hoy aquel planeta primitivo supuestamente habitado tendríamos serios problemas para considerarlo precisamente habitado. Una nave espacial imaginaria que se hubiera posado en la Tierra hace más de 3.500 millones de años habría encontrado en algunos lugares de su superficie una especie de sopa aleatoriamente trufada de moléculas. Se trataba de moléculas orgánicas o pre-orgánicas sin aparente interés para un alienígena en busca de vida cósmica.

Sin embargo, esa sopa contenía los ingredientes imprescindibles para que en el futuro apareciera la vida. En ese caldo ya estaba el embrión de las primeras bacterias, de los subsiguientes seres pluricelulares, de la primeras especies de fauna y flora complejas, de los primeros vertebrados, anfibios, mamíferos, primates... el embrión de lo que más de 3.500 millones de años después seríamos usted y yo.

Y es que algunas de esas moléculas aleatoriamente desperdigadas por la sopa primordial de la Tierra se agruparon organizadamente para formar cadenas de ADN y de ellas surgieron pareces celulares que contenían células y minúsculos órganos internos que mantenían aquellas células vivas.

Fue una especie de lotería, un milagro cósmico o un evento único. O quizás no. Quizás se tratara del modo natural en el que evolucionan determinadas moléculas al caer en el terreno fértil que necesitan: un planeta de tamaño mediano, con atmósfera y a la distancia correcta de su Sol). Fuera como fuere, para la ciencia sigue siendo un misterio: ¿Qué hizo que aquella sopa amorfa preñada de moléculas sin sentido se convirtiera en el caldo de cultivo del único ejemplo de vida que conocemos en el cosmos?

Ese misterio aparentemente insondable empezó a serlo menos una tarde lluviosa de 1953 cuando un profesor de la Universidad de Chicago, Harold Clayton Urey, y su antiguo alumno Stanley Miller introdujeron en un matraz estéril algunos ejemplos de las moléculas que se cree que formaron la sopa primigenia de la Tierra: agua, metano, amoniaco, hidrógeno... El conjunto se calentó y fue sometido a algunas descargas eléctricas, para imitar lo que pudo ser el ambiente de la Tierra hace 3.500 millones de años. Con el aporte de energía de unos electrodos la pareja logró la obtención de aminoácidos, algunos azúcares y de ácidos nucleicos, pero nunca logró la obtención de materia viva, solo algunos de sus componentes. En cualquier caso, el experimento Miller-Urey pasó a la historia como la primera constatación de que el origen de la vida fue realmente el resultado de una mezcla de moléculas en un caldo de cultivo ideal que, hasta ahora, solo nos consta que se produjera una vez en la historia del Universo.

Ahora, la Asociación Química Americana ha anunciado un nuevo descubrimiento que puede dar más pistas sobre lo que realmente ocurrió.

De hecho, se ha demostrado que el nacimiento de la vida en un planeta es algo mucho más sencillo de lo que parecía y que la interacción energéticamente apropiada de solo dos de esas famosas moléculas (agua e hidrógeno) podría dar origen a los más importantes precursores del ARN y, por lo tanto, a los ladrillos constructivos de los genes.

El experimento de 1953 requirió de una gran parafernalia: matraces, chispas eléctricas que simulaban rayos, agua que se calentaba y se enfriaba, metano, amoníaco... Todos los elementos contenidos en el ensayo reaccionaron para formar ácido cianídrico o cianuro de hidrógeno, formaldehidos y otros ladrillos fundamentales de biología.

Pero los expertos siempre han considerado que el matraz de Miller era demasiado simple como para reproducir con fiabilidad las condiciones reales que vivió la Tierra cuando todos éramos simples proyectos de bacteria. La espesa atmósfera de la época debió de dificultar la transmisión de protones de alta energía procedentes de rayos o de la luz ultravioleta del Sol. En las condiciones de un laboratorio, la chispa de la vida es más sencilla. En la Tierra de hace 3.500 millones de años habría sido necesaria una cantidad de energía que no es fácil de explicar. Por suerte para nosotros, la ciencia hoy cuenta con herramientas de las que no disponían Miller y Urey para simular las condiciones de la atmósfera de hace tanto tiempo. Los químicos utilizan los llamados nanorreactores ab initio. Se trata de complejos sistemas de simulación que pueden repetir condiciones extremas en entornos químicos más o menos a gusto del consumidor. Para lograr estas simulaciones se requiere una fuente de energía externa que produce colisiones de moléculas a alta velocidad y un sistema de visualización que permite seguir en tiempo real cómo reaccionan las moléculas que colisionan. Para entendernos, es como una gran batidora para hacer mayonesa. Podemos ejercer energía con la batidora y generar movimientos de colisión entre las moléculas del huevo y el aceite y ver en directo cómo esas moléculas se fusionan para convertirse en algo diferente a lo que eran por separado. Gracias a estos dispositivos, los expertos ahora han podido realizar simulaciones de cómo era la Tierra hace casi 4.000 millones de años con mucha más precisión de lo que Miller y Urey pudieron soñar. Aprovechando la potencia de esta nueva tecnología, los investigadores han demostrado que en los océanos de la Tierra primitiva se generaron grandes cantidades de ácido cianídrico y que la fusión de este elemento con el oxígeno y el hidrógeno del agua es suficiente para formar aminoácidos. Los aminoácidos son los materiales que necesita el ARN para aparecer y éste, a su vez, es el mensajero químico de los genes. Donde hay aminoácidos se ha dado un paso decisivo para que haya ADN, células y vida. En el nuevo ensayo no es necesario que se produzca una gran cantidad de energía. Se trata de una reacción termodinámica autónoma. Es decir, que las pegas que se habían puesto al experimento de 1953 podrían haber sido resueltas. Incluso en un entorno de atmósfera hiperdensa como la que pudo haber hacer miles de millones de años, la vida pudo aflorar.

Pero el experimento de Miller-Urey es uno de los más bellos de la historia. Por primera vez la ciencia pudo «jugar» a crear ladrillos de la vida en un matraz. Pero se realizó en un periodo de en el que no existían las capacidades de computación de hoy, la inteligencia artificial, las simulaciones en tres dimensiones. Fue el producto de una era en la que la ciencia se hacía en laboratorios asépticos, con material de cristal, cables, redomas, placas de Petri, pinzas, electrodos, lápiz, papel y mucho ingenio.

Sorprende la osadía de aquellos dos hombres pero más sorprende que casi 70 años después sus conclusiones puedan ser avaladas.

Aún no sabemos realmente cómo surgió la vida en la Tierra. ¿Qué puso aquí aquellas moléculas iniciales? ¿Qué fue responsable de la existencia de tan fértil atmósfera? ¿Por qué somos los únicos habitantes conocidos del cosmos?

La vida, afortunadamente, sigue siendo un misterio.