Sin agua, la vida tal y como la conocemos sería imposible. Un nuevo estudio arroja ahora luz sobre cómo el agua, y más concretamente el agua de lluvia, pudo desempeñar un papel clave en la formación de las primeras paredes protocelulares hace unos 3800 millones de años.
El estudio, realizado por científicos de la Universidad de Chicago, la Universidad de Houston y el Centro del Origen de la Vida de Chicago, se centró en las llamadas “gotas coacervadas”. Se trata de pequeñas esferas rellenas de moléculas complejas como proteínas, lípidos y ARN. Estas “gotitas” suelen considerarse precursoras de las primeras células, pero hasta ahora se desconocía cómo evolucionaron hasta convertirse en células propiamente dichas.
Uno de los principales problemas de la investigación de estas gotitas coacervadas era que las moléculas de ARN de su interior se intercambiaban con demasiada rapidez, lo que provocaba una falta de diferenciación y evolución, condiciones esenciales para la aparición de la vida. Aman Agrawal, uno de los autores del estudio, explica: “Si las moléculas se intercambian constantemente entre las gotitas, al cabo de poco tiempo todas parecerán iguales y no habrá evolución porque se acabará con clones idénticos”.
La “piel” del agua de lluvia
La nueva investigación, publicada en la revista Science Advances, muestra cómo esas gotas pueden haber conseguido diferenciarse unas de otras después de todo. En sus experimentos, los científicos descubrieron que las gotitas coacervadas en agua destilada desarrollaban una especie de ‘piel’. Esta piel dificultaba el intercambio de moléculas de ARN entre las gotas. Irónicamente, esto provocó un aumento de la presión evolutiva, ya que el intercambio limitado incrementó las posibilidades de variación y mutación. Las moléculas tenían ahora horas o incluso días para evolucionar, frente a los minutos que tardaban cuando no había piel.
Descubierto por casualidad
El descubrimiento es importante para saber cómo evolucionó la vida. Pero en realidad, la intención de Agrawal no era investigar el origen de la vida. Al principio de su carrera, Agrawal probó gotitas de coacervado en agua destilada desde el punto de vista de un ingeniero. La idea de utilizar el agua de lluvia como modelo para investigar el origen de la vida celular surgió más tarde, durante una conversación con Matthew Tirrell, un investigador que acabó contribuyendo a este nuevo estudio. Esto condujo a nuevos experimentos en los que se probó no solo el agua destilada, sino también el agua de lluvia del estado norteamericano de Houston. En estos experimentos también se comprobó que el mecanismo funcionaba.
Es importante señalar que la composición química exacta del agua de lluvia primigenia puede ser diferente de la de la lluvia actual. Además, las protocélulas estudiadas por Agrawal difieren de todos modos de nuestros primeros antepasados de hace 3800 millones de años. Aun así, los resultados demuestran que este mecanismo físico bien pudo desempeñar un papel en las primeras etapas de la vida, afirma. “Las moléculas que utilizamos para construir estas protocélulas son solo modelos hasta que encontremos sustitutos más adecuados”, afirma. “Aunque la química será ligeramente diferente, la física seguirá siendo la misma”.
Muchas preguntas aun sin respuesta
Aunque este descubrimiento arroja luz sobre una de las cuestiones hasta ahora sin respuesta, el origen de la vida en la Tierra sigue siendo un misterio. Por ejemplo, aún no se sabe cómo se crearon las primeras moléculas de ARN. Según algunas teorías, surgieron espontáneamente a partir de una “sopa” primordial de materia orgánica, impulsada por los procesos químicos y físicos de la Tierra.
Otra teoría sugiere que los componentes básicos de la vida no se originaron en la Tierra, sino que llegaron a ella desde el espacio a través de meteoritos o partículas de polvo, una hipótesis conocida como panspermia. El descubrimiento de moléculas orgánicas en meteoritos y nubes de polvo interestelar apoya esta teoría.
Aún queda mucho por investigar para confirmar o refutar las distintas teorías. Sin embargo, a medida que la ciencia sigue desentrañando los secretos de la vida, nos vamos acercando paso a paso a la verdad. Aun así, no hay garantías de que alguna vez resolvamos esta cuestión. El origen último de la vida puede seguir siendo un misterio para siempre.
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