El origen de la vida sigue siendo un misterio sin resolver, pero una nueva hipótesis sugiere que pequeñas descargas eléctricas dentro de gotas de agua pudieron desempeñar un papel crucial. Este descubrimiento desafía la teoría tradicional que atribuye la formación de los primeros compuestos orgánicos a grandes rayos sobre los océanos primitivos.
Desde hace décadas, la comunidad científica ha intentado reconstruir los procesos químicos que permitieron la aparición de las primeras moléculas orgánicas en la Tierra. Hasta ahora, la hipótesis más aceptada era la del experimento de Miller-Urey, que demostraba que una chispa eléctrica en una mezcla de agua y gases primitivos podía generar compuestos esenciales para la vida. Sin embargo, una nueva investigación de la Stanford University propone que las condiciones necesarias para la formación de estos compuestos podrían haber sido mucho más comunes de lo que se pensaba.
El papel de la electricidad en la formación de la vida
El equipo de investigación dirigido por Richard Zare ha demostrado que diminutas descargas eléctricas entre gotas de agua pueden inducir reacciones químicas similares a las que se pensaban necesarias para el surgimiento de la vida. En sus experimentos, los científicos crearon una niebla de pequeñas gotas de agua con gases como metano, amoníaco y dióxido de carbono, que son similares a los que habrían existido en la atmósfera temprana de la Tierra.
Lo sorprendente fue que estas minúsculas gotas de agua acumulaban cargas eléctricas de manera natural. Cuando las gotas de carga opuesta se acercaban, se producían descargas eléctricas microscópicas, liberando suficiente energía para iniciar reacciones químicas fundamentales. Como resultado, se formaron compuestos orgánicos clave, entre ellos uracilo, uno de los componentes esenciales del ARN, y el aminoácido glicina.
“Microdescargas eléctricas entre gotas de agua cargadas opuestamente pueden generar los mismos compuestos orgánicos que el experimento de Miller-Urey”, explica Zare. “Esto nos ha llevado a descubrir un nuevo mecanismo para la formación de los bloques fundamentales de la vida”.
¿Qué hace a esta hipótesis tan relevante?
Una de las principales críticas a la teoría del origen de la vida basada en descargas de rayos es la frecuencia relativamente baja de estos eventos. Aunque se sabe que los rayos pueden inducir reacciones químicas, su impacto en la vasta extensión de los océanos primitivos habría sido limitado. En cambio, los procesos descubiertos en este nuevo estudio podrían haber ocurrido en innumerables lugares al mismo tiempo, desde cascadas y olas rompiendo contra rocas hasta grietas hidrotermales y salpicaduras en costas volcánicas.
Zare y su equipo observaron que las gotas de agua más grandes suelen estar cargadas positivamente, mientras que las más pequeñas tienden a ser negativas. Esta diferencia de carga genera una atracción natural entre ellas, dando lugar a descargas eléctricas cuando entran en contacto. Aunque estos eventos son invisibles al ojo humano, los científicos lograron capturar las microdescargas mediante cámaras de alta velocidad, confirmando que son lo suficientemente energéticas como para iniciar la síntesis de compuestos químicos complejos.
“El agua parece un elemento pasivo, pero en la forma de diminutas gotas se convierte en un agente químico altamente reactivo”, añade Zare.
Simulando las condiciones de la Tierra primitiva
Para probar si este mecanismo podría haber jugado un papel en el origen de la vida, los investigadores recrearon un ambiente similar al de la atmósfera de la Tierra primitiva en su laboratorio. Mezclaron niebla de agua con gases como metano, amoníaco, nitrógeno y dióxido de carbono y analizaron las reacciones químicas que ocurrían tras la generación de microdescargas eléctricas.
Los resultados fueron asombrosos: se detectó la formación de diversas moléculas orgánicas con enlaces carbono-nitrógeno, esenciales para la vida. Entre los productos químicos generados se encontraban agua oxigenada y pequeñas cantidades de amoníaco, lo que sugiere que este mecanismo no solo pudo haber dado origen a los primeros compuestos biológicos, sino que también podría haber contribuido a la evolución de la química atmosférica en la Tierra primitiva.
Implicaciones para la búsqueda de vida en otros planetas
Si pequeñas descargas eléctricas en gotas de agua pudieron haber desempeñado un papel clave en la aparición de la vida en la Tierra, es posible que procesos similares estén ocurriendo en otros lugares del universo. Mundos con atmósferas húmedas y con interacción entre agua y gases podrían ser entornos propicios para la formación de compuestos prebióticos.
En planetas como Marte o las lunas heladas de Júpiter y Saturno, donde se han detectado signos de actividad hidrotermal y movimientos de agua en estado líquido, este mecanismo podría ser un indicio de que las condiciones para el surgimiento de la vida podrían ser más comunes de lo que se pensaba.
“El hecho de que este tipo de reacciones químicas puedan ocurrir sin la necesidad de grandes descargas de rayos amplía drásticamente la cantidad de lugares donde la vida podría haberse originado, tanto en la Tierra como en otros planetas”, señala Zare.
Futuras investigaciones
El equipo de Stanford planea seguir explorando cómo estas microdescargas pueden influir en otros procesos químicos relevantes. Por ejemplo, están estudiando la capacidad de las gotas de agua electrificadas para producir amoníaco, un componente clave en la formación de fertilizantes naturales, y cómo pueden generar peróxido de hidrógeno de manera espontánea.
Estos hallazgos no solo ayudan a entender mejor cómo pudieron haberse originado las primeras moléculas de la vida, sino que también podrían tener aplicaciones en química atmosférica, producción de energía y hasta en la creación de nuevos materiales en el futuro.
La hipótesis de las microdescargas en gotas de agua representa un giro inesperado en la búsqueda del origen de la vida, pero su simplicidad y ubiquidad la convierten en una de las explicaciones más prometedoras hasta la fecha. A medida que se realicen más experimentos y se profundice en este fenómeno, podríamos estar más cerca de responder una de las preguntas más fundamentales de la ciencia: ¿cómo comenzó la vida en la Tierra?
—Fuente: Yifan Meng et al. ,Spraying of water microdroplets forms luminescence and causes chemical reactions in surrounding gas.Sci. Adv.11,eadt8979(2025).DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.adt8979
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