Las Fuentes de la Vida II

Al margen del enigma que plantea la aparición de materia orgánica a partir de la inorgánica, existe un misterio más por resolver… hemos dicho que para que un organismo se defina como vivo debe ser capaz de regenerarse, replicarse y evolucionar.

Para explicar el origen de la vida es necesario, pues, saber cómo pudieron los sistemas vivos tener esta capacidad.

Al principio se sostenía que no podía existir la vida sin un sistema genético primitivo. Las proteínas no pueden almacenar la información genética para la síntesis de una nueva proteína, en cambio, los ácidos nucleicos si pueden almacenar información genética.

Son grandes moléculas orgánicas formadas por la repetición de unas moléculas más pequeñas denominadas nucleótidos. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico).

En el  ADN reside la información genética de un ser vivo. Se trata de una molécula extremadamente larga en forma de doble hélice y compuesta por dos cadenas de nucleótidos que se repiten en toda la cadena.

El ARN ayuda al ADN a transferir información vital para la síntesis de proteínas. Se trata de una molécula constituida solo por una sencilla cadena de nucleótidos.

los ácidos nucleicos necesitan enzimas para poder duplicarse, es decir, proteínas. Esto nos lleva a al problema siguiente… ¿Qué fue antes las proteínas o los ácidos nucleicos? ¿el huevo o la gallina?

Existen dos hipótesis que intentan dar explicación a este enigma:

“El Mundo de ARN” plantea que el ARN fue la primera forma de vida en la Tierra que luego desarrolló una membrana celular a su alrededor convirtiéndose a la primera célula sin núcleo (procariota). Parece ser que, éstas moléculas se formaron espontáneamente. El ARN tenía entonces función de material genético que luego fue relegada al ADN, que era más estable, y también funcionaba como proteína, pero la selección natural lo sustituyó por las proteínas que eran más eficientes para llevar a cabo funciones enzimática, estructural y de transportes en los seres vivos.

Y además…

Si el ARN se formó en la Tierra primitiva a altas temperaturas su vida tuvo que ser muy breve ya que es muy inestable cuando la temperatura es elevada, por otro lado, si la temperatura hubiera sido baja el ARN no se hubiera podido sintetizar. A finales de los 80 los científicos Robert Shapiro y Gerald Joyce se cuestionaron si el ARN podía ser sintetizado en las condiciones primitivas a mayor velocidad que la de su destrucción por la radiación ultravioleta, por hidrólisis  o por reacción con otras moléculas.

La conclusión a la que llegaron fue que, aunque la síntesis hubiera sido posible en la Tierra primitiva, ésta habría dado lugar a cantidades muy pequeñas de ARN.

El ARN puede construirse con nucleótidos levógiros o dextrógiros, pero no con ambos a la vez. Por lo que, de nuevo… ¿Cómo de una mezcla de nucleótidos levógiros y dextrógiros pudo construirse el ARN de la células que  exclusivamente son dextrógiros? Nadie lo sabe. El origen del código genético sigue siendo uno de los grandes misterios de la biología.

Son tantas las preguntas que plantea esta hipótesis que muchos investigadores han abandonado la idea de que el ARN fuera la molécula primordial de la vida.

Fuentes hidrotermales submarinas

La otra hipótesis  que intenta dar una explicación es la del “Metabolismo primero”.

El metabolismo se define como una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que suceden en los seres vivos. Para ello se necesitan enzimas que originen sustancias que a su vez son productos de otras reacciones.

Esta hipótesis propone que las primeras entidades vivas que surgieron fueron unas redes metabólicas primitivas que crearon el ambiente propicio para que, después, surgieran los ácidos nucleicos.

Estas pequeñas moléculas primitivas que formaban estas redes metabólicas lograron replicarse (dividirse) pasando información a sus descendientes y evolucionar.

Entre los distintos modelos que aporta esta hipótesis se encuentra el del químico Günter Wächtershäuser que defendió que el ciclo metabólico primitivo debió producirse en la superficie de minerales como la pirita, cerca de las fuentes hidrotermales submarinas, donde la temperatura y la presión eran muy altas, y el ambiente anaeróbico.Las primeras células habrían sido burbujas formadas por lípidos en la superficie de estos minerales. Sin embargo, hasta hoy en día los defensores del “metabolismo primero” no han podido demostrar que las reacciones químicas podían ser capaces de transmitir información hereditaria y evolucionar. Además, al margen de estas dos hipótesis, y llegado al punto de que tenemos todos los aminoácidos, todos los nucleótidos, etc. que necesitamos