El origen de la vida en la Tierra

Conocemos, en mayor o menor medida, el pasado de nuestra civilización. Sabemos de dónde venimos (en términos evolutivos), y tenemos una idea bastante buena del camino que ha seguido la naturaleza hasta la aparición de los primeros homínidos… Pero hay una pregunta que no sabemos cómo contestar todavía. ¿Cómo surgió la vida?

El experimento de Miller-Urey

El experimento de Miller-Urey.  Crédito: Usuario "Yassine Mabret" de Wikipedia

El experimento de Miller-Urey.
Crédito: Usuario “Yassine Mrabet” de Wikipedia

Corría el año 1.952 cuando Stanley Miller, bajo la supervisión de Harold Urey, realizó un experimento para probar la hipótesis de que las condiciones en la Tierra primordial favorecieron una serie reacciones químicas que dieron lugar a la aparición de compuestos orgánicos complejos a partir de compuestos inorgánicos más simples (un proceso al que se denomina abiogénesis). En el experimento, se utilizó agua, metano, amoniaco e hidrógeno.

Todos estos elementos químicos fueron sellados en el interior de un frasco pequeño, conectado a un frasco más grande, lleno de agua hasta la mitad. El agua del frasco más pequeño era calentada para provocar su evaporación, y se dejaba que ese vapor fuese al frasco más grande. Además, dos electrodos se encargaban de crear chispas de forma constante (simulando rayos) en el vapor de agua y la mezcla de los diferentes gases. Después, esa atmósfera simulada era enfriada de nuevo, para que el agua se condensase y se depositase en la base del aparato.

El métano es uno de los compuestos orgánicos más sencillos. Crédito: Patricia Fidi

El métano es uno de los compuestos orgánicos más sencillos.
Crédito: Patricia Fidi

Un día después, el líquido en la base del aparato se había vuelto rosado. Tras una semana, se retiró el frasco hirviendo y se añadió a la solución cloruro de mercurio para evitar que se contaminase con microbios. La cromatografía en papel reveló la presencia de glicina, alanina-α y alanina-β, ácido aspártico y acido alfaaminobutírico (5 aminoácidos). En total, en palabras del propio Miller en 1.996, con ese experimento y otros que hizo a lo largo de su vida, obtuvo 11 aminoácidos. Dicho de otro modo, se pudo demostrar que era posible crear aminóacidos cuando se exponían moléculas inorgánicas a la electricidad (en realidad se daban otros compuestos también, que no aparecen en los sistemas orgánicos).

De por sí, ya es un experimento muy significativo. No nos permite entender cómo surgió la vida en nuestro planeta, pero sí nos sirve para demostrar que, en la Tierra primitiva, pudieron formarse los bloques más elementales que permitieron su aparición (aunque, como quizá sospeches, de ahí a la aparición de la vida en sí queda un camino muy, muy largo que cubrir).

Hubo otras variantes

Una de las teorías es que la vida pudo aparecer en fuentes hidrotermales en las profundidades del mar (como la de esta imagen). Crédito: NOAA

Una de las teorías es que la vida pudo aparecer en fuentes hidrotermales en las profundidades del mar (como la de esta imagen).
Crédito: NOAA

Pero además del experimento clásico que he relatado antes, hubo otros dos estudios que no salieron a la luz hasta hace solo unos años (cuando la NASA lo publicó en 2.008, puedes leer el artículo original, en inglés, en la sección de Referencias). Uno de esos experimentos produjo muchas más moléculas orgánicas que el experimento original. La diferencia entre ambos es mínima (en este experimento que no había sido publicado, simplemente se aumentó el flujo de aire. Ese aumento de aire creaba unas condiciones similares a las de una atmósfera con mucha actividad volcánica.

En realidad, gran parte de la diferencia en los resultados se debe, simplemente, a que Miller disponía de unas herramientas mucho más primitivas que las que tenemos hoy en día. Incluso en el experimento original, con las herramientas de 2.008 se encontraron 14 aminoácidos y 5 aminas. En el segundo experimento, que jamás se llegó a publicar, en el que se simulaba un entorno volcánico, los investigadores encontraron 22 aminoácidos y las 5 aminas del experimento original.

En ese experimento, los investigadores de 2.008 sugirieron que de haberle dado más tiempo a esos aminoácidos, es posible que se hubiesen creado nuevas moléculas complejas. ¿Qué provoca que haya más diversidad molecular? No está del todo claro, pero es posible que fuese una consecuencia del aumento del flujo de aire, que alejaría las moléculas de las chispas de los electrodos antes de que se provocasen nuevas reacciones, o que simplemente, la mayor presencia de agua permita que se den más reacciones diferentes.

En el caso del tercer experimento, también se trataba de una leve variante del original, pero produjo una menor cantidad (y diversidad de moléculas orgánicas).

Otra teoría sobre el origen de la vida

En esta imagen se explica el proceso de formación del glicolaldehído, una de las moléculas que hemos detectado en el espacio. Crédito: Lara Clemence, NASA

En esta imagen se explica el proceso de formación del glicolaldehído, una de las moléculas que hemos detectado en el espacio.
Crédito: Lara Clemence, NASA

La abiogénesis es sólo una de las teorías sobre el origen de la vida. Hay otras. Una de las más populares es la llamada panspermia, que sostiene que la vida no tuvo por qué haber surgido en la Tierra, si no que pudo llegar a nuestro planeta por medio de colisiones de cometas y meteoritos. No es descabellado, ni mucho menos, ya que hemos encontrado moléculas orgánicas en los cometas que hay en el Sistema Solar (incluyendo el cometa Churyumov-Gerasimenko, en el que se encuentra la sonda Rosetta).

También es posible que la vida en la Tierra haya surgido varias veces (según las estimaciones de muchos científicos, la vida podría haber surgido en la Tierra en cualquier momento entre los últimos 4.300 y 2.700 millones de años, e incluso astronómicamente, es mucho, mucho tiempo), o que, realmente, se diesen un cúmulo de casualidades que hacen que la vida en este planeta sea única en el Universo, o por lo menos, extremadamente rara, hasta el punto de que a lo mejor sólo un puñado de planetas en todo el universo observable están habitados.

Stanley Miller en 1999. Crédito: NASA

Stanley Miller en 1999.
Crédito: NASA

Muchos científicos creen que el ARN es la molécula clave, la que dio pie al desarrollo de formas mucho más complejas (no en vano, es la precursora del ADN). No sabemos cómo surgió el ARN, pero sí sabemos que es una molécula compleja que se compone de miles de nucleótidos. Los nucleótidos son moléculas más pequeñas, que se conectan entre sí en patrones muy específicos. Algunos de esos científicos, creen que el ARN pudo surgir de manera espontanea en la Tierra, mientras otros sostienen que la probabilidad de un suceso así es increíblemente baja (tan baja como para calificarla como “una vez en todo el universo”). Sería el extremo opuesto al que sostienen ideas como la ecuación de Drake.

Quizá, para bien o para mal, tengamos que esperar a encontrar vida en otros planetas, para poder resolver uno de los mayores misterios de la ciencia (o alguna prueba irrefutable que demuestre que no la hay). Mientras tanto, es muy posible que el viejo debate sobre cómo de frecuente es la vida en el Universo nunca termine…

Referencias: Wikipedia, NASA, Live Science

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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2 Responses

  1. Jose Luis dice:

    Pues yo pienso, que el universo está rebosante de vida. No digo que toda esa vida haya llegado a la consciencia, pero en un universo plagado de cientos de miles de millones de galaxias y en una galaxia típica hay cientos de miles de millones de estrellas, me parece casi imposible que solo aquí en la tierra, se hayan dado las condiciones especiales para que surja la vida compleja.
    Un saludo

  1. 14 Abril, 2017

    […] más, creemos que la vida en nuestro planeta pudo surgir, precisamente, en fuentes hidrotermales. Así que no es difícil comprender cuál es la dimensión del anuncio de la NASA. Eso sí, estamos […]

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