¿Cómo apareció la vida en el fondo marino?

Un grupo de científicos intenta desentrañar uno de los grandes misterios de la ciencia moderna. Entender cómo pudo aparecer la vida en el fondo marino hace 4 000 millones de años. Una tarea con una respuesta que no es nada fácil de conseguir…

La aparición de la vida en el fondo marino

El estudio que han publicado nos ofrece pistas sobre cómo pudo aparecer la vida en el fondo marino de la Tierra hace 4 000 millones de años. Algo muy útil para entender cómo apareció la vida aquí. Por extensión, también podría permitir entender en qué otros lugares del universo podemos esperar encontrarla. Lo que esperan es que, con este trabajo, se pueda pensar en reconocer vida que pueda eixistir en otros planetas. Para ello, se han centrado en el lecho marino. ¿Cómo se forman los bloques de la vida cerca de las fuentes hidrotermales?

El primer paso era reconstruir las condiciones de una fuente hidrotermal en el laboratorio. Para ello, los investigadores crearon réplicas del lecho marino, rellenando vasos de precipitado con mezclas que imitaban a las de los océanos primitivos. Los aminoácidos se combinan entre sí para formar proteínas. Son, literalmente, la base de la vida. Por lo que es muy importante entender cómo funciona esa relación entre compuestos orgánicos y minerales. Incluso si eso no lleva a la aparición de un organismo vivo.

Porque, de esa forma, se puede intentar entender en qué tipos de entornos podría aparecer la vida. Así como entender qué impacto tienen la atmósfera, los océanos y los minerales en esas fuentes. Algo que permite entender, también, hasta qué punto es posible que esto mismo haya sucedido en otros planetas. Las fuentes hidrotermales son chimeneas naturales. Emiten calor procedente de la corteza terrestre. Su interacción con el agua del océano puede crear un entorno que cambia constantemente. Algo que obliga a la vida a adaptarse.

El papel de las fuentes hidrotermales y la vida en el fondo marino

Es decir, esas fuentes hidrotermales son un motor de la evolución. Es un entorno oscuro y cálido, en el que la energía química, procedente de los elementos de la Tierra, es la que sirve de sustento para la vida. A estas profundidades no llega la energía del Sol. Ese mismo mecanismo podría estar en funcionamiento en las regiones más lejanas del Sistema Solar, en lugares como Encélado o Europa. Así como, por supuesto en multitud de exoplanetas a lo largo y ancho de la Vía Láctea. Su estudio, por tanto, es muy interesante por lo que plantea.

A fin de cuentas, es lógico suponer que si hay fuentes hidrotermales en nuestro planeta, debería haberlas en muchos otros. Los investigadores han usado los ingredientes más comunes que estaban presentes en el océano original. Han combinado agua, minerales y ciertas moléculas, como amoniaco y ácido pirúvico, necesarios para que se puedan formar aminoácidos. Después, calentaron esa mezcla a 70ºC. La misma temperatura que se alcanza cerca de una fuente hidrotermal, y ajustaron el pH para imitar mejor ese entorno.

Además, también retiraron el oxígeno de la mezcla. Aunque hoy abunda, en la juventud de la Tierra, sus océanos tenían muy poco. A todo esto, los investigadores también le han añadido hidróxido de hierro, que era abundante en aquel momento. Ese hierro reaccionó con pequeñas cantidades de oxígeno presentes en la mezcla. ¿El resultado? La producción del aminoácido alanina y el ácido alfa hidroxi lactato. Los ácidos alfa hidroxi son un producto secundario de las reacciones de los aminoácidos…

Las reacciones hacia la aparición de vida en el fondo marino

Algunos científicos creen que esos ácidos también podrían combinarse para formar moléculas orgánicas complejas. Por tanto, serían una pieza más necesaria para la aparición de la vida. Lo que muestra el experimento es que, en condiciones similares a la de la Tierra en sus inicios, se pueden formar aminoácidos y ácidos alfa hidroxi a partir de reacciones sencillas en condiciones relativamente suaves. Algo que podría haber sucedido en muchos otros lugares de la galaxia. Es un resultado intrigante y el fruto de nueve años de investigación.

La principal diferencia es que, en otros estudios anteriores, se analizaba principalmente si esos ingredientes estarían en torno a fuentes hidrotermales. Así como determinar cuánta energía podrían generar. En esta ocasión, lo que se ha hecho es analizar las reacciones orgánicas en un entorno que simule esas mismas condiciones. Se busca entender cómo se producen las reacciones orgánicas que llevan a la aparición de vida en el fondo marino. Por ahora, los investigadores piensan seguir estudiando estas reacciones.

Esperan encontrar más combinaciones y crear moléculas más compleja. Poco a poco, en esencia, intentan avanzar por el proceso de creación de vida. Todo esto es importante porque tanto en el Sistema Solar, como en otros lugares, podría haber entornos habitables. Entender si la vida podría empezar en un océano, sin la necesidad de luz de una estrella, sería un gran paso. Nos daría, por ejemplo, un motivo de peso para explorar tanto Encélado como Europa. Algo que ya está sobre la mesa aunque hay mucha incertidumbre sobre lo que se puede encontrar.

La posibilidad de vida en el Sistema Solar

Las próximas misiones a Marte podrían traer pruebas de su superficie. Se podrían estudiar en busca de aminoácidos formados por hierro y el agua que existió en el pasado del planeta. En el caso de exoplanetas, no podemos esperar traer muestras de sus superficies. Ni siquiera hemos logrado abandonar el Sistema Solar, todavía. Pero sí se puede analizar sus atmósferas y estudiar su composición en busca de posibles señales de vida. Por ahora, sin embargo, solo podemos sospechar que podría haber vida en otros lugares.

Por frustrante que pueda parecer, eso es todo lo que se puede concluir por ahora. Es lógico suponer que la vida debería abundar en otros lugares del universo. Especialmente si pensamos que estamos compuestos por los elementos más comunes del universo. Eso, sin embargo, no es suficiente para afirmar que hay vida más allá de la Tierra. La única forma de hacerlo será, por fuerza, encontrando evidencias innegables de su presencia. Es en esos casos en los que entender el origen de la vida en el fondo marino es una pieza importante.

Si podemos deducir cuál es el proceso que lleva a la aparición de la vida, será más sencillo saber en qué exoplanetas centrar las investigaciones y en cuáles no. Quizá se concluya, en el futuro, que es necesario que haya un océano y que existan fuentes hidrotermales. Eso permitiría descartar todos los mundos que sean áridos. En definitiva, queda un largo camino por recorrer. Obtener aminoácidos y ácidos alfa hidroxi en situaciones que simulan las de la Tierra en su juventud es muy interesante. Pero solo es un paso más en un camino que será muy largo…

Estudio

El estudio es Laura Barge, Erika Flores et al.; «Redox and pH gradients drive amino acid synthesis in iron oxyhydroxide mineral systems». Publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America el 25 de febrero de 2019. Puede ser consultado aquí.

Referencias: Phys