La vida en la Tierra comenzó en algún lugar entre 3.700 y 4.500 millones de años atrás, después de que los meteoritos salpicaron y filtraron elementos esenciales en pequeños estanques cálidos, dicen los científicos de la Universidad McMaster y el Instituto Max Planck en Alemania. Sus cálculos sugieren que los ciclos de humedad y secado se unieronbloques moleculares básicos en el caldo rico en nutrientes de los estanques en moléculas de ARN autorreplicantes que constituyeron el primer código genético para la vida en el planeta.
Los investigadores basan su conclusión en investigaciones exhaustivas y cálculos basados en aspectos de astrofísica, geología, química, biología y otras disciplinas. Aunque el concepto de "pequeños estanques cálidos" ha existido desde Darwin, los investigadores han demostrado su plausibilidad a través de numerosascálculos basados en evidencia.
Los autores principales Ben KD Pearce y Ralph Pudritz, ambos del Instituto de Orígenes de McMaster y su Departamento de Física y Astronomía, dicen que la evidencia disponible sugiere que la vida comenzó cuando la Tierra todavía estaba tomando forma, con continentes emergiendo de los océanos, meteoritos arrojandoplaneta, incluidos los que tienen los componentes básicos de la vida, y sin ozono protector para filtrar los rayos ultravioleta del Sol.
"Nadie ha realizado el cálculo antes", dice Pearce. "Este es un comienzo bastante grande. Es bastante emocionante".
"Debido a que hay tantas entradas de tantos campos diferentes, es sorprendente que todo se mantenga unido", dice Pudritz. "Cada paso condujo de forma muy natural al siguiente. Hacer que todos conduzcan a una imagen clara en elfinal es decir que hay algo correcto en esto "
Su trabajo, con los colaboradores Dmitry Semenov y Thomas Henning del Instituto Max Planck de Astronomía, se ha publicado hoy en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Para entender el origen de la vida, necesitamos entender la Tierra como lo fue hace miles de millones de años. Como muestra nuestro estudio, la astronomía proporciona una parte vital de la respuesta. Los detalles de cómo se formó nuestro sistema solar tienen consecuencias directaspara el origen de la vida en la Tierra ", dice Thomas Henning, del Instituto Max Planck de Astronomía y otro coautor.
La chispa de la vida, dicen los autores, fue la creación de polímeros de ARN: los componentes esenciales de los nucleótidos, entregados por meteoritos, que alcanzan concentraciones suficientes en el agua del estanque y se unen a medida que los niveles de agua caen y suben a través de ciclos de precipitación, evaporación ydrenaje. La combinación de condiciones húmedas y secas era necesaria para la unión, dice el periódico.
En algunos casos, los investigadores creen que, en condiciones favorables, algunas de esas cadenas se doblaron y se replicaron espontáneamente extrayendo otros nucleótidos de su entorno, cumpliendo una condición para la definición de la vida. Esos polímeros eran imperfectos, capaces de mejorar a través del darwinianoevolución, cumpliendo la otra condición.
"Ese es el Santo Grial de la química experimental de los orígenes de la vida", dice Pearce.
Esa forma rudimentaria de vida daría lugar al desarrollo eventual del ADN, el modelo genético de las formas superiores de vida, que evolucionaría mucho más tarde. El mundo habría estado habitado solo por la vida basada en el ARN hasta que el ADN evolucionara.
"El ADN es demasiado complejo para haber sido el primer aspecto de la vida en surgir", dice Pudritz. "Tenía que comenzar con algo más, y ese es el ARN".
Los cálculos de los investigadores muestran que las condiciones necesarias estaban presentes en miles de estanques, y que las combinaciones clave para la formación de la vida tenían muchas más probabilidades de haberse unido en tales estanques que en los respiraderos hidrotermales, donde se sostiene la teoría rival principalLos autores del nuevo artículo dicen que es poco probable que esas condiciones generen vida, ya que la unión necesaria para formar el ARN necesita tanto humedad como sequedad.ciclos.
Los cálculos también parecen eliminar el polvo espacial como fuente de nucleótidos generadores de vida. Aunque tal polvo realmente transportaba los materiales correctos, no los depositó en la concentración suficiente para generar vida, según determinaron los investigadores en ese momento,Al principio de la vida del sistema solar, los meteoritos eran mucho más comunes y podrían haber aterrizado en miles de estanques, llevando los componentes básicos de la vida. Pearce y Pudritz planean poner a prueba la teoría el próximo año, cuando McMaster abre sus Orígenesof Life laboratorio que recreará las condiciones previas a la vida en un entorno sellado.
"Estamos encantados de poder armar un documento teórico que combine todos estos hilos, haga predicciones claras y ofrezca ideas claras que podamos llevar al laboratorio", dice Pudritz.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de McMaster . Original escrito por Wade Hemsworth. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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