Las gotas de agua fueron la clave para el origen de la vida

Las gotas de agua fueron la clave para el origen de la vida

Una investigación recién publicada señala que la formación de moléculas complejas en la Tierra primitiva pudo darse de forma rápida en gotas sueltas de agua, debido a las cualidades estructurales que estas tienen


Un grupo de químicos de la Universidad de Purdue (EEUU) han descubierto un mecanismo para que ocurran en el agua reacciones de formación de péptidos en el agua, algo que ha intrigado a los científicos durante décadas.

«Esta es esencialmente la química que hay detrás del origen de la vida», afirma en un comunicado Graham Cooks, profesor de química analítica en la Facultad de Ciencias de Purdue. «Esta es la primera demostración de que las moléculas primordiales, aminoácidos simples, forman péptidos de forma espontánea, los componentes básicos de la vida, en gotas de agua pura. Este es un descubrimiento espectacular», añade el investigador.

El descubrimiento del equipo fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Durante décadas, los científicos han teorizado que la vida en la Tierra comenzó en los océanos. La química, sin embargo, seguía siendo un enigma. Los aminoácidos crudos, algo que los meteoritos entregaron diariamente a la Tierra primitiva, pueden reaccionar y unirse para formar péptidos, los componentes básicos de las proteínas y, finalmente, la vida. Sorprendentemente, el proceso requiere la pérdida de una molécula de agua, lo que parece muy poco probable en un ambiente húmedo, acuoso u oceánico. Para que se formara la vida, necesitaba agua. Pero también necesitaba espacio lejos del agua.

Estructura de ADN humano. | CRÉDITO: Billion Photos
Estructura de ADN humano. | CRÉDITO: Billion Photos

Cooks, un experto en espectrometría de masas y química de la Tierra primitiva, y su equipo han descubierto la respuesta al acertijo: «El agua no está mojada en todas partes». En los márgenes, donde la gota de agua se encuentra con la atmósfera, pueden tener lugar reacciones increíblemente rápidas que transforman los aminoácidos abióticos en los componentes básicos de la vida. Los lugares donde el rocío del mar vuela por el aire y las olas golpean la tierra, o donde el agua dulce brota por una pendiente, eran paisajes aptos para la evolución potencial de la vida.

Reacciones más rápidas en gotas de agua

Los químicos han pasado más de 10 años usando espectrómetros de masas para estudiar reacciones químicas en gotas que contienen agua. «Las velocidades de reacción en las gotas son entre cien y un millón de veces más rápidas que las mismas sustancias químicas que reaccionan en una solución a granel», afirma Cooks.

Las velocidades de estas reacciones hacen que los catalizadores sean innecesarios y, en el caso de la química de la Tierra primitiva, haciendo posible la evolución de la vida. Comprender cómo funciona este proceso ha sido el objetivo de décadas de investigación científica. El secreto de cómo surgió la vida en la Tierra puede ayudar a los científicos a comprender por qué sucedió y orientar la búsqueda de vida en otros planetas, o incluso en las lunas.

Comprender cómo los aminoácidos se convirtieron en proteínas y, finalmente, en formas de vida revoluciona la comprensión de los científicos sobre la síntesis química. Esa misma química ahora podría ayudar a los químicos sintéticos a acelerar las reacciones críticas para descubrir y desarrollar nuevos medicamentos y tratamientos terapéuticos para enfermedades.

«Si caminas por un campus académico por la noche, los edificios con las luces encendidas son donde trabajan los químicos sintéticos», afirma Cooks. «Sus experimentos son tan lentos que se ejecutan durante días o semanas. Esto no es necesario, y utilizando la química de gotas, hemos construido un aparato, que se está utilizando en Purdue ahora, para acelerar la síntesis de nuevos productos químicos y posibles nuevos medicamentos».



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