Las gotas de lluvia podrían haber sido el disparador para iniciar la vida en el planeta, según una nueva investigación
Un reciente trabajo ha concluido que las gotas de lluvia en etapas tempranas de la evolución habrían sido esencial para dar protección a las primeras células que se iban desarrollando.
Miles de millones de años de evolución le han llevado a las células modernas alcanzar el desarrollo tan complejo que conocemos hoy. Tal como relata Live Science, dentro de las células hay pequeños compartimentos llamados orgánulos que desempeñan funciones específicas primordiales para la supervivencia y su funcionamiento. Por ejemplo, el núcleo almacena material genético y las mitocondrias producen energía.
Otra parte esencial de cada célula es la membrana que la envuelve. Las proteínas incrustadas en la superficie de la membrana controlan el movimiento de las sustancias que entran y salen de la célula. Son como porteros que definen qué y como ingresa y sale de la célula. Esta sofisticada estructura de la membrana permitió la complejidad de la vida tal y como la conocemos.
Pero, una pregunta que se hicieron siempre los científicos es ¿cómo se mantenían unidas las células más primitivas y sencillas antes de que evolucionaran las elaboradas estructuras de membrana?. Ahora, un reciente estudio publicado en la revista Science Advances, científicos de la Universidad de Chicago y de la Universidad de Houston o un papel crucial en la estabilización de las células primitivas, allanando el camino a la complejidad de la vida.
De la materia inerte a las células y la vida
La esencia de este informe es realmente inquietante ya que habrían sido las simples gotas de lluvia las que dispararon el desarrollo de las células y de alguna manera de la vida tal como lo conocemos. El estudio estuvo comandado por Aman Agrawal del Departamento de Química e Ingeniería Molecular de la Universidad de Houston. Una de las cuestiones más intrigantes de la ciencia es cómo comenzó la vida en la Tierra.
Los científicos llevan mucho tiempo tratando de explicar cómo la materia inerte, como el agua, los gases y los depósitos minerales, se transformó en células vivas capaces de replicarse, metabolizarse y evolucionar. Y en el final de la historia desarrollarse en algunos seres tanto como para lograr el alcance de lo que hoy tenemos al alcance de la mano. Según los resultados de este inquietante estudio sería probable que las primeras células no tuvieran membranas para separar y proteger sus componentes y su química de un entorno hostil. Pero es posible que se las arreglaran con la lluvia para lograrla a lo largo del tiempo.
Como antecedente, los químicos Stanley Miller y Harold Urey, de la Universidad de Chicago, realizaron en 1953 un experimento que demostraba que los compuestos orgánicos complejos, es decir, las moléculas basadas en el carbono, podían sintetizarse a partir de otros orgánicos e inorgánicos más simples. Utilizando agua, metano, amoníaco, gases de hidrógeno y chispas eléctricas, estos químicos formaron aminoácidos. Los científicos creen que las primeras formas de vida, llamadas protocélulas, surgieron espontáneamente a partir de moléculas orgánicas presentes en la Tierra primitiva.
La lluvia detrás de la vida como la conocemos
Estas estructuras primitivas, similares a las células, estaban formadas probablemente por dos componentes fundamentales: un material matriz que proporcionaba un marco estructural y un material genético que contenía instrucciones para el funcionamiento de las protocélulas. Con el tiempo, estas protocélulas habrían desarrollado gradualmente la capacidad de replicarse y ejecutar procesos metabólicos.
Para que se produzcan las reacciones químicas esenciales, señala Live Science, son necesarias determinadas condiciones, como una fuente de energía estable, compuestos orgánicos y agua. Los compartimentos formados por una matriz y una membrana proporcionan de manera crucial un entorno estable que puede concentrar los reactivos y protegerlos del entorno externo, permitiendo que se produzcan las reacciones químicas necesarias.
Así pues, se plantean dos cuestiones cruciales: ¿De qué materiales estaban hechas la matriz y la membrana de las protocélulas? ¿Y cómo permitieron a las células primitivas mantener la estabilidad y la función que necesitaban para transformarse en las sofisticadas células que constituyen hoy todos los organismos vivos? Los científicos proponen que dos modelos distintos de protocélulas, las vesículas y los coacervados, pueden haber desempeñado un papel fundamental en las primeras etapas de la vida. El agua de las gotas de lluvia habría jugado el papel de una membrana primitiva que ayudó a las células a mantener un desarrollo estable a través del tiempo.
Referencia de la noticia:
Aman Agrawal et al. ,Did the exposure of coacervate droplets to rain make them the first stable protocells?.Sci. Adv.10,eadn9657(2024).DOI:10.1126/sciadv.adn9657