Cómo surgieron las primeras moléculas orgánicas
Aminoácidos representativos encontrados en el meteorito Murchison. Seis de los aminoácidos (azul) se encuentran en todos los seres vivos, pero los otros (amarillo) no se encuentran normalmente en la materia viva aquí en la Tierra. Los mismos aminoácidos se producen en experimentos de descarga como el de Miller.
Algunas fuentes hidrotermales de aguas profundas descargan grandes cantidades de hidrógeno (H2), amoníaco (NH3) y dióxido de carbono (que forma HCO3-) a temperaturas de entre 50 y 150ºC. (No se trata de “chimeneas negras”.) Estos gases burbujean a través de depósitos minerales ricos en sulfuros de hierro (FeS, FeS2). Estos pueden catalizar la formación de moléculas orgánicas simples como el acetato y el piruvato e incluso al menos un aminoácido, el triptófano.
Investigadores de la República Checa informaron en 2014 de que habían logrado la síntesis abiótica de adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U), las cuatro bases que se encuentran en el ARN (¿un principio de ARN?) y tres de las cuatro que se encuentran en el ADN. Lo consiguieron bombardeando una mezcla de formamida y arcilla con potentes pulsos de láser que imitaban la temperatura y la presión esperadas cuando un gran meteorito golpea la tierra.
Experimento Miller-urey
en formas derecha e izquierda que son imágenes especulares entre sí: el isómero L y el isómero D. Cuando se fabrican aminoácidos en el laboratorio se encuentra una mezcla de L- y D-aminoácidos. Sin embargo, los aminoácidos
El siguiente paso consiste en combinar los nucleótidos con otras sustancias químicas para crear estructuras más complejas como el ARN y el ADN. En el caso del ARN, por ejemplo, la adenina o la guanina deben unirse a la molécula de azúcar llamada ribosa y a un grupo fosfato. La ribosa y otros azúcares pueden sintetizarse en el laboratorio a partir de las moléculas presentes en la atmósfera terrestre primitiva.
La aparición de la vida
Aunque los científicos no pueden abordar directamente cómo surgió la vida en la Tierra, sí pueden formular y probar hipótesis sobre los procesos naturales que podrían dar cuenta de varios pasos intermedios, coherentes con las pruebas geológicas. En la década de 1920, Alexander Oparin y J. B. S. Haldane propusieron de forma independiente hipótesis casi idénticas sobre cómo se originó la vida en la Tierra. Su hipótesis se denomina ahora hipótesis Oparin-Haldane, y los pasos clave son:
La hipótesis de Oparin-Haldane ha sido probada y revisada continuamente, y cualquier hipótesis sobre cómo comenzó la vida debe dar cuenta de los 3 requisitos universales primarios para la vida: la capacidad de reproducir y replicar la información hereditaria; el encerramiento en membranas para formar células; el uso de energía para lograr el crecimiento y la reproducción.
Stanley Miller y Harold Urey pusieron a prueba el primer paso de la hipótesis Oparin-Haldane investigando la formación de moléculas orgánicas a partir de compuestos inorgánicos. Su experimento de los años 50 produjo una serie de moléculas orgánicas, entre ellas los aminoácidos, que son fabricados y utilizados por las células vivas para crecer y replicarse.
El origen de la vida
Los nucleótidos del ARN parecen ser productos de la evolución. Los estudios experimentales están demostrando que pueden formarse proto-nucleótidos plausibles en entornos simulados de la Tierra primitiva. A su vez, estos resultados ayudan a aclarar los procesos prebióticos que dan lugar a los nucleótidos.
Nat Commun 9, 5171 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-07389-2Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard