Una de las cuestiones inexplicables más fundamentales de la ciencia moderna es cómo comenzó la vida. Los científicos generalmente creen que las moléculas simples presentes en los primeros entornos planetarios se convirtieron en otras más complejas que podrían haber ayudado a reactivar la vida mediante la entrada de energía del entorno. Los científicos consideran que la Tierra primitiva estaba impregnada de muchos tipos de energía, desde las altas temperaturas producidas por los volcanes hasta la radiación ultravioleta emitida por el sol.

Uno de los estudios más clásicos de cómo se podrían haber hecho compuestos orgánicos en la Tierra primitiva es el experimento de Miller-Urey, que demuestra cómo las descargas eléctricas que simulan un rayo pueden ayudar a producir una variedad de compuestos orgánicos, incluidos los aminoácidos, que son los bloques de construcción básicos de toda la vida. Otra fuente importante de energía en los entornos planetarios es la radiación de alta energía, que tiene varias fuentes, incluida la desintegración radiactiva de elementos químicos naturales como el uranio y el potasio. Investigación dirigida por Yi Ruiqin y Albert Fahrenbach del Earth-Life Science Institute (ELSI) en el Instituto de Tecnología de Tokio, Japón, ha demostrado recientemente que una variedad de compuestos útiles para la síntesis de ARN, se producen cuando compuestos simples, combinado con cloruro de sodio, están expuestos a rayos gamma.

Este trabajo nos acerca un paso más hacia la comprensión de cómo el ARN, que se cree que es una molécula candidata para ayudar a comenzar la vida, podría haber surgido abióticamente en la Tierra primitiva. Debido a su complejidad, hacer ARN "desde cero" en las condiciones del sistema solar primitivo no es una tarea fácil. La biología es excelente en eso, porque ha evolucionado durante miles de millones de años para hacer el trabajo con una eficiencia asombrosa. Antes de que surgiera la vida Habría poco en el medio ambiente que hubiera ayudado a producir ARN. Estos investigadores encontraron que el cloruro de sodio, o sal común de mesa, puede ayudar a fabricar los componentes básicos necesarios para el ARN. El cloruro de sodio es el compuesto químico que hace que el mar sea salado, por lo tanto, es muy probable que este proceso pueda ocurrir en planetas primitivos, incluida la Tierra.

El aspecto más desafiante de este trabajo fue descubrir que la sal, específicamente el componente de cloruro, jugó un papel crucial en estas reacciones. Típicamente, los químicos ignoran el cloruro en sus reacciones. Cuando los químicos realizan reacciones en agua, es muy probable que al menos haya algo de cloruro allí de todos modos, aunque la mayor parte del tiempo se sienta de brazos cruzados como un "espectador". A menudo no juega un papel importante en las reacciones que interesan a los químicos, es solo parte del fondo la mayor parte del tiempo. Sin embargo, estos investigadores descubrieron que que este no fue el caso en sus experimentos, y les tomó algún tiempo darse cuenta de eso. Lo que finalmente dedujeron fue que la radiación ionizante que estaban usando como fuente de energía para impulsar sus reacciones hace que el cloruro pierda un electrón y se convierta en lo que se conoce como un "radical". Como el nombre sugiere, el cloruro deja de ser tan suave y se vuelve mucho más reactivo químicamente. Una vez que el cloruro es activado por radiación gamma, es gratis para ayudar a construir otros compuestos de alta energía que finalmente pueden ayudar a construir moléculas de ARN complejas.

Si bien estos investigadores aún no han logrado sus reacciones hasta el ARN, este trabajo muestra que ahora no hay nada en principio que deba evitar que esto ocurra. La cuestión ahora no es tanto cómo fabricar todos los componentes básicos necesarios para producir ARN, pero cómo combinarlos en un "pequeño estanque cálido" para hacer los primeros polímeros de ARN. Uno de los mayores desafíos para esto es comprender cómo otras moléculas, es decir, distintos de los importantes para la producción de ARN, podría afectar este proceso. Los autores piensan que esto podría ser una química bastante "desordenada" en el sentido de que muchas otras moléculas, que podría interferir con este proceso, se haría al mismo tiempo. Si estas otras moléculas interferirán con la síntesis de ARN, o incluso tener un efecto beneficioso, es el enfoque futuro de la investigación de estos académicos. Comprender mezclas muy complejas de productos químicos no solo es un desafío en la investigación de los orígenes de la vida, pero un gran desafío para la química orgánica en general.