Al intentar comprender los orígenes de la vida en la Tierra, Los investigadores se topan con una paradoja:mientras que el agua es un disolvente indispensable para todas las formas de vida conocidas que existen en la actualidad, el agua también inhibe la formación de cadenas de polímeros de ácidos nucleicos, como el ARN, que probablemente fueron precursores de la vida. Esto plantea la pregunta:¿cómo se pudieron haber formado los ácidos nucleicos en primer lugar? Una solución a esta "paradoja del agua" es que la vida puede haberse originado en algo diferente al agua, y solo más tarde se adaptó a la presencia de agua.

"Estamos fascinados por la posibilidad de que la vida basada en el agua se haya originado sin agua en absoluto, "Zachary Adam, investigador de la Universidad de Harvard, dicho Phys.org .

Adam y otros han estado investigando a un candidato líder para una alternativa de agua llamada formamida, un líquido claro que consiste en hidrógeno, oxígeno, carbón, y nitrógeno. La formamida no solo favorece la formación de enlaces poliméricos más que el agua, también reacciona con otras moléculas para formar nucleobases, aminoácidos, y algunos de los otros compuestos básicos necesarios para producir ácidos nucleicos.

Pero hay un problema evidente con esta propuesta:la formamida no se encuentra naturalmente en ninguna cantidad significativa en ningún lugar de la Tierra. Aunque la formamida se usa ampliamente en la industria como solvente para fabricar productos farmacéuticos y pesticidas, toda esta formamida se produce sintéticamente.

La formamida existe en el espacio, sin embargo, lo que previamente ha motivado a los investigadores a sugerir que pudo haber sido transportado a la Tierra a través de cometas o meteoros. Pero es poco probable que este escenario pudiera haber producido el gran reservorios concentrados de formamida necesarios para que se formen los precursores de la vida.

Ahora, en un nuevo artículo publicado en Informes científicos , un equipo de investigadores, dirigido por Adam y el coautor Masashi Aono en la Universidad de Keio y el Instituto de Tecnología de Tokio, han demostrado la posibilidad de que la formamida se haya producido en abundancia por radiación en algunas zonas de la Tierra primitiva.

En experimentos, los investigadores irradiaron cianuro de hidrógeno y acetonitrilo, dos sustancias químicas presentes en la Tierra primitiva, con rayos gamma. Descubrieron que la formamida era uno de los principales productos.

Aunque en sus experimentos los investigadores utilizaron un cilindro de cobalto-60 para producir los rayos gamma, sugieren que en la Tierra primitiva la radiación puede provenir de depósitos de minerales radiactivos (que se encuentran hoy en las playas de todo el mundo) o zonas de fisión de uranio. Actualmente, solo se sabe que una región contiene evidencia de un pequeño puñado de zonas de uranio que existieron en la historia geológica de la Tierra:la región de Oklo en Gabón, África, pero estas zonas solo se activaron mucho después de que se originó la vida.

Los investigadores calcularon que, si existieran zonas similares hace 4 mil millones de años, un solo sitio podría haber producido más de 6 órdenes de magnitud más de formamida en un área determinada que la estimada por la entrega de cometas y meteoritos. Los resultados sugieren que los depósitos de minerales radiactivos pueden producir suficiente formamida para acumularse en altas concentraciones, que podrían haber formado grandes depósitos de formamida en los que se podrían haber formado ácidos nucleicos como precursores de los primeros organismos vivos.

"A menudo, se considera que el problema de los orígenes de la vida se resuelve si pudiéramos comprender cómo los bloques de construcción prototípicos de la vida, como los biopolímeros y los metabolitos, podrían formarse en entornos plausibles de la Tierra primitiva, "Dijo Aono." Pero no estamos satisfechos con esta forma de pensar. La vida no debe tratarse como una bolsa llena de bloques de construcción, pero debe entenderse como una compleja red de reacciones químicas ".

Como explican los investigadores, La radiación es particularmente única como fuente de energía para los orígenes de la vida en comparación con la química redox o el simple calentamiento. Como dijo Adam, esto se debe a que la radiación "impulsa una red expansiva de reacciones, no solo una variedad de productos para una variedad de entradas ".

Por supuesto, los investigadores solo han mostrado lo que podría ha pasado, y no que hizo ocurrir. En el futuro, planean continuar estudiando todos los escenarios posibles para los orígenes de la vida y examinar la plausibilidad de cada uno de ellos, y ver adónde conduce la evidencia.

"Ahora estamos tratando de evaluar si la red completa de reacciones impulsadas exhibe atributos que se encuentran en muchas escalas diferentes de sistemas vivos complejos," como las redes metabólicas celulares, dinámica poblacional, e incluso relaciones ecológicas, "Dijo Aono.

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