Los investigadores han buscado durante mucho tiempo comprender los orígenes de la vida en la Tierra. Un nuevo estudio realizado por científicos del Instituto de Estudios Avanzados, el Instituto de Ciencias de la Tierra y la Vida (ELSI), y la Universidad de Nueva Gales del Sur, entre otras instituciones participantes, marca un importante paso adelante en el esfuerzo por comprender los orígenes químicos de la vida. Los hallazgos de este estudio demuestran cómo las "redes de reacción continua" son capaces de producir precursores de ARN y posiblemente, en última instancia, el ARN mismo, un puente fundamental hacia la vida. El estudio es publicado por procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Si bien se conocen bien muchos de los mecanismos que propagan la vida, la transición de una Tierra prebiótica a la era de la biología permanece envuelta en un misterio. Experimentos anteriores han demostrado que se pueden producir compuestos orgánicos simples a partir de reacciones de sustancias químicas que se sabe existen en el medio ambiente primitivo de la Tierra. Sin embargo, muchos de estos experimentos se basaron en intervenciones coordinadas de experimentadores. Este estudio va más allá al emplear un modelo que se manipula mínimamente para simular con mayor precisión un entorno natural.

Para realizar este trabajo, el equipo expuso una mezcla de moléculas pequeñas muy simples:sal de mesa común, amoníaco, fosfato, y cianuro de hidrógeno, a una fuente de radiación gamma de alta energía. Estas condiciones simulan entornos radiactivos que son posibles gracias a los minerales radiactivos naturales, que probablemente eran mucho más frecuentes en la Tierra primitiva. El equipo también permitió que las reacciones se secaran intermitentemente, simulando la evaporación en charcos poco profundos y playas. Estos experimentos arrojaron una variedad de compuestos que pueden haber sido importantes para los orígenes de la vida, incluyendo precursores de aminoácidos y otros pequeños compuestos que se sabe que son útiles para producir ARN.

Los autores utilizan el término "red de reacción continua" para describir un entorno en el que los intermedios no se purifican, los productos secundarios no se eliminan, y no se añaden nuevos reactivos después de los materiales de partida iniciales. En otras palabras, La síntesis de moléculas se produce en un entorno dinámico en el que se forman y destruyen continuamente compuestos muy variados. y estos productos reaccionan entre sí para formar nuevos compuestos.

Jim Cleaves, visitante frecuente de IAS y profesor de ELSI, fijado, "Estos tipos de redes de reacción continua pueden ser bastante comunes en química, pero recién ahora estamos comenzando a desarrollar las herramientas para detectar, la medida, y entenderlos. Hay mucho trabajo emocionante por delante ".

El trabajo futuro se centrará en trazar rutas de reacción para otras sustancias químicas y probar si los ciclos adicionales de radiolisis seguidos de secado pueden generar productos químicos de orden superior. El equipo cree que estos modelos pueden ayudar a determinar qué entornos planetarios primitivos son más propicios para la formación de moléculas complejas. Estos estudios podrían, a su vez, ayudar a otros científicos a identificar los mejores lugares para buscar vida más allá de la Tierra.