La vida en la Tierra comenzó hace entre 3.7 y 4.5 mil millones de años, después de que los meteoritos salpicaran y filtraran elementos esenciales en pequeños estanques cálidos, dicen los científicos de la Universidad McMaster y el Instituto Max Planck en Alemania. Sus cálculos sugieren que los ciclos húmedo y seco unieron bloques de construcción moleculares básicos en el caldo rico en nutrientes de los estanques en moléculas de ARN autorreplicantes que constituyeron el primer código genético para la vida en el planeta.

Los investigadores basan su conclusión en una investigación exhaustiva y cálculos basados ​​en aspectos de la astrofísica, geología, química, biología y otras disciplinas. Aunque el concepto de "pequeños estanques cálidos" ha existido desde Darwin, los investigadores ahora han demostrado su plausibilidad a través de numerosos cálculos basados ​​en evidencia.

Los autores principales Ben K.D. Pearce y Ralph Pudritz, tanto del McMaster's Origins Institute como de su Departamento de Física y Astronomía, dicen que la evidencia disponible sugiere que la vida comenzó cuando la Tierra todavía estaba tomando forma, con continentes emergiendo de los océanos, meteoritos que azotan el planeta, incluidos los que contienen los componentes básicos de la vida, y ningún ozono protector para filtrar los rayos ultravioleta del sol.

"Nadie ha realizado el cálculo antes, "dice Pearce." Este es un gran comienzo. Es muy emocionante ".

"Debido a que hay tantas entradas de tantos campos diferentes, es asombroso que todo vaya bien "Dice Pudritz." Cada paso conducía de forma muy natural al siguiente. Hacer que todos conduzcan a una imagen clara al final es decir que hay algo correcto en esto ".

Su trabajo, con los colaboradores Dmitry Semenov y Thomas Henning del Instituto Max Planck de Astronomía, ha sido publicado hoy en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .

"Para comprender el origen de la vida, necesitamos entender la Tierra como era hace miles de millones de años. Como muestra nuestro estudio, la astronomía proporciona una parte vital de la respuesta. Los detalles de cómo se formó nuestro sistema solar tienen consecuencias directas para el origen de la vida en la Tierra, "dice Thomas Henning, del Instituto Max Planck de Astronomía y otro coautor.

La chispa de la vida los autores dicen, fue la creación de polímeros de ARN:los componentes esenciales de los nucleótidos, entregado por meteoritos, alcanzar concentraciones suficientes en el agua del estanque y unirse a medida que los niveles de agua caen y suben a través de ciclos de precipitación, evaporación y drenaje. La combinación de condiciones húmedas y secas fue necesaria para la unión, dice el papel.

En algunos casos, los investigadores creen, condiciones favorables vieron algunas de esas cadenas doblarse y replicarse espontáneamente extrayendo otros nucleótidos de su entorno, cumpliendo una condición para la definición de vida. Esos polímeros eran imperfectos, capaz de mejorar a través de la evolución darwiniana, cumpliendo la otra condición.

"Ese es el Santo Grial de la química experimental de los orígenes de la vida, "dice Pearce.

Esa forma rudimentaria de vida daría lugar al eventual desarrollo del ADN, el modelo genético de formas de vida superiores, que evolucionaría mucho más tarde. El mundo habría estado habitado solo por vida basada en ARN hasta que el ADN evolucionó.

"El ADN es demasiado complejo para haber sido el primer aspecto de la vida en surgir, "Dice Pudritz." Tenía que empezar con otra cosa, y eso es ARN ".

Los cálculos de los investigadores muestran que las condiciones necesarias estaban presentes en miles de estanques, y que era mucho más probable que las combinaciones clave para la formación de la vida se hubieran reunido en tales estanques que en los respiraderos hidrotermales, donde la principal teoría rival sostiene que la vida comenzó en grietas turbulentas en el fondo del océano, donde los elementos de la vida se unieron en ráfagas de agua caliente. Los autores del nuevo artículo dicen que es poco probable que tales condiciones generen vida, ya que la unión requerida para formar ARN necesita ciclos tanto húmedos como secos.

Los cálculos también parecen eliminar el polvo espacial como fuente de nucleótidos generadores de vida. Aunque ese polvo de hecho transportaba los materiales adecuados, no los depositó en concentración suficiente para generar vida, los investigadores han determinado. En el momento, temprano en la vida del sistema solar, los meteoritos eran mucho más comunes, y podría haber aterrizado en miles de estanques, Llevando los componentes básicos de la vida. Pearce y Pudritz planean poner la teoría a prueba el próximo año, cuando McMaster abra su laboratorio Origins of Life que recreará las condiciones anteriores a la vida en un entorno sellado.

"Estamos encantados de poder elaborar un artículo teórico que combine todos estos hilos, hace predicciones claras y ofrece ideas claras que podemos llevar al laboratorio, "Dice Pudritz.