Descubrimiento: la evolución comenzó antes incluso que la vida

Una forma de selección natural podría haber modificado los aminoácidos en la «sopa primordial» mucho antes de que surgiera la vida en la Tierra

Aunque se han descubierto los mecanismos básicos, los detalles de cómo surgió exactamente la vida a partir de materia inerte son aún un misterio. Un nuevo estudio ha descubierto que la selección natural podría haber desempeñado un papel en este proceso, antes incluso de que la propia vida existiera en la Tierra.

En el famoso experimento de Miller y Urey, al recrear la «sopa primigenia», una mezcla de los elementos presentes en los orígenes de la Tierra, los científicos descubrieron que se formaba espontáneamente un cóctel de aminoácidos, las moléculas que forman las proteínas y que conforman el código genético de todas las formas de vida del planeta.

Aunque hay cientos de aminoácidos diferentes en la naturaleza, todos los organismos vivos, desde las bacterias hasta los elefantes, contienen un conjunto básico de 20 aminoácidos. Esto se debe a que todo puede remontarse, a través de un complejo árbol de la vida, a un único ancestro común microscópico que existió hace miles de millones de años. Pero, ¿qué tienen de especial estos 20 aminoácidos? Este era el objetivo de los científicos de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Carolina.

El equipo recreó en el laboratorio las condiciones de la Tierra primitiva, incluyendo una mezcla de aminoácidos que eran muy comunes antes de que apareciera la vida. Se cree que algunos de ellos se produjeron cuando la luz ultravioleta del Sol interactuó con los gases de la atmósfera de la época, mientras que otros llegaron a bordo de meteoritos que impactaban en el planeta con más frecuencia que ahora.

En sus experimentos, los investigadores observaron que se producía una especie de proceso de selección natural, incluso en ausencia de vida. Los compuestos orgánicos antiguos tendían a integrar en su bioquímica los aminoácidos más adecuados para plegar las proteínas en formas clave para las funciones vitales, lo que daba a estos compuestos más posibilidades de sobrevivir. Si se le daba tiempo suficiente, simplemente había más compuestos orgánicos con propiedades favorables para la vida.

Esto significa que el plegamiento de proteínas permitió evolucionar incluso antes de que hubiera vida en nuestro planeta. Antes de que existiera el ADN, se produjo una selección natural de las sustancias químicas útiles para la vida.

Los científicos afirman que este proceso podría ayudar a explicar la misteriosa transición entre la materia no viva y los organismos vivos. Una vez creadas las primeras formas de vida extremadamente simples, éstas podrían evolucionar hasta convertirse en todo lo que ha existido en los miles de millones de años transcurridos desde entonces, conservando esos aminoácidos «especiales».

Para que haya evolución en el sentido darwiniano, es necesario contar con un sofisticado sistema de transformación de moléculas genéticas como el ADN y el ARN en proteínas. Pero para replicar el ADN también hacen falta proteínas, así que tenemos el problema del huevo y la gallina. Esta investigación demuestra que la naturaleza podría haber seleccionado bloques de construcción con propiedades útiles antes de la evolución darwiniana.

Este estudio no sólo tiene implicaciones para la vida en la Tierra: también podrían aplicarse reglas similares en otros mundos. Por ejemplo, se han detectado aminoácidos en cometas y asteroides, y parecen ser bastante comunes ahí fuera. Según uno de los autores principales, Stephen Fried, «parece que al universo le encantan los aminoácidos, quizá si encontráramos vida en otro planeta, no sería tan diferente».

REFERENCIA

Early Selection of the Amino Acid Alphabet Was Adaptively Shaped by Biophysical Constraints of Foldability

Foto: NASA Goddard Space Flight Center