Nueva investigación rechaza la teoría de la «sopa primordial» como origen de la vida, creada hace 80 años

Se ha aceptado durante 80 años que la vida comenzó en una «sopa primordial» de moléculas orgánicas antes de evolucionar y salir fuera de los océanos, millones de años después

La teoría de la «sopa» es cuestionada hoy por un trabajo pionero publicado en BioEssays que sostiene que fue la energía química de la Tierra, de las chimeneas hidrotermales en el océano, lo que dio el puntapié inicial a la vida primitiva.

“En los libros de texto dice que la vida surgió de una sopa orgánica y que las primeras células crecieron por la fermentación de estos compuestos orgánicos para generar energía en forma de ATP. Ofrecemos una nueva perspectiva sobre por qué ese antiguo y familiar punto de vista no funciona en absoluto”, dijo el jefe del equipo, Dr. Nick Iane del University College de Londres. “Presentamos la alternativa de que la vida surgió de los gases (H2, CO2, N2, y H2S) y que la energía para la vida primigenia provino de aprovechar los gradientes geoquímicos creados por la madre Tierra en un tipo especial de chimenea hidrotermal en la profundidad marina, una que está plagada de pequeños compartimentos, o poros interconectados”.

La teoría de la sopa fue propuesta en 1929, cuando J.B.S Haldane publicó su influyente ensayo sobre el origen de la vida, en el que sostenía que la radiación ultravioleta proporcionó la energía para convertir el metano, amoníaco y agua en las primeras sustancias orgánicas en los océanos de la Tierra primitiva. Sin embargo, los críticos de la teoría de la sopa señalan que no huno una fuerza sostenida de empuje para producir que algo reaccione; y que sin una fuente de energía, la vida como la conocemos no puede existir.

“A pesar de las fallas bioenergéticas y termodinámicas del viejo concepto de hace 80 años de la sopa primordial, éste sigue siendo central en la corriente de pensamiento principal sobre el origen de la vida”, dijo el autor senior William Martin, biólogo evolutivo del Instituto de Botánica III en Düsseldorf. “Pero la sopa no tiene la capacidad de producir la energía vital”.

Al rechazar la teoría de la sopa, el equipo volvió a la química de la Tierra para determinar la fuente de energía que podrían tener los antecesores primitivos de los organismos vivos: gradientes geoquímicos repartidos en una colmena microscópica de cavernas naturales en las chimeneas hidrotermales. Estas células catalizadoras generaron lípidos, proteínas y nucleótidos, que pueden haber originado las primeras células auténticas.

El equipo se enfocó en las ideas desarrolladas originalmente por el geoquímico Michael J. Russell, sobre las chimeneas alcalinas del fondo del mar, que producen gradientes químicos muy similares a los que utilizan casi todos los organismos vivos actuales, un gradiente de protones en la membrana. Es probable que los primeros organismos hayan explotado esos gradientes por medio de un proceso conocido como quimiósmosis, en el que se usa el gradiente de protones para impulsar la síntesis de la moneda universal de energía, el ATP, o sus equivalentes simples. Luego, las células evolucionaron para generar su propio gradiente de protones por medio de la transferencia de electrones de un donante a un receptor. El equipo argumenta que el primer donante fue el hidrógeno y el primer receptor el CO2.

“Las células vivas modernas heredaron el mismo tamaño de gradiente de protones y, fundamentalmente, la misma orientación —positiva afuera y negativa adentro— que las vesículas inorgánicas de las que surgieron” dijo el co-autor John Allen, bioquímico de la Universidad Queen Mary de Londres.

“Las restricciones termodinámicas implican que la quimiósmosis sea estrictamente necesaria para el metabolismo del carbono y la energía en todos los organismos que crecen en la actualidad a partir de ingredientes químicos simples (Nutrición autótrofa), y presumiblemente en las primeras células vivas libres”, dijo Lane. “Aquí consideramos cómo pudieron haber aprovechado las células primigenias una fuerza creada de manera geoquímica y entonces aprendieron a hacerla suya”.

Este fue un paso vital, dado que la quimiósmosis es el único mecanismo por el cual los organismos podían escapar de las chimeneas. “La razón de que todos los organismos sean quimiosmóticos en la actualidad es, simplemente, que lo heredaron de la época y lugar en que evolucionaron en un principio las células, y no podrían haber evolucionado sin eso”, dijo Martin.

“Lejos de ser demasiado complejas para haber alimentado la vida original, es casi imposible de ver cómo la vida podría haber iniciado sin quimiósmosis”, concluyó Lane. “Es hora de deshacerse de los grilletes de la fermentación en una sopa primordial como «una vida sin oxígeno», una idea que data de una época en la que nadie en biología tenía conocimiento de cómo es el ATP”.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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