¿Qué fuente de energía inspiró la evolución de la vida?
Los biólogos no están todos de acuerdo sobre exactamente en qué parte de la Tierra surgió la primera vida. Podría haber evolucionado en el fondo del océano, en piscinas de rocas poco profundas o en bloques de construcción creados por impactos de asteroides, o podría ser todo lo anterior. Sabemos que toda la vida en la Tierra necesita agua para sobrevivir, por lo que la vida probablemente evolucionó aquí primero. Pero el agua por sí sola no es suficiente para inspirar vida. También requiere energía.
Hoy en día, la mayoría de los seres vivos metabolizan el azúcar para obtener energía, pero esas moléculas no existían hace 3700 millones de años, cuando la vida apenas comenzaba a evolucionar.
Entonces, ¿qué fuentes de energía podrían haber ayudado a emerger a los primeros habitantes de la Tierra?
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Durante la era Hadeana (hace aproximadamente 4.600 millones a 4.000 millones de años), la Tierra era principalmente un mundo oceánico, con islas volcánicas ocasionales que emergían del agua. Una teoría sobre el origen de la vida es que la radiación ultravioleta (UV) del sol ayudó a formar moléculas complejas en piscinas de rocas poco profundas en islas volcánicas, dice Eloi Camprubi-Casas. (se abre en una nueva pestaña)un biólogo que estudia el origen de la vida en el Valle del Río Grande en la Universidad de Texas.
«Ultravioleta [radiation] Es tan dinámico, dijo Camprubi-Casas a WordsSideKick.com, que crea moléculas ionizadas, haciéndolas más reactivas y más propensas a combinarse en moléculas más grandes y complejas que dan lugar a los componentes básicos de la vida. Sin embargo, «la radiación ultravioleta destruye básicamente todo lo que tienes», dijo Camprubi-Casas, por lo que incluso si se forman moléculas complejas, la radiación solar las degrada.
Es por eso que Camprubi-Casas y sus colegas sospechan que el origen de la vida ocurrió en algún lugar lejos de esos estanques cálidos: en el fondo del océano, donde el agua alcalina caliente se mezcla con agua ácida fría para crear una sopa de energía química, puede haber proporcionado la chispa para la evolución de la vida.
En las profundidades de la superficie del océano, se forman regiones de actividad geotérmica en los límites de las placas a medida que el magma se eleva desde el manto. El agua de mar helada se filtra por las grietas de estas regiones cálidas y disuelve los minerales de las rocas. A medida que el agua caliente sube de las grietas y fluye hacia el océano frío, los minerales se precipitan y crean «chimeneas de materia orgánica», explicó Camprubi-Casas. Este líquido es fuertemente alcalino y contiene una gran cantidad de gas hidrógeno.Durante el período Hadeano, la atmósfera terrestre estaba llena de dióxido de carbono, la mayor parte del cual se disolvió en el océano, haciendo que el océano se acidificara ligeramente.
Cuando el agua de un respiradero hidrotermal se combina con el dióxido de carbono disuelto en el agua, las moléculas resultantes se vuelven «más químicamente reactivas y se puede comenzar a agregar nitrógeno para producir aminoácidos, o nitrógeno y oxígeno para formar los componentes básicos del ADN», dijo Camprubi. .- dijo Casas.
Bloques de construcción de la vida entregados desde el espacio
¿Podrían los asteroides desencadenar la evolución de la vida? (Crédito: Andrzej Wojcicki/Science Photo Library a través de Getty Images)
Una teoría sobre el origen de la vida en la Tierra sugiere que los componentes básicos de la vida fueron creados por impactos de asteroides, que son más comunes en Plutón que en la actualidad. En un asteroide, una capa de hielo protege los azúcares simples y los aminoácidos pequeños, los componentes básicos necesarios para la química prebiótica, de la intensa radiación solar, dice Partha Bera. (se abre en una nueva pestaña)científico investigador del Instituto Ambiental del Área de la Bahía de la NASA.
«Estos cuerpos están expuestos a la luz solar durante millones de años y generan radicales libres, ingredientes activos, que pueden reaccionar entre sí incluso a bajas temperaturas», dijo Bella a WordsSideKick.com. Los radicales libres son átomos, moléculas o iones con electrones adicionales que les permiten reaccionar con cualquier cosa.
De acuerdo con esta hipótesis del origen de la vida, cuando estos asteroides chocaron contra la Tierra, las moléculas altamente reactivas se mezclaron con otras moléculas simples en el océano, produciendo los compuestos químicos complejos necesarios para impulsar la vida. En este caso, la fuente de energía también podría ser geotérmica, dijo Bella.
Debido a que hay pocas (y pocas) muestras de rocas de este período en la historia de la Tierra, es imposible saber exactamente qué fuente de energía (el sol, la química geotérmica o la geotermia) provocó la evolución de la vida. Pero los estudios de laboratorio y mucho debate intenso nos ayudarán a resolver nuestros posibles orígenes.
