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Viernes, 28 diciembre 2012
Biología

El mecanismo de autoorganización que hizo posible el origen de la vida

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La cuestión de cómo comenzó la vida a escala molecular ha sido tema de debate desde hace mucho tiempo. A lo largo de la historia de la ciencia moderna, se han propuesto diversas teorías contrapuestas sobre cómo pudo comenzar la vida en la Tierra, un inicio que tuvo que ser previo a los primeros genes.

A pesar de las diferencias entre los distintos escenarios propuestos, un elemento que todos tienen en común es una red de moléculas con la capacidad de trabajar juntas para poner en marcha un mecanismo de replicación, algo fundamental para la vida. Sin embargo, a muchos investigadores les resulta difícil imaginar cómo podría haberse formado espontáneamente una red molecular, sin precursores, en el medio químico de la Tierra primitiva. Algunos han llegado a decir que es equivalente a que un tornado atraviese un almacén de piezas y por casualidad, éstas se encajen unas con otras, empujadas por el viento, hasta conformar un Boeing 747.

Sin embargo, investigaciones matemáticas recientes a cargo del equipo de Wim Hordijk, un científico invitado en el Centro Nacional de Síntesis Evolutiva en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, revela algunas pistas sobre el mecanismo por el cual la vida pudo surgir en la sopa química que existía en la Tierra primigenia.

En un estudio anterior publicado en 2004, Hordijk y su colega, Mike Steel, de la Universidad de Canterbury en Nueva Zelanda, utilizaron un modelo matemático de reacciones químicas simples para demostrar que tales redes pueden formarse más fácilmente de lo que muchos investigadores pensaban. De hecho, recientemente se ha logrado crear redes de este tipo en laboratorio.

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En lo que constituye un importante paso posterior dentro de esa línea de investigación, Hordijk, Steel y Stuart Kauffman (de la Universidad de Vermont en Estados Unidos) analizaron la estructura de las redes en sus modelos matemáticos, y encontraron un mecanismo plausible por el cual dichas redes pudieron evolucionar hasta ser capaces de producir los bloques de construcción de la vida que conocemos hoy, tales como las membranas celulares o los ácidos nucleicos.

Resulta que si nos fijamos en la estructura de las redes de moléculas en los modelos con los que ha trabajado el equipo de Hordijk, se aprecia que muy a menudo constan de pequeños subconjuntos de moléculas con las mismas capacidades de autoperpetuación.

Los modelos indican que, mediante la combinación, la división y la recombinación para formar nuevos tipos de redes a partir de las mismas subunidades, estos subconjuntos de moléculas pueden dar lugar a redes cada vez más grandes y complejas de reacciones químicas y, presumiblemente, conducir a la vida tal como la entendemos.

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