¿Surgió la vida como en un juego de azar?

Para ayudar a responder una de las grandes preguntas existenciales - ¿cómo comenzó la vida? - un nuevo estudio combina modelos biológicos y cosmológicos. El profesor Tomonori Totani del Departamento de Astronomía de la Universidad de Tokio examinó cómo los bloques de construcción de la vida podían formarse espontáneamente en el universo, un proceso conocido como abiogénesis.

Si hay una cosa cierta en el universo es que la vida existe. Debe haber comenzado en algún momento, en algún lugar. Pero a pesar de todo lo que sabemos de la biología y la física, los detalles exactos sobre cómo y cuándo comenzó la vida, y también si comenzó en otro lugar, son en gran parte especulativos. Esta tentadora omisión de nuestro conocimiento colectivo ha puesto a muchos científicos curiosos en un viaje para descubrir algún nuevo detalle que pueda arrojar luz sobre la existencia misma.

Como la única vida que conocemos está basada en la Tierra, los estudios sobre los orígenes de la vida se limitan a las condiciones específicas que encontramos aquí. Por lo tanto, la mayor parte de la investigación en esta área tiene en cuenta los componentes más básicos comunes a todos los seres vivos conocidos: el ácido ribonucleico, o ARN. Esta es una molécula mucho más simple y esencial que el más famoso ácido desoxirribonucleico, o ADN, que define la forma en que estamos estructurados. Pero el ARN sigue siendo varios órdenes de magnitud más complejo que los tipos de sustancias que uno tiende a encontrar flotando en el espacio o pegadas a la cara de un planeta sin vida.

El ARN es un polímero, lo que significa que está hecho de cadenas químicas, en este caso conocidas como nucleótidos. Los investigadores en este campo tienen razones para creer que es necesario un ARN de no menos de 40 a 100 nucleótidos de largo para que exista el comportamiento auto-replicante requerido para la vida. Con el tiempo suficiente, los nucleótidos pueden conectarse espontáneamente para formar ARN, dadas las condiciones químicas adecuadas. Pero las estimaciones actuales sugieren que el número mágico de 40 a 100 nucleótidos no debería haber sido posible en el volumen de espacio que consideramos el universo observable.

El ARN comparte componentes químicos con el ADN y es un precursor esencial para la existencia de la vida. (Credit: Pixabay)

"Sin embargo, hay más en el universo que lo observable", dijo Totani. "En la cosmología contemporánea, se está de acuerdo en que el universo pasó por un período de rápida inflación produciendo una vasta región de expansión más allá del horizonte de lo que podemos observar directamente. Factorizar este mayor volumen en los modelos de abiogénesis aumenta enormemente las posibilidades de que ocurra la vida".

En efecto, el universo observable contiene alrededor de 10^22 estrellas. Estadísticamente hablando, la materia en tal volumen solo debería ser capaz de producir ARN de unos 20 nucleótidos. Pero se calcula que, gracias a la rápida inflación, el universo puede contener más de 10^100 estrellas, y si este es el caso, entonces las estructuras de ARN más complejas y que sostienen la vida son más que probables: son prácticamente inevitables.

"Como muchos en este campo de investigación, me mueven la curiosidad y las grandes preguntas", dijo Totani. "Combinando mi reciente investigación en la química del ARN con mi larga historia de cosmología me lleva a darme cuenta de que hay una forma plausible de que el universo haya pasado de un estado abiótico (sin vida) a uno biótico. Es un pensamiento emocionante y espero que la investigación pueda basarse en esto para descubrir los orígenes de la vida". (Fuente: NCYT Amazings)