Papel inesperado de “telarañas” de cianuro de hidrógeno en el surgimiento de la vida

Una sustancia tóxica para los seres humanos (el cianuro de hidrógeno) puede haber ayudado a crear las simientes de la vida en la Tierra. A temperaturas frías, el cianuro de hidrógeno forma cristales. Y, según los resultados de una nueva investigación, algunas de las facetas de estos cristales son altamente reactivas, lo que permite que se produzcan reacciones químicas que, de otra manera, no son posibles a bajas temperaturas.

Los autores del estudio han llegado a la conclusión de que estas reacciones podrían haber comenzado una cascada que dio lugar a varios de los ingredientes clave para la vida.

El estudio es obra de Marco Capelletti, Hilda Sandström y Martin Rahm, los tres de la Universidad Chalmers de Tecnología en Gotemburgo, Suecia.

«Es posible que nunca sepamos con precisión cómo comenzó la vida, pero sí está a nuestro alcance averiguar cómo algunos de sus ingredientes toman forma. Es probable que el cianuro de hidrógeno sea una fuente de esta complejidad química, y hemos demostrado que puede reaccionar de una manera sorprendentemente rápida en lugares fríos», afirma Rahm.

En ambientes fríos, el cianuro de hidrógeno forma cristales sólidos, que, según predicen las simulaciones por ordenador, tienen puntas polifacéticas que atraen otros cristales para formar las estructuras similares a telarañas que los científicos observan en los experimentos. (Imagen: adaptada de ACS Central Science 2026, DOI: 10.1021/acscentsci.5c01497. CC BY)

El cianuro de hidrógeno es abundante en muchos lugares fuera de la Tierra, como los cometas y la atmósfera de algunos planetas y lunas (por ejemplo, Titán, una de las lunas de Saturno). Además, cuando se combina con agua, el cianuro de hidrógeno puede formar polímeros, aminoácidos y bases nitrogenadas (componentes de proteínas y cadenas de ADN, respectivamente). Para examinar más a fondo su reactividad química, Marco Capelletti, Hilda Sandström y Martin Rahm realizaron simulaciones por ordenador de cianuro de hidrógeno congelado.

Los investigadores simularon un cristal estable de cianuro de hidrógeno como un cilindro de 450 nanómetros de longitud con una base redondeada y una parte superior polifacética con forma de piedra preciosa cortada. Dicen que esta forma coincide con las observaciones anteriores de «telarañas» cristalinas que se ramifican desde un punto central, donde los extremos polifacéticos se unen.

Los cálculos revelaron que los cristales tienen el potencial de desencadenar reacciones químicas que no suelen producirse en entornos extremadamente fríos. Utilizando las propiedades químicas de la superficie de los cristales, los investigadores identificaron dos vías que podrían convertir el cianuro de hidrógeno en isocianuro de hidrógeno, que es más reactivo, en cuestión de minutos o días, dependiendo de la temperatura. Sostienen que la presencia de isocianuro de hidrógeno en la superficie de los cristales sugiere que allí podrían formarse otros precursores prebióticos más complejos.

El equipo ahora espera que otros científicos hagan un seguimiento de estas predicciones realizando experimentos en los que los cristales de cianuro de hidrógeno se trituren en presencia de sustancias como el agua, para ver si las superficies expuestas de los cristales pueden efectivamente alentar la producción de moléculas complejas a temperaturas extremadamente frías.

El estudio se titula “Electric Fields Can Assist Prebiotic Reactivity on Hydrogen Cyanide Surfaces”. Y se ha publicado en la revista académica ACS Central Science. (Fuente: American Chemical Society)