origen de la vida

Condiciones iniciales

El conocimiento de las condiciones iniciales es de extremada importancia para el estudio del origen de la vida. Para ello se emplea la teoría geoquímica en el estudio de las rocas antiguas y se efectúan simulaciones de laboratorio y por medio de ordenadores (experimentos que se denominan in silico). Uno de los puntos centrales es determinar la disponibilidad de elementosy moléculas esenciales, en especial metales, puesto que son indispensables como cofactores en la bioquímica actual, así como su estado redox en las distintas localizaciones.13 Asimismo, es esencial datar las primeras manifestaciones de la vida para aproximar el lapso de tiempo en el que estamos buscando. Según las evidencias actuales, aunque están sujetas a controversia, la vida debió aparecertras el enfriamiento del planeta que siguió al bombardeo intenso tardío, hace unos 4.000 millones de años. Aunque todos los seres vivos actuales parecen provenir de un único organismo ancestral, en este apartado cabe preguntarse si hubo varias apariciones «fortuitas» de formas de vida tras las que sólo sobrevivió una, o si bien esas formas de vida aún sobreviven porque no sabemos buscarlas, tal vezen ambientes extremos como en las profundidades de la corteza continental o en el manto.
Primeras evidencias directas de aparición de la vida
Una de las formas de verificar la actividad biológica es una curiosa propiedad de los sistemas celulares, como la fotosíntesis que incorporan CO2 de diversas fuentes para transformarlo en moléculas orgánicas. Existen dos isótopos estables del carbono, C12y C13, siendo estables sus abundancias relativas en la atmósfera. Cuando se incorpora CO2 por un sistema biológico, este prefiere el isótopo más ligero, enriqueciendo las rocas carbonatadas por el otro isótopo.
La prueba de una aparición temprana de la vida viene del cinturón supracortical de Isua en Groenlandia occidental y formaciones similares en las cercanas islas de Akilia. El carbono queforma parte de las formaciones rocosas tiene una concentración de δ13C elemental de aproximadamente −5,5, lo que debido a que en ambiente biótico se suele preferir el isótopo más ligero del carbono,12C, la biomasa tiene una δ13C de entre −20 y −30. Estas «firmas» isotópicas se preservan en los sedimentos y Mojzis15 ha usado esta técnica para sugerir que la vida ya existió en el planeta hace 3.850millones de años. Lazcano y Miller (1994) sugieren que la rapidez de la evolución de la vida está determinada por la tasa de agua recirculante a través de las fumarolas submarinas centrooceánicas. La recirculación completa lleva 10 millones de años, por ello cualquier compuesto orgánico producido por entonces podría ser alterado o destruido por temperaturas que excedan los 300 °C. Ambos estiman queel desarrollo a partir de un genoma de 100 kilobases de un heterótrofo primitivo de ADN/proteínas hasta la generación de un genoma de 7.000 genes de una cianobacteria filamentosa hubiera requerido sólo 7 millones de años.
Composición de la atmósfera, los océanos y la corteza terrestre en el eón Hadeico
La acreción y formación de la Tierra tuvo que haber tenido lugar en algún momento hace 4.500 a4.600 millones de años, según diferentes métodos radiométricos.17 La diferenciación del manto terrestre, a partir de análisis de la serie samario/neodimio en rocas de Isua, Groenlandia, pudo haber sido bastante veloz, tal vez en menos de 100 millones de años. Posteriores estudios confirman esta formación temprana de las capas de silicatos terrestres.
Se ha sugerido que los océanos podrían haberaparecido en el eón Hadeico tan pronto como 200 millones de años después de la formación de la Tierra,20 en un ambiente caliente (100 °C) y reductor y con un pH inicial de 5,8 que subió rápidamente hacia la neutralidad. Esta idea ha sido apoyada por Wilde21 quien elevó la datación de los cristales de zircón encontrados en cuarcitas metamorfizadas del terrane de gneis del Monte Narryer, en...