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El estudio del origen de la vida

El origen de la vida puede parecer el caso abierto por antonomasia: no había nadie allí para observarlo y una parte considerable de las pruebas relevantes se han perdido en los, aproximadamente, 3 500 años transcurridos. Sin embargo, hay muchas líneas de pruebas independientes que arrojan luz sobre este acontecimiento y, a medida que los biólogos van investigando los datos, poco a poco van recomponiendo una imagen de cómo se originó la vida. Entre las principales líneas de pruebas se encuentran el ADN, la bioquímica y los experimentos.

El origen de la vida y los datos del ADN
Los biólogos utilizan las secuencias de ADN de los organismos actuales para reconstruir el árbol de la vida y calcular cuáles fueron, probablemente, las características del antepasado común más reciente de todos los seres vivos; el «tronco» del árbol de la vida. De hecho, según algunas hipótesis, es posible que este «antepasado común más reciente» fuera un grupo de organismos que vivieron al mismo tiempo y eran capaces de intercambiar genes con facilidad. En cualquer caso, la reconstrucción de las ramas tempranas del árbol de la vida nos cuenta que el material genético de este antepasado (o grupo de antepasados) era , probablemente, el ADN y que llevaba a cabo reacciones químicas complejas. Pero, ¿qué había antes? Sabemos que este último antepasado común tuvo que tener antepasados a su vez (una larga línea de ancestros que forman la raíz del árbol de la vida) pero para saber de ellos debemos explorar otras líneas de pruebas.

Otra línea importante pruebas bioquímicas son unas moléculas extraordinariamente frecuentes. Como cabría esperarse, muchas de las reacciones químicas que tienen lugar en tus propias células, en las células de un hongo y en una célula bacteriana son bastante diferentes entre sí; sin embargo, muchas de ellas (tales como las que liberan energía para proporcionar combustible para los trabajos de la célula) son exactamente las mismas y dependen exactamente de las mismas moléculas. Dado que estas moléculas son universales y tienen una importancia crucial para todos los seres vivos; se cree que surgieron muy temprano en la historia de la vida, por lo que se las ha apodado «fósiles moleculares». El ATP, trifosfato de adenosina (que se muestra debajo) es una de estas moléculas: es esencial para proporcionar energía en los procesos celulares y es utilizada por todos los seres vivos actuales. El estudio del ATP y de otros fósiles moleculares ha revelado que son sorprendentemente comunes: muchos fósiles moleculares están emparentados cercanamente con los ácidos nucleicos, como se muestra debajo.

El origen de la vida y las pruebas experimentales
Los experimentos pueden ayudar a los científicos a averiguar cómo aparecieron las moléculas involucradas en el mundo del ARN. Estos experimentos sirven como «verificaciones de los conceptos» de las hipótesis sobre los pasos en el origen de la vida; en otras palabras, si una reacción química específica sucede en un laboratorio moderno bajo condiciones parecidas a las de la Tierra primitiva, esa misma reacción podría haber tenido lugar en la Tierra primitiva y podría haber desempeñado un papel significativo en el origen de la vida. Por ejemplo, el experimento de Miller y Urey de 1953 simuló la atmósfera de la Tierra primitiva simplemente con agua, hidrógeno, amoníaco, metano y una descarga eléctrica que sustituía a los relámpagos, y se formaron compuestos orgánicos complejos, como los aminoácidos. En la actualidad, los científicos han averiguado más cosas sobre las condiciones ambientales y atmosféricas en la Tierra primitiva, y ya no piensan que las condiciones utilizadas por Miller y Urey fueran las adecuadas. Sin embargo, después de Miller y Urey, muchos otros científicos han realizado experimentos empleando condiciones ambientales más precisas y explorando condiciones alternativas para estas reacciones. Los resusltados de estos experimentos fueron similares: en las condiciones de la Tierra primitiva se podrían haber formado moléculas complejas.

Este método experimental también puede servir a los científicos para estudiar el funcionamiento del mundo de ARN en sí. Por ejemplo, el bioquímico del campo del origen de la vida Andy Ellington, hipotetiza que en el mundo primitivo de ARN, el ARN no se copiaba emparejando unidades individuales de moléculas (como en el ADN actual), sino uniendo cadenas cortas de unidades; más o menos, es como construir una casa con paredes prefabricadas en vez de hacerlo ladrillo a ladrillo. Está estudiando esta hipótesis haciendo experimentos para buscar moléculas que se copian de esta forma y estudiar cómo evolucionan.