Propuesta nueva hipótesis para el origen de la vida

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La vida pudo haber comenzado en los espacios protegidos dentro de las capas del mineral de mica en los antiguos océanos, de acuerdo con una nueva hipótesis.

Moléculas biológicas en los espacios entre las láminas de mica. Crédito: Helen Greenwood Hansma, UCSB

La hipótesis fue desarrollada por Helen Hansma, científico investigador de la Universidad de California en Santa Bárbara y directora de un programa de la Fundación Nacional de Ciencia. Hansma presentó sus conclusiones en una rueda de prensa de la reunión anual de la Sociedad Americana para la Biología Celular en Washington, D.C.

La hipótesis de Hansma sobre la mica propone que los estrechos espacios confinados entre las finas capas de mica podrían proporcionar exactamente las condiciones adecuadas para el surgimiento de las primeras biomoléculas –– creando, efectivamente, células sin membranas. La separación de las capas también habría proporcionado el aislamiento necesario para la evolución Darwiniana.

“Algunos creen que las primeras biomoléculas fueron proteínas simples, algunos creen que fueron ARN, o ácido ribonucleico”, dijo Hansma. “Tanto las proteínas como el ARN podrían haberse formado entre las capas de mica”.

El ARN desempeña un importante papel en la traducción del código genético, y está compuesto de bases nitrogenadas, azúcar y fosfatos. El ARN y muchas otras proteínas y lípidos de nuestras células tienen carga negativa como la mica. Los grupos de fosfatos de ARN están distanciados medio nanómetro, justo igual que las cargas negativas de la mica.

Las capas de mica están unidas por potasio. La concentración de potasio en el interior de la mica es muy similar a la concentración de potasio de nuestras células. Y el agua del mar que bañó a la mica es rica en sodio, como nuestra propia sangre.

El calentamiento y enfriamiento producido por ciclo del día y la noche habría provocado que las capas de mica se moviesen arriba y abajo, y las olas habrían proporcionado además una fuente de energía mecánica, de acuerdo con el nuevo modelo. Ambas formas de movimiento habrían causado la formación y ruptura de los enlaces químicos necesarios para la primera bioquímica.

De esta forma las capas de mica podrían haber proporcionado soporte, protección y una fuente de energía par el desarrollo de la vida precelular, mientras dejaban artefactos en la estructura de los seres vivos de hoy.

Además de proporcionar una hipótesis más plausible que el modelo de “sopa” en el océano prebiótico, Hansma dijo que su nueva hipótesis también explica más que la conocida como hipótesis de la “pizza”. Este modelo propone que las biomoléculas se originaron en la superficie de los minerales de la corteza terrestre. A hipótesis de la “pizza” no puede explicar como obtuvieron las primeras biomoléculas la cantidad adecuada de agua para formar biopolímeros estables.

Como biofísico, Hansma ha trabajado con mica durante décadas comenzando con su trabajo en biología con el Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) a finales de los años 80. “Pusimos nuestras muestras sobre mica, porque es atómicamente muy plano, tan plano que incluso pueden ver las moléculas de ADN como pequeñas ondas sobre la superficie de la mica”, dijo Hansma. “Este material en capas está formado por láminas tan delgadas (un nanómetro) que hay un millón de ellas en una porción de mica de un milímetro de grosor”.

Hansma llegó a esta idea un día de la pasada primavera cuando estaba dividiendo mica en su microscopio de disección. Había recolecta las muestras en una mina de mica de Connecticut. La mica estaba cubierta con material orgánico. “Conforme observaba el material orgánico sobre la mica, se me ocurrió que sería un buen lugar para que se originase la vida –– entre esas capas que pueden moverse arriba y abajo en respuesta a las corrientes de agua las cuales habrían proporcionado la energía mecánica para la creación y ruptura de enlaces”, dijo Hansma.

Resumió su hipótesis del origen de la vida diciendo, “Me imagino todas las moléculas de la vida primitiva evolucionando y reorganizándose entre las capas de mica de forma comunal durante eones antes de crear membranas celulares y dispersarse para poblar el mundo”.


Fecha Original: 4 de diciembre de 2007
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