Procesos metabólicos anteriores o surgimento da vida na Terra

A vida  iniciouse na Terra fai casi 4.000 millones de anos, nas augas oceánicas ricas en ferro que dominaban a superficie do planeta. Unha pregunta pendente de resposta é cando e cómo entróu en escena o metabolismo celular, a rede de reaccións químicas necesarias para producir ácidos nucleicos, aminoácidos e lípidos, os "ladrillos" principales da vida.

Algunhas das reaccións químicas fundamentales no metabolismo dos organismos modernos probablemente  producíanse de maneira espontánea nas augas mariñas da Terra antes da aparición da primeira forma de vida. Ésta é a sorprendente conclusión a  que se chegou en un novo estudio e que contradise a cadena de acontecementos geobioquímicos proposta en outras hipótesis.

Markus Ralser, Alexandra V. Turchyn e Markus A Keller, da Universidad de Cambridge no Reino Unido, reconstruiron no laboratorio a composición do océano máis antiguo da Terra (que aínda carecía de vida), basándose para dicha reconstrucción na composición de varios sedimentos primitivos descritos na literatura científica. E os resultados do seu traballo indican que, de maneira espontánea, aparecían secuencias de reaccións que en organismos modernos permiten a formación de moléculas esenciales para a síntesis de aminoácidos, ácidos nucleicos e lípidos, entre outras substancias complexas, de importancia vital para o metabolismo celular común de todos os organismos vivos. En esta versión reconstruida do océano primitivo, estas reaccións metabólicas eran particularmente sensibles a  presencia do ferro ferroso, que axudou a catalizar moitas das reaccións químicas observadas. Estas últimas ocurriron en ausencia de enzimas pero foron posibles gracias as substancias químicas que existían naquel mar arcaico.

A detección de ribosa 5-fosfato resulta particularmente chamativa, tendo en conta o potencial de precursores de ARN como éste para dar lugar a moléculas de ARN capaces de codificar información, catalizar reaccións químicas e replicarse.



Anteriormente supoñiase que as secuencias complexas de reaccións metabólicas, coñecidas como vías metabólicas  que se dan nas células modernas, sólo eran posibles debido a presencia de enzimas. As enzimas son máquinas moleculares altamente complexas e  pensase que apareceron durante a evolución dos organismos. Sen embargo, a reconstrucción do equipo revela que reaccións mui parecidas as metabólicas puderon darse de forma natural no océano primixenio, antes de que evolucionaran os primeros organismos.

Fai casi 4.000 millones de años, a vida na Terra empezou no mar, éste era un mundo libre de osíxeno, previo a fotosíntesis. A luz do novo estudio, todo apunta a que nas augas oceánicas daqueles tempos, o ferro, outros metales e o fosfato, proporcionaron un conxunto de reaccións, parecidas as principales do metabolismo celular, en ausencia de enzimas.

Os resultados da investigación suxiren en definitiva que o metabolismo, entendido como un conxunto de reaccións químicas cruciales para a vida, precediu o surximento da vida, e que se desarrolla a través das condicóns químicas que predominaban no arcaico océano daquela época.