Pablo Javier PiacenteLa energía requerida para sintetizar los componentes básicos de la vida proviene del metabolismo mismo, siempre que se incluya un compuesto de partida esencial. El ingrediente oculto que libera energía desde el interior en el origen primario sería el gas hidrógeno o H2, según un nuevo estudio desarrollado por investigadores de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), en Alemania.
El hidrógeno sería el responsable de desencadenar las reacciones químicas primordiales que hicieron posible el metabolismo del último ancestro común universal: los científicos creen que todos los seres vivos del planeta descienden de un único organismo conocido como LUCA.
El primer organismo
Si hiciéramos el ejercicio imaginario de confeccionar el árbol genealógico de la totalidad de la vida en la Tierra, en algún momento deberíamos llegar al principio: un organismo original, el antepasado de todos los animales, plantas y bacterias que existen en la actualidad. Precisamente ese sería LUCA: el Último Ancestro Común Universal, según las siglas en inglés.
De acuerdo a una nota de prensa, prácticamente todos los pasos químicos utilizados por la vida primordial para reconstruir los componentes moleculares de las células son reacciones de liberación de energía. A partir de ese concepto, los investigadores reconstruyeron el metabolismo de LUCA, según el nuevo estudio publicado en la revista Frontiers in Microbiology.
¿De dónde provino la energía requerida para sintetizar los elementos básicos de la vida que le dieron a ese organismo original su “hálito vital”? Los científicos sostienen que se deriva del propio metabolismo, pero que el compuesto esencial e impulsor habría sido el gas hidrógeno, actualmente considerado una fuente energética limpia y verde.
El hidrógeno como impulsor
Los investigadores alemanes han desarrollado una forma de “arqueología molecular” que les permite identificar los múltiples rastros de vida primordial que se conservan en las proteínas, el ADN y las reacciones químicas de las células modernas. Distintos experimentos químicos y simulaciones por ordenador les permitieron llegar a definir de esta forma el metabolismo del primer organismo, la primera manifestación organizada de la vida en nuestro planeta.
Además, el aspecto más sugerente de la investigación es que los especialistas creen haber descubierto la fuente de energía que desencadenó las reacciones químicas imprescindibles para que la vida pueda fluir. En otras palabras, LUCA (y posteriormente todas las formas de vida que se derivaron de él) tuvieron como primer impulsor energético al hidrógeno.
Para llegar tan atrás en la “historia” de la vida, los científicos no estudiaron los genes, sino la información contenida dentro de las reacciones químicas de la vida misma. Fue así que identificaron 402 reacciones metabólicas que prácticamente no han cambiado desde el origen de la vida, hace aproximadamente 4 mil millones de años, hasta hoy. Como estas reacciones son comunes a todas las células, también estuvieron presentes en LUCA.
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Energía contenida en la vida misma
Las 402 reacciones metabólicas indicadas son las que hacen posible construir los componentes básicos de la vida: los 20 aminoácidos esenciales, los rudimentos del ADN y el ARN, y las 18 vitaminas que son imprescindibles para el metabolismo. Estas mismas interacciones son las que generan la energía: en consecuencia, la energía necesaria para que las reacciones del metabolismo avancen proviene del propio metabolismo.
Esto significa que LUCA no requirió una fuente externa de energía como luz ultravioleta, impactos de meteoritos, erupciones volcánicas o radiactividad: el estudio del entorno de respiraderos hidrotermales submarinos modernos hizo concluir a los científicos que casi todas las reacciones metabólicas de LUCA liberaron energía por sí mismas.
En resumen, la energía para la vida se originó en la vida misma: solamente se necesitó hidrógeno como fuente impulsora, dióxido de carbono, amoníaco y sales. ¿Habrá llegado la ciencia a descubrir finalmente el misterioso origen primordial de la vida?
Referencia
Energy at origins: Favorable thermodynamics of biosynthetic reactions in the last universal common ancestor (LUCA). Jessica L. E. Wimmer, Joana C. Xavier, Andrey d. N. Vieira, Delfina P. H. Pereira, Jacqueline Leidner, Filipa L. Sousa, Karl Kleinermanns, Martina Preiner and William F. Martin. Frontiers in Microbiology (2021). DOI:https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.793664
Foto: ar130405 en Pixabay.
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