Una cucharada de carbón, un grano de hidrógeno y una pizca de cianuro: esto podría ser un fragmento de la receta de los componentes básicos de la vida. A lo largo de la historia, el cianuro se ha ganado merecidamente su reputación de veneno. Su uso como arma biológica se remonta a la guerra franco-prusiana a fines del siglo XIX, hasta las dos guerras mundiales, y hay algunas pruebas que respaldan su papel en la guerra entre Irán e Irak. Además, ha calado incluso en la cultura popular, como la conocida película de espías.
Pero en un artículo publicado en Nature el jueves, un equipo de químicos propuso que, si bien el cianuro terminó con la vida tal como la conocemos, puede haber ayudado a la evolución en la Tierra primitiva hace unos 4 mil millones de años fuera de la vida. En ese momento, el mundo se veía muy diferente. Por ejemplo, el oxígeno que respiramos aún no existe.
“El cianuro es tóxico para los tipos de organismos con los que trabajamos hoy en día”, dijo Ramanarayan Krishnamurthy, químico del Instituto de Investigación Scripps en California y autor principal del estudio. “Pero si la biología supiera qué hacer con él, probablemente no lo fuera”. t. veneno”.
Para hacer esto, en el laboratorio, Krishnamurthy y otros investigadores básicamente mezclaron un montón de moléculas que existían en la Tierra primitiva y les pusieron un poco de cianuro.
Irónicamente, este material peligroso en realidad ayuda a sintetizar los componentes básicos más simples de la vida, con relativamente pocos pasos en condiciones de reacción moderadas. Todo esto es bastante inesperado. Krishnamurthy dijo: “Cuando es tan simple, a veces puede asustarte. Tuvimos tres o cuatro personas diferentes que revisaron esto para asegurarnos de que fuéramos realmente precisos”.
El equipo de investigación dice que su mecanismo único marca la “primera demostración” de este camino biológico hacia las raíces de la vida, y es mucho más simple que su contraparte no tóxica ampliamente aceptada, que requiere condiciones de reacción extremas, pasos complicados y un toque de confianza.
¿Qué diablos pasó hace 4 mil millones de años?
La “sopa primordial”, los diversos cubos moleculares que una vez se arremolinaron libremente en los océanos de la Tierra primitiva.
Los expertos han creído durante mucho tiempo que este guiso de elementos obliga a las moléculas a interactuar y formar compuestos complejos, que luego se mezclan y, después de muchos pasos, crean organismos simples. Más tarde, todas estas cosas se convirtieron en nosotros.
Una característica importante en esta saga es el ciclo del ácido tricarboxílico reductor (ciclo r-TCA para abreviar). Este proceso biológico de ocho pasos utiliza proteínas para formar compuestos que sustentan la vida. En resumen, se cree que es necesario para la vida actual, por lo que los expertos creen que probablemente fue esencial para la vida hace mucho tiempo, quemándose en la sopa primordial.
Pero aquí está la cuestión: el entorno de la Tierra primitiva no era ideal para el r-TCA. Cuando nuestras órbitas eran jóvenes, no existía el oxígeno, ni tampoco las proteínas que impulsan el ciclo. Los científicos a menudo dicen que ciertos metales pueden haber hecho que sucedieran cosas, pero eso requeriría condiciones extremas, como un calor excesivo.
Entonces, Krishnamurthy señala que estas condiciones no solo son poco probables de existir en la Tierra primitiva, sino que también impiden que los científicos imiten el antiguo r-TCA paso a paso en el laboratorio. Los químicos tienen que juntar todo, aplicar las condiciones, esperar y observar en la oscuridad.
Si bien tales experimentos produjeron compuestos de r-TCA, fue difícil probar que realmente provenían de este ciclo. Básicamente, no está claro si el r-TCA realmente sucedió hace 4 mil millones de años.
Para demostrar otro ciclo de reducción que produce compuestos que inician la vida, Krishnamurthy realizó el experimento con cianuro en lugar de metales problemáticos. Sorprendentemente, descubrió que estas moléculas siguen el mismo camino que el r-TCA, pero con menos etapas generales y condiciones mucho más leves.
Parece contar la historia de la vida en la Tierra primitiva de una manera aparentemente fácil.
Si bien los investigadores son cautelosos acerca de sus resultados, dijo Krishnamurthy, “se cree que el cianuro existió en la Tierra primitiva, aunque no ha habido evidencia directa porque es una molécula reactiva que podría consumirse”.
la biología tiene un pasado
Independientemente, los resultados del equipo subrayan en gran medida la ideología de Krishnamurthy: “Lo que la biología hace hoy es lo que hace la biología hoy. No necesita en qué se basó la biología hace 4 mil millones de años”.
Krishnamurthy pinta una maravillosa metáfora sobre cómo digerir este concepto. Imagínese traer a alguien de un pueblo remoto que solo sabe cómo construir casas con ladrillos y algunos trabajadores de la construcción a la ciudad de Nueva York. Mirarán esos rascacielos con asombro y luego tal vez pregunten cómo se construyeron estas torres de metal. Lo que pasan por alto, sin embargo, es que estos rascacielos no fueron construidos con ladrillos, y definitivamente no por un pequeño grupo de trabajadores de la construcción. Están hechos de acero y utilizan grúas y grandes equipos. “Ahora estamos analizando la biología, y es un edificio enorme y hermoso”, dijo Krishnamurthy, “pero no sabemos cómo se construyó o qué hizo que sucediera antes”.
Si había suficiente cianuro en la Tierra primitiva, la vida probablemente se debió a lo que ahora aceptamos como veneno. Yendo un paso más allá, si existe vida extraterrestre en otros planetas, tal vez el cianuro también juegue un papel allí.
“Dejamos que la química nos lo diga, en lugar de suponer que ya sabemos lo que debería haber sido la biología hace 4.000 millones de años”, dijo Krishnamurthy.
