La vida en la Tierra se basa en ciertos ingredientes químicos: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre (CHNOPS). Pero ¿qué pasa con la posible vida en otras partes del universo? ¿Utilizaría los mismos ingredientes o existen muchas recetas diferentes para la vida? Los investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison crearon un nuevo “libro de cocina” con cientos de recetas que potencialmente podrían unirse para producir seres vivos.
El estudio fue publicado en Journal of the American Chemical Society.
Las recetas para la vida pueden ser más comunes de lo que se pensaba
Zhen Peng, de la Universidad de Wisconsin-Madison, dirigió el equipo que recopiló 270 conjuntos diferentes de moléculas para el nuevo “libro de cocina de la vida”. Estas combinaciones de moléculas contienen átomos de toda la tabla periódica. Las combinaciones son las que potencialmente podrían dar lugar a un proceso llamado autocatálisis sostenida. La autocatálisis es donde las reacciones químicas producen moléculas que estimulan que ocurra la misma reacción una y otra vez.
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Esas reacciones son una parte importante de cómo se desarrolla la vida. Los elementos químicos pueden unirse con bastante facilidad, pero la repetición es un factor clave. No basta con que los productos químicos adecuados se mezclen una sola vez; debe ser un proceso continuo. Como explicó la coautora y astrobióloga Betül Kaçar: “El origen de la vida es realmente un proceso que surge de la nada. Pero ese algo no puede suceder sólo una vez. La vida se reduce a la química y a condiciones que pueden generar un patrón de reacciones que se reproducen a sí mismas”.
Aunque sabemos que los componentes básicos de la vida son comunes en el universo, los científicos pensaban anteriormente que las reacciones autocatalíticas eran bastante raras en el universo. Eso significa que la receta que produjo vida en nuestro propio planeta podría no ser demasiado común. Pero el nuevo estudio sugiere lo contrario. De acuerdo a Kaçar, se pensaba que este tipo de reacciones eran muy raras, pero ahora están demostrando que en realidad está lejos de ser así. “Sólo necesitas buscar en el lugar correcto”.
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Buscando nuevas recetas
Para tratar de determinar qué otras recetas para la vida podrían ser posibles, los investigadores se centraron en buscar tipos específicos de reacciones llamadas reacciones de comproporción. En este caso, tienes dos compuestos que incluyen el mismo elemento con diferente número de electrones o estados reactivos. Se combinan para crear un nuevo compuesto en el que el elemento se encuentra en medio de los estados reactivos iniciales. Los dos compuestos, o reactivos, tienen diferentes números de oxidación.
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Sin embargo, como se señaló anteriormente, ese proceso debe ser repetitivo o autocatalítico. ¿Cómo sucede eso? La reacción necesita producir el material que permitirá que el proceso comience de nuevo. Esa nueva reacción crea más material nuevo y así sucesivamente, convirtiéndose en un ciclo autosostenible. En las reacciones de comproporción se producen múltiples copias de algunas de las moléculas implicadas. Esto proporciona materiales para los siguientes pasos en la autocatálisis. Además, cada nuevo giro del ciclo se vuelve más rápido que el anterior. Esto acelera las reacciones posteriores. El coautor e investigador científico Zach Adam indicó: “Si esas condiciones son adecuadas, puede comenzar con relativamente pocos de esos resultados. Cada vez que das un turno del ciclo, escupes al menos una salida adicional que acelera la reacción y hace que suceda aún más rápido.”
Los investigadores hacen una comparación con los conejos. Estos se aparean y producen camadas de conejos bebés. Luego, crecen y se emparejan, formando más crías. (I)
