La recepta química de la vida: les reaccions que l'haurien fet sorgir a la Terra

Fa 3.800 milions d'anys van aparèixer els primers organismes vius a la Terra i a partir d'aquí aquests senzills éssers van evolucionar fins a produir un panorama divers i complex. Però, quines reaccions químiques es van produir perquè apareguessin aquests organismes capaços de reproduir-se? Investigadors nord-americans han proposat una nova teoria sobre com va ser el procés.

Químics de l'Institut de Recerca Scripps, a Califòrnia, i de la Universitat Furman, a Carolina del Sud, han publicat els resultats dels seus experiments a la revista "Nature Communications".

Els autors s'han centrat en reaccions que pertanyen al cicle de Krebs, també anomenat de l'àcid cítric. Es tracta d'un conjunt de reaccions imprescindibles per a tots els organismes aeròbics -els que necessiten oxigen per viure- per alliberar l'energia acumulada a les cèl·lules. En estudis previs sobre l'origen de la vida els científics havien estudiat el cicle suposant que fa 3.800 milions d'anys s'havia desenvolupat amb les mateixes molècules biològiques amb què es produeix actualment.

L'enfoc de l'equip nord-americà ha partit de la idea que aquestes molècules són fràgils i que podien no existir en el moment de l'aparició de la vida. Per tant, calia buscar altres substàncies perquè es produïssin les reaccions.

L'estratègia va ser partir de les reaccions i després buscar quines molècules presents en el nostre planeta fa vora 4.000 milions d'anys podien haver reaccionat perquè es produïssin. El resultat és un equivalent al cicle de Krebs, però basat en molècules no biològiques. Han trobat que dos cicles, el del malonat i el HKG, amb processos químics semblants a certes etapes del cicle de Krebs, poden actuar conjuntament per donar aquests resultats.

Produint les reaccions en el laboratori van observar que es generaven aminoàcids -elements bàsics de la vida- i diòxid de carboni. Tots dos són productes finals del cicle de Krebs. Segons Ramanarayanan Krishnamurthy, de l'Institut Scripps i un dels autors de l'estudi,

"La química pot haver estat la mateixa al llarg del temps, però la naturalesa de les molècules que reaccionaven hauria canviat. Aquestes molècules van evolucionar cap a formes més complexes que responien al que la biologia necessitava".

Segles d'estudis sobre l'origen de la vida

En el segle XVII el metge italià Francesco Redi va fer els primers experiments per rebatre la teoria de la generació espontània i va dictar la frase "Omne vivum ex vivo" -tota vida sorgeix de la vida. Però a partir del segle XX es van realitzar molts experiments sobre l'abiogènesi, que literalment significa "creació sense vida". Es tractaria d'esbrinar quines reaccions químiques van donar lloc als primers organismes vius, que després es reproduirien per si mateixos.

Un dels treballs més coneguts és l'experiment de Miller, realitzat el 1953. Stanley Miller, aleshores estudiant de doctorat sota la direcció del premi Nobel Harold Urey, va elaborar una mescla amb components que, teòricament, haurien estat presents a l'atmosfera de la Terra primitiva -aigua, metà, amoníac i hidrogen-, la va posar en recipients esterilitzats i durant diversos dies la va sotmetre a la calor i a descàrregues elèctriques. Després va comprovar que s'havien sintetitzat diversos aminoàcids essencials.