Un nuevo estudio de la Universidad de Stanford sugiere que la vida pudo haber comenzado a partir de constantes descargas eléctricas generadas por "microrayos" entre gotas de agua. El eslabón perdido más importante en el árbol evolutivo es el primero: ¿cómo surgen las células vivas a partir de la materia no viva? Existe la opinión de que la Tierra primitiva contenía una sopa primordial que contenía los ingredientes necesarios para la vida tal como la conocemos; todo lo que necesitaba era un catalizador específico para iniciar reacciones químicas que convertían los compuestos inorgánicos en materia orgánica.
Una de las ideas más duraderas es que los rayos pueden proporcionar esta chispa. El innovador experimento Miller-Ulay de 1952 envió una descarga eléctrica a través de un matraz que contenía agua y gases (utilizado para representar la atmósfera de la Tierra primitiva) y descubrió que se producían ciertos aminoácidos y otras biomoléculas importantes.
Pero hay algunos problemas con esta suposición. Si este proceso ocurriera en el océano, las sustancias químicas resultantes estarían demasiado diluidas para iniciar la vida en general. Si ocurre en un estanque poco profundo, la probabilidad de que caiga un rayo en un espacio tan pequeño es mínima o nula.
En una nueva investigación, los científicos de la Universidad de Stanford proponen que la energía eléctrica puede provenir de una fuente más común y estable, algo que llaman microrayos. Cuando las gotas de agua son expulsadas al aire desde cosas como las olas del océano o las cascadas, se forman pequeñas cargas eléctricas entre ellas. Estas pequeñas descargas eléctricas pueden desencadenar reacciones químicas complejas sin necesidad de electricidad externa.
"Las microdescargas entre gotas de agua cargadas microscópicamente produjeron todas las moléculas orgánicas observadas previamente en el experimento Miller-Ulay, y creemos que este es un nuevo mecanismo para la síntesis prebiótica de moléculas que forman los componentes básicos de la vida", dijo Richard Zare, autor principal del estudio.
Para probar esta idea, los investigadores realizaron una versión actualizada del experimento Miller-Ulay. Cuando comenzó el experimento, el tanque estaba lleno de gases que simulaban la Tierra primitiva, incluidos nitrógeno, metano, dióxido de carbono y amoníaco. En la mezcla de gases, rociaron pequeñas gotas de agua a temperatura ambiente.
Tras una inspección más cercana, descubrieron que las gotas de agua más grandes tendían a tener una carga positiva, mientras que las gotas de agua más pequeñas tenían una carga negativa. La física básica nos dice que cuando gotas con cargas opuestas se acercan entre sí, pequeñas cargas saltan entre ellas.
Aunque son demasiado rápidos para ser vistos en circunstancias normales, los investigadores utilizaron cámaras de alta velocidad para capturar los pequeños destellos de luz, confirmando que el fenómeno existe.
Es importante destacar que en muestras atmosféricas antiguas, solo el rocío de agua era suficiente para ionizar el aire y desencadenar la formación de moléculas orgánicas con enlaces carbono-nitrógeno, como el cianuro de hidrógeno, la glicina y el uracilo. Estos enlaces se encuentran entre los más comunes en la química orgánica y las moléculas en las que se producen proporcionan los componentes básicos de las proteínas y el ADN.
"Dado que los rayos son un fenómeno intermitente e impredecible, y que los chorros de agua son muy comunes en la Tierra, creemos que nuestros resultados proporcionan otra posible vía para la formación abiótica de enlaces carbono-nitrógeno", escribieron los investigadores. "Esto significa que las olas, cascadas y otros chorros de agua pueden haber agitado grandes cantidades de compuestos orgánicos en la Tierra, y estos componentes básicos pueden haber comenzado a acumularse en las primeras formas de vida".
La investigación fue publicada en la revista Science Advances.