La vida comenzó con una 'mica'

La transición desde un conjunto desordenado de moléculas a lo que la ciencia llama vida es un paso de gigante que aconteció en la Tierra hace unos 4.000 millones de años. El hecho de que nadie estuviera allí para comprobar cómo ocurrió no deja otra opción sino la de elaborar hipótesis que puedan explicar, jugando únicamente con las cartas de las leyes naturales, cómo se salvó el abismo físico-químico de la aparición de la vida. La última y fascinante teoría se presentó ayer en la 47ª reunión anual de la Sociedad Americana de Biología Celular, que se celebra estos días en Washington (EEUU).

La biofísica Helen Hansma, de la Universidad de California en Santa Bárbara (EEUU), propone una peculiar cuna para la vida terrestre: el breve espacio intersticial que separa las laminillas de la mica, ese mineral que muchos conocen como los espejuelos brillantes en la roca de granito.

Hansma ha utilizado la mica durante décadas, pero, curiosamente, no como objeto de estudio, sino como soporte del mismo. A finales de la década de 1980 comenzó a trabajar con un innovador sistema de microscopía, llamado “de fuerza atómica”. “Ponemos las muestras sobre mica porque es tan atómicamente plana que podemos ver incluso moléculas de ADN desnudo como pequeñas crestas sobre la superficie”, explica Hansma. La científica apunta que cada laminilla de mica mide un nanómetro de espesor, de modo que en un milímetro hay un millón de capas del mineral.

Según relata ella misma, la pasada primavera preparaba soportes diseccionando laminillas bajo el microscopio, cuando observó el material orgánico que cubría la superficie. “Se me ocurrió que era un buen lugar para originar vida, entre aquellas láminas que pueden moverse arriba y abajo en respuesta a las corrientes de agua que habrían proporcionado la energía mecánica necesaria para hacer y deshacer enlaces”, señala.

Células sin membrana

Tras un análisis más sosegado, la hipótesis tomó cuerpo. Los intersticios de la mica habrían formado “células sin membrana” rodeadas de agua marina rica en sodio, como los fluidos fisiológicos, sugiere Hansma. Las láminas se mantienen unidas por el potasio a una concentración que, según esta biofísica, es similar a la del interior de la célula. Curiosamente, la mica posee iones negativos en estructura hexagonal espaciados entre sí medio nanómetro, la misma distancia que separa las cargas negativas de los fosfatos del ARN, el probable antecesor molecular del ADN. Además, los ciclos térmicos de día y noche habrían provocado el movimiento requerido para la formación y ruptura de enlaces químicos.

En resumen: soporte, refugio y una fuente de energía; todos los elementos para el desarrollo de la vida precelular. La separación de las láminas habría ofrecido el confinamiento para poner en marcha la evolución darwiniana, algo que cualquier teoría candidata debe explicar. Así, Hansma asegura que podrían haberse originado proteínas o ARN, y que “esto habría ocurrido durante eones, hasta que las moléculas pudieron escapar envueltas en membranas celulares para dispersarse y poblar el mundo”.

Previamente a la propuesta de Hansma, la llamada hipótesis de la pizza ya sugirió que las primeras biomoléculas se formaron sobre superficies minerales, al estilo de los ingredientes sobre una pizza. Hansma precisa que esta idea no ha logrado explicar cómo las moléculas obtenían la cantidad justa de agua para formar cadenas complejas estables, algo que, afirma, su teoría sí resuelve.

Una hipótesis clásica sobre el origen de las biomoléculas propone una sopa prebiótica, un mar de moléculas disueltas que comenzaron a reaccionar entre sí. “Ya nadie cree en esto”, asegura Federico Morán, experto en evolución molecular del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC). “En la sopa las moléculas diluidas nunca se encontrarían entre sí. Hace falta una fase sólida”, dice. Morán recuerda las teorías basadas en la superficie de pirita o los cristales de arcilla. En su opinión, la nueva hipótesis de la mica formulada por Helen Hansma “aporta un excelente modelo de confinamiento para que las moléculas no escapen y se produzca evolución darwiniana”. Por lo demás, la teoría reúne, según Morán, lo necesario: “Una fuente de potencial redox y la energía necesaria para ordenar”. Pero sigue echando en falta una explicación de cómo se pasó de las biomoléculas a la primera célula. “Aún nos falta ese eslabón perdido”, afirma.