LUCA, O PRIMEIRO SER VIVO DA TERRA

Arrededor dunha cheminea hidrotermal como esta puido xurdir LUCA, o "pai" de todos os seres vivos que hoxe poboan a Terra / abc.es

O estudo da orixe da vida é un campo fascinante á vez que complexo e que inquietou aos científicos non só por unha mera curiosidade intelectual senón tamén como a senda que hai que seguir para entender cales son as nosas propias orixes.

Un dos primeiros en abordar este tema foi o filósofo Aristóteles (384 a. de C. – 322 a. de C.) e resolveuno a través da súa teoría da xeración espontánea, segundo a cal a vida xérase a partir de materia inerte. Esta teoría non foi refutada ata o século dezanove polo científico francés Louis Pasteur.

Pénsase que a Terra formouse xusto no mesmo momento que o sistema solar, hai agora uns 4.500 millóns de anos, e que durante moito tempo houbo un continuo bombardeo de meteoritos, o cal unido á elevada actividade xeolóxica fixo que se xerasen presións e temperaturas tan elevadas que a vida era absolutamente imposible.

O escenario comezou a cambiar hai uns 3.900 millóns de anos cando no noso planeta apareceu unha hidrosfera estable. Nesta masa líquida apareceron moléculas disoltas, fragmentos de minerais e rochas, así como burbullas xeradas a partir dos gases expulsados desde os volcáns submarinos.

Un catro millóns de anos despois xa existían diferentes especies celulares que comezaron a ’relacionarse’ entre si dunha forma moi arcaica. Que foi o que fixo que se pasase dun planeta inhóspito e exánime á aparición de seres vivos perfectamente establecidos?

Para tentar responder a esa pregunta, a mediados do século pasado, o científico estadounidense Stanley L. Miller (1930-2007) realizou un experimento a partir do cal os compoñentes da atmosfera terrestre primigenia (amoníaco, hidróxeno, metano e vapor de auga), coa participación de descargas eléctricas que simulaban dalgún modo o achegue de enerxía que existiu antes da aparición da vida, eran capaces de reaccionar e producir compostos orgánicos.

Noutras palabras, Stanley L. Miller demostrou que era posible xerar moléculas biolóxicas básicas a partir de compostos químicos sinxelos.

Na década do oitenta demostrouse e aceptou que todos os seres vivos procedemos dun único devanceiro común ao que se bautizou como LUCA -acrónimo en inglés do "único devanceiro común universal"- e que viviu hai uns 3.500 millóns de anos, o cal levaba a cabo todos os mecanismos básicos dun ser vivo.

LUCA era un ser vivo unicelular e sen núcleo, cunha membrana plasmática lipídica e cun xenoma de ADN. Estímase que puido ter uns 600 xenes e que a partir del formáronse as bacterias, as arqueas e as ecuariotas.

Foi nese momento cando xurdiu unha nova pregunta: cal foi o acto intermedio entre a química prebiótica e LUCA?

Sabemos que as proteínas están codificadas no ADN e que a, a súa vez, a replicación do ADN non pode levar a cabo sen a participación de proteínas con actividade ’ADN polimerasa’. Dalgunha forma, este binomio representa o paradoxo do ovo e a galiña a nivel molecular, sendo imposible saber si o primeiro en facer a súa aparición no teatro da vida foi o ADN ou as proteínas.

Moi posiblemente non foi nin o uno nin o outro, o primeiro actor en aparecer en escena debeu ser o ARN. A explicación hai que buscala en que é a única macromolécula coa suficiente versatilidade como para funcionar como genotipo e fenotipo. O ARN é moito máis que unha molécula intermedia no fluxo de información xenética como se creu durante algún tempo, xa que é capaz de realizar as funcións do ADN e das proteínas.

Moi posiblemente entre a química prebiótica e LUCA houbo o que actualmente se coñece como ’mundo do ARN’, é dicir, protocélulas con ribozimas, ácidos grasos nos seus membrana e un xenoma ARN.

A pesar de todo o que se avanzou no coñecemento da orixe da vida, aínda quedan moitos interrogantes por resolver. Por exemplo, se o ARN é unha molécula moi susceptible á hidrólisis entón como é posible que se formase nun planeta ’rebosante’ de auga?

FONTE: Pedro Gargantilla/abc.es/ciencia