El momento en que la Tierra dejó de ser un infierno y los primeros 'ladrillos' de la vida pudieron sobrevivir
Un nuevo estudio revela el momento en el que nuestro planeta se enfrió lo suficiente como para permitir que el ARN sobreviviera al incesante bombardeo de asteroides
Primero fue el ARN. Mucho antes de que el ADN se convirtiera en el elemento central de la vida en la Tierra, hubo 'otro mundo' más simple, cuyas moléculas también pudieron haber almacenado información genética y replicarse.
A diferencia del ADN, que actúa como ... una inmensa (pero pasiva) biblioteca de información, el ARN es increíblemente versátil. Y los científicos creen que en los albores de la Tierra, estas moléculas fueron capaces no sólo de almacenar datos genéticos, sino también de actuar como una suerte de 'obreros biológicos', catalizando reacciones químicas complejas y, lo más importante, replicándose a sí mismas sin ayuda de nadie.
A esta etapa prebiótica se la conoce como el 'Mundo ARN'. ¿Pero cuándo exactamente existió ese mundo anterior al nuestro? ¿Y en qué momento la Tierra empezó a ser lo suficientemente 'amigable' para permitir aquellos primeros atisbos de biología?
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Hace 4.500 millones de años, la Tierra recién nacida estaba envuelta en un océano de magma ardiente y sometida a un castigo incesante. Durante cientos de millones de años, en efecto, enormes asteroides y otros restos de la formación del Sistema Solar se estrellaron sin piedad contra la superficie de nuestro mundo, esterilizando cualquier intento prematuro de actividad biológica. ¿Cuándo entonces pudo prender la chispa de la vida? Un nuevo estudio recién publicado en 'Nature Communications' acaba de poner una fecha: 4.330 millones de años.
Para llegar a esta conclusión, el equipo de investigadores liderado por Oleg Abramov y Stephen J. Mojzsis ha propuesto una detallada línea de tiempo. Su objetivo era determinar con exactitud cuándo por lo menos algunas partes de la superficie de la Tierra y la corteza poco profunda se enfriaron lo suficiente como para que persistieran los componentes básicos de la vida. El hallazgo arroja nueva luz sobre la historia biológica temprana del planeta, un enorme rompecabezas del que nos siguen faltando demasiadas piezas.
Sabemos que la joven Tierra se calentó repetidamente por continuos impactos de asteroides, creando un entorno letal que impedía la química prebiótica (los procesos químicos que precedieron a la vida). Esos impactos creaban enormes depósitos de roca fundida, polvo y fragmentos candentes que esterilizaban globalmente la superficie una y otra vez, durante muchos millones de años. Por ese motivo, los intentos anteriores de hallar un período adecuado y seguro para el desarrollo del Mundo ARN habían arrojado resultados poco concluyentes. Hasta ahora.
El milagro del enfriamiento
En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron un sofisticado modelo informático tridimensional para simular los efectos térmicos de esos impactos continuos sobre la corteza terrestre durante el llamado eón Hadeico, un periodo comprendido entre hace 4.500 y 3.500 millones de años. El modelo rastreó las temperaturas en la corteza superior y las cruzó con los límites de estabilidad térmica del ARN y otras moléculas relevantes para la vida, como péptidos y lípidos.
Hace 4.330 millones de años se abrió un 'punto dulce': el entorno se enfrió y los cráteres de impacto se convirtieron en cálidos oasis hidrotermales
Las simulaciones demostraron que estos eventos de esterilización global continuaron hasta hace unos 4.400 millones de años, por lo que, según los cálculos de los científicos, resulta altamente improbable que las reacciones químicas prebióticas pudieran haberse mantenido de forma continua e ininterrumpida antes de esa fecha.
El 'punto dulce' de la biología
Sin embargo, el modelo también revela que, a partir de esa frontera de los 4.400 millones de años, las temperaturas y las condiciones comenzaron a suavizarse. Y que los propios cráteres dejados por los impactos crearon vastas áreas hidrotermales ricas en energía, convirtiéndose en verdaderos oasis subterráneos de calor moderado y agua líquida.
Los autores identifican un 'punto dulce', una ventana de oportunidad óptima hace aproximadamente 4.330 millones de años. En ese momento, escriben, y coincidiendo con el fin del bombardeo más devastador, se dio el mayor potencial para que la química relacionada con el ARN persistiera sin ser aniquilada.
Los impactos tuvieron, por tanto, un doble papel: por un lado, retrasaron el origen de la vida destruyendo los primeros intentos, pero al mismo tiempo crearon los indispensables hábitats hidrotermales necesarios para albergarla a largo plazo.
La biología no perdió el tiempo: apenas 130 millones de años después de estabilizarse el planeta, ya emergía LUCA, nuestro antepasado universal.
Este 'punto dulce' se sitúa unos 130 millones de años antes de la supuesta aparición de LUCA (el Último Ancestro Común Universal, el organismo del que descendemos todos), que la biología molecular ubica en torno a hace 4.200 millones de años. Lo cual implica algo asombroso: una vez que las condiciones geológicas fueron favorables, la vida no perdió el tiempo y emergió con una rapidez espectacular.
Los autores, sin embargo, advierten que su modelo solo es capaz de evaluar las condiciones térmicas de la Tierra y no establece de forma directa la fecha exacta en la que pudo surgir el primer ser vivo. Y ello a pesar de que la ventana propuesta, 4.330 millones de años, se mantuvo estable en todos los escenarios de bombardeo puestos a prueba. Nuestro incipiente Mundo ARN tuvo entonces, por fin, el 'respiro térmico' que necesitaba para dar el mayor salto de la historia del Universo: el salto de la química a la vida.
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