The New York TimesLA VIDA A LA TERRA la va crear de manera involuntària l’acció de Júpiter i Saturn. I no es tracta pas dels déus del Panteó romà, sinó dels dos planetes gegants que, en el passat, orbitaven molt més a prop del Sol i, en ser expel·lits cap enfora, van deixar anar una allau d’asteroides coneguda com a bombardeig intens tardà. Aquest fenomen va cosir a impactes la superfície de la Terra durant la seva joventut i va deixar la pell de la lluna gravada amb cicatrius que encara avui són visibles.

En l’escalfor intensa que van generar aquests impactes, el carboni dels meteorits va reaccionar amb el nitrogen de l’atmosfera terrestre formant cianur d’hidrogen. A més d’un verí mortal, el cianur també és la via ancestral que permet als àtoms inerts de carboni entrar en la química de la vida. Amb el bombardeig intens que hi va haver fa uns 3.800 milions d’anys, el cianur es va acumular en bassals després de precipitar-se, va reaccionar amb els metalls, es va evaporar, la llum ultraviolada el va escalfar i irradiar i va quedar dissolt en rierols que desembocaven en un estany d’aigua dolça. Allà, les substàncies químiques sorgides de la interacció del cianur es van combinar de maneres diverses per generar els precursors dels lípids, els nucleòtids i els aminoàcids, els tres components principals de les cèl·lules vives. Els lípids formen les parets dels diversos compartiments de les cèl·lules, els nucleòtids emmagatzemen informació i els aminoàcids s’uneixen i formen les proteïnes que controlen el metabolisme cel·lular.

Tot això és una hipòtesi que planteja John Sutherland, un químic de la universitat britànica de Cambridge, però val a dir que el científic ha reproduït al laboratori totes les reaccions químiques necessàries i ha reunit proves que demostren que són plausibles en les condicions que s’estima que imperaven a la Terra en aquella etapa primitiva. Un cop va haver concebut una química probable capaç de produir els materials inicials de la vida, Sutherland va idear la hipòtesi geològica que s’exposa anteriorment perquè brinda les condicions que exigeix la química. Pel que fa a la química, la seva hipòtesi va sorgir arran del descobriment que ell mateix va fer, ara fa sis anys, de la clau del món de l’àcid ribonucleic (ARN).

I PRIMER VA SER L’ARN

Fa temps que els biòlegs creuen que la primera molècula portadora d’informació de la vida no va ser l’ADN, sinó un cosí germà seu des del punt de vista químic: l’ARN. Aquesta convicció ha inspirat la hipòtesi del món de l’ARN, segons la qual abans d’estar basada en l’ADN, la vida a la Terra va estar basada en l’ARN. L’ARN pot emmagatzemar informació genètica i actuar com un enzim per crear més ARN. Com l’ADN, està compost per un seguit d’unitats químiques anomenades nucleòtids. Cada nucleòtid està format per un sucre (ribosa, en el cas de l’ARN) unit a una base per un extrem i a un grup fosfat per l’altre.

Els investigadors que miren de desentranyar la química que va originar la vida han proposat maneres plausibles amb què podrien haver sorgit la ribosa i les bases, però no trobaven cap manera probable d’acoblar la ribosa a una base en la química prebiòtica (la química natural que es presumeix que hi havia a la Terra abans de l’aparició de la vida). Aquest obstacle era tan aclaparador que alguns van començar a dubtar de la hipòtesi del món de l’ARN i es van llançar a la cerca d’un sistema pre-ARN.

Després de deu anys durant els quals els científics van examinar totes les combinacions químiques prebiòtiques possibles, Sutherland va descobrir que la solució no passava per utilitzar la ribosa i el sucre com a dues unitats separades, com en un llibre de text, sinó construir un compost que fos en part sucre, en part base. N’hi havia prou afegint un altre compost químic senzill a aquest híbrid per convertir-lo en un ribonucleòtid. Per fi s’havia trobat la clau per obrir la porta del món de l’ARN.

Sutherland va inferir que, si aquest pas era fonamental, la resta de la química prebiòtica hi havia d’estar relacionada d’una manera o altra. El científic i els seus col·legues han dedicat els últims sis anys a fer experiments per dilucidar com es pot connectar la via dels ribonucleòtids amb el cianur d’hidrogen, que en seria el punt de partida, i de quina manera la via cianur-nucleòtids pot haver originat altres molècules prebiòtiques.

EL LABORATORI DE LA VIDA

De moment, han descobert maneres de generar 12 dels 20 aminoàcids que presenten les proteïnes, 2 dels 4 ribonucleòtids de l’ARN i el glicerol 1-fosfat, l’element universal en què es basen tots els lípids que formen les membranes cel·lulars. Els resultats de la seva recerca s’han publicat a Nature Chemistry. Tot i que altres investigadors han provat anteriorment com es podrien haver format algunes d’aquestes substàncies a la Terra primitiva, les seves hipòtesis implicaven una sèrie de condicions i algunes resultaven incompatibles. És la primera vegada, doncs, que es demostra que tants compostos químics importants per a la vida poden derivar-se d’una mateixa química.

El treball de Sutherland “planteja, per primera vegada, una hipòtesi en què es poden generar potencialment tots els elements constitutius de la vida en un sol entorn geològic”, assenyala Jack W. Szostak, genetista de l’Hospital General de Massachusetts que també estudia l’origen de la vida. “Cal debatre els detalls de la hipòtesi, però, en general, em sembla que és un progrés molt notable”, comenta. Szostak va guanyar juntament amb dues col·legues el premi Nobel de medicina el 2009.

Els compostos químics de Sutherland no es poden barrejar tots a la vegada. El seu esquema de reaccions requereix que se’ls administri de manera consecutiva en un receptacle central. Així doncs, en la seva hipòtesi, parla de rierols que circulen per separat per dipòsits minerals i desemboquen un a un en un estany. Paul J. Bracher, químic de la universitat nord-americana de Saint Louis, veu en el plantejament una feblesa. “Aquest nou treball representa un plantejament terriblement interessant, però els químics que investiguen l’origen de la vida encara tenen molta feina a fer”, afirma.

Altres científics encara tenen més reserves. Steven Benner, director de la Fundació per a l’Evolució Molecular Aplicada, afirma que moltes de les reaccions químiques de l’esquema de Sutherland “no són reals”, en el sentit que és possible que les substàncies químiques pures reaccionin com ell planteja al laboratori, però que no es pot esperar que una barreja natural de compostos químics segueixi el mateix procés. A parer de Benner, falta oferir respostes reals. “En qualsevol cas, el fet de tenir problemes tan bàsics pendents de resoldre indica que potser no estem responent a la pregunta correcta”, estima.