Químicos del Scripps Research Institute, en Estados Unidos, han demostrado por primera vez cómo el cianuro podría haber permitido algunas de las primeras reacciones metabólicas para crear compuestos basados en el carbono a partir del dióxido de carbono hace cuatro mil millones de años, convirtiéndose así en un precursor de la vida en el planeta. Además de comprender mejor la evolución de la vida en la Tierra, este descubrimiento permite a los científicos comprender la química potencial de la vida en otros planetas.
«Cuando buscamos señales de vida -ya sea en la Tierra primitiva o en otros planetas- nos basamos en la bioquímica que sabemos que existe en la vida actual. El hecho de que estas mismas reacciones metabólicas puedan ser impulsadas por el cianuro demuestra que la vida puede ser muy diferente», explica el doctor Ramanarayanan Krishnamurthy, profesor asociado de química en Scripps Research, y autor principal del nuevo trabajo, publicado en la revista ‘Nature Chemistry’.
Algunas bacterias que existen hoy en día en la Tierra utilizan una serie de reacciones químicas conocidas como el ciclo inverso del ácido tricarboxílico (ciclo r-TCA) para metabolizar el dióxido de carbono y el agua en compuestos químicos que son necesarios para la vida. Muchos científicos sospechan que el ciclo r-TCA se produjo en la superficie de la Tierra primitiva para crear las moléculas necesarias para la vida.
El único problema es que el ciclo r-TCA actual depende de un conjunto de proteínas complejas que no habrían existido antes de que la vida evolucionara. Los investigadores han demostrado que, en la turbia sopa primordial de hace 4 mil millones de años, ciertos metales podrían haber impulsado las mismas reacciones sin las proteínas actuales, pero sólo en condiciones extremadamente ácidas y calientes que no se sospecha que predominaran en la Tierra primitiva.
Krishnamurthy y sus colegas se preguntaron si otra molécula podría estimular las mismas reacciones en condiciones más moderadas. Sabían que el cianuro estaba presente en la atmósfera de la Tierra primitiva y empezaron a hipotetizar un conjunto de reacciones que podrían haber utilizado el cianuro para producir moléculas orgánicas a partir del dióxido de carbono. A continuación, probaron las reacciones en un tubo de ensayo. Funcionó: el cianuro actuó en lugar de las proteínas o los metales para transportar electrones entre las moléculas.
«Lo sencillo que resultaba era aterrador –comenta Krishnamurthy–. Realmente no tuvimos que hacer nada especial, mezclamos estas moléculas, esperamos y la reacción se produjo espontáneamente».
A diferencia de las versiones anteriores del r-TCA que utilizaban metales, el ciclo basado en el cianuro funcionaba a temperatura ambiente y en un amplio rango de pH que reflejaba lo que probablemente habría estado presente en la Tierra primitiva.
Además, el equipo demostró que el cianuro permitía una versión aún más sencilla del ciclo r-TCA, que evitaba algunos de los pasos y las moléculas intermedias menos estables del ciclo moderno. Este subconjunto de reacciones podría haber precedido al ciclo completo del r-TCA en la aparición de la vida, sugiere Krishnamurthy.
No hay forma de demostrar sin lugar a dudas qué química se produjo en la Tierra primitiva, añade. Pero el descubrimiento del nuevo conjunto de reacciones permite un nuevo conjunto de condiciones hipotéticas que podrían ser compatibles con la vida. Y eso tiene implicaciones para la búsqueda de vida en el pasado de nuestro planeta y en otros lugares.
«Nos libera de decir que debe haber estos metales y estas condiciones extremas –señala Krishnamurthy–. Podría haber vida que evolucione a partir de esta química basada en el cianuro».
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