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Evidencia sustancial indica que toda la vida en la Tierra hoy se desarrolló a partir de un ancestro común compartido. El proceso por el cual ese ancestro común formado a partir de materia no viva se llama abiogénesis. La forma en que se llevó a cabo este proceso aún no se comprende completamente y sigue siendo un tema de investigación. Entre los científicos interesados en el origen de la vida, si las proteínas, el ARN o alguna otra molécula llegaron primero es un tema muy debatido.
Las proteínas primero
En el famoso experimento de Urey-Miller, los científicos mezclaron metano, agua, amoníaco e hidrógeno en un esfuerzo por simular la atmósfera de la Tierra primitiva. Luego dispararon chispas eléctricas a través de esta mezcla para simular un rayo. Este proceso produjo aminoácidos y otros compuestos orgánicos, lo que demuestra que condiciones como las de la Tierra primitiva podían crear aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas.
Pero pasar de una mezcla de aminoácidos en solución a una proteína intacta y funcional presenta muchos problemas. Por ejemplo, con el tiempo, las proteínas en el agua tienden a separarse en lugar de ensamblarse en cadenas moleculares más largas. Además, preguntar si las proteínas o el ADN aparecieron primero presenta un problema familiar de huevo o gallina. Las proteínas pueden catalizar reacciones químicas y el ADN puede almacenar información genética. Sin embargo, ninguna de estas moléculas por sí sola es suficiente para la vida; El ADN y las proteínas deben estar presentes.
ARN Primero
Una posible solución es el llamado enfoque mundial de ARN, en el que el ARN vino antes que las proteínas o el ADN. Esta solución es atractiva porque el ARN combina algunas de las características de las proteínas y el ADN. El ARN puede catalizar reacciones químicas al igual que las proteínas, y puede almacenar información genética al igual que el ADN. Y, la maquinaria celular que usa ARN para sintetizar proteínas está hecha en parte de ARN y depende del ARN para hacer su trabajo. Esto sugiere que el ARN podría haber jugado un papel crucial en la historia temprana de la vida.
Síntesis de ARN
Sin embargo, un problema con la hipótesis de RNA World es la naturaleza del RNA en sí. El ARN es un polímero o cadena de nucleótidos. No está del todo claro cómo se formaron estos nucleótidos o cómo se habrían unido para formar polímeros en condiciones tempranas de la Tierra.
En 2009, el científico británico John Sutherland propuso una solución viable al anunciar que su laboratorio había encontrado un proceso que podría construir nucleótidos a partir de bloques de construcción que probablemente estaban presentes en la Tierra primitiva. Es posible que este proceso haya dado lugar a nucleótidos, que luego se unieron por reacciones que tuvieron lugar a lo largo de la superficie de capas microscópicas de arcilla.
El metabolismo primero
Aunque el escenario ARN-Primero es muy popular entre los científicos del origen de la vida, hay otra explicación que propone que el metabolismo vino antes que el ARN, el ADN o las proteínas. Este escenario de primer metabolismo sugiere que la vida surgió cerca de ambientes de alta presión y alta temperatura, como respiraderos de aguas profundas de aguas profundas. Estas condiciones impulsaron reacciones catalizadas por minerales y dieron lugar a una rica mezcla de compuestos orgánicos. Estos compuestos a su vez se convirtieron en los bloques de construcción de polímeros como proteínas y ARN. En el momento de la publicación, sin embargo, no hay pruebas suficientes para explicar de manera concluyente si el enfoque de metabolismo primero o ARN Mundial es correcto.