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¿Vida sin carbono?

Hace tiempo que me choca el empecinamiento de la mayoría de astrobiólogos en teorizar sobre la vida extraterrestre buscando compuestos orgánicos es decir, basados en el carbono similares a los que conocen en la Tierra. Me parece de una cortedad de miras monumental, como si yo fuera por el mundo esperando que en todas partes se hablara español. El provincianismo llega al máximo cuando nada menos que la NASA manda mensajes y supone que extraterrestres inteligentes los van a comprender. Pero no quiero tratar de esos mensajes, sino de posibles orígenes de la vida en otros lugares del Universo. Lo hago a propósito de un artículo de tres bacteriólogos y un químico sobre las posibilidades de los primeros pasos en el origen de la vida, sobre las sustancias de partida https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07041.

Sobre este asunto ya se pronunció el bioquímico japonés Kunihiko Kaneko hace 17 años en Life: An Introduction to Complex Systems Biology. En ese libro, que proponía un estudio de la biología a la manera de los físicos, ponía de manifiesto que nada en la teoría excluye vidas y orígenes de las mismas radicalmente distintos de la que conocemos y basados en una multiplicidad de tipos diferentes de elementos y compuestos. Ahora, los autores del artículo que quiero comentar lo prueban experimentalmente aunque ya Kaneko explicaba algunos experimentos que lo probaban parcialmente.

Peng, Adam, Fahrenbach y Kaçar, autores del artículo, se centran en la autocatálisis, que se suele relacionar con el origen abiótico de los seres vivos. Consiste en reacciones que dan lugar a ciclos autosostenidos en que se producen recurrentemente los reactivos para dar lugar a nuevos ciclos. Básicamente, se trata de empezar con dos moléculas cada una de las cuales cataliza la formación de la otra, iniciando ciclos e hiperciclos que multiplican los números de las moléculas iniciales. En otras versiones, los ciclos pueden iniciarse con una molécula que catalice su propia síntesis, en una reacción acoplada a otra que proporciona laenergía necesaria.

La idea de los autores era poner a prueba la creencia general de que eso solo puede producirse con compuestos orgánicos basados en el carbono o a lo sumo basados en el silicio ambos elementos pueden dar lugar a largas cadenas a cuyos “eslabones” pueden unirse otros elementos, como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno o fósforo. Y han conseguido refutarla promoviendo ciclos análogos con moléculas no orgánicas y basadas en elementos de toda la tabla periódica. Se han centrado en las reacciones de comproporcionación, aquellas en que dos sustancias con el mismo elemento con dos números de oxidación producen una con ese elemento presentando un número de oxidación distinto, lo que viene a ser lo mismo que decir que ha sufrido a la vez una oxidación y una reduccion1.

Según estos investigadores, las reacciones de comproporcionación tienen dos propiedades que comparten con los sistemas vivos: 1 son reacciones impulsadas por potenciales electroquímicos reacciones redox para producir productos reducidos u oxidados y 2 amplificación estequiométrica2 de esos productos.

Un ciclo autocatalítico puede obtenerse acoplando la reacción de comproporcionación con una oxidación o una reducción auxiliares.

Estudiando la bibliografía química encontraron que este tipo de reacciones no es especialmente raro y que se producen con elementos de toda la tabla periódica y en multitud de condiciones. La conclusión es que buscar orígenes de la vida en el espacio exterior debe hacerse desechando como prejuiciosa la fijación en la química del carbono, asumiendo que también puede basarse en otros elementos muy distintos de este. A ver si así encontramos algo.

Septiembre de 2023

1 Un ejemplo de ese tipo de reacción sería IO3- + 5I- ? 3I2 + 3H2O, donde el yodo en el ión yoduro trióxido número deoxiidación +5, en el ión yoduro -1 y en el yodo diatómico 0.

2 La estequiometria se refiere a la relación cuantitativa entre los reactivos y los productos.