Isaac Asimov (1920-1992). Kurt Muller, CC BY

Des de la imaginació visionària d'Isaac Asimov fins als experiments pioners de Stanley Miller, la ciència porta dècades tractant de respondre una de les preguntes més profundes de la humanitat: com va sorgir la vida.

Isaac Asimov i la química prebiòtica

Per a qui escriu estes línies, Isaac Asimov, a més d'un grandíssim escriptor, ha sigut una de les grans ments de la humanitat a l'hora d'imaginar mons i, dins d'estos mons, de plantejar diferents formes, sistemes i estructures en les quals la vida s'ha pogut organitzar.

El “bon doctor”, com era conegut per les seues amistats, no va poder més que albirar les albors d'un camp del coneixement tan fosc com intrínsecament humà: el de la química prebiòtica. Esta branca de la química –encara que el seu caràcter tremendament multidisciplinari fa que potser és més raonable parlar de “ciència prebiòtica”– es dedica a l'estudi, sense ambages, de l'origen de la vida.

No obstant això, com estudiar l'origen d'alguna cosa que, des de la ciència, ni tan sols sabem definir? No existix una resposta evident a esta pregunta i, no obstant això, sembla que l'estratègia més senzilla siga la que la comunitat científica tracta de dur a terme: enunciar les propietats que observem en tots els sistemes que podem considerar “vius”.

El límit entre l'inert i el viu

Tres són les característiques fonamentals que tracen la –a vegades– desdibuixada frontera entre el viu i l'inert, l'animat i l'inanimat, el canviant i l'aparentment impassible. Un sistema “viu” ha de posseir un metabolisme (és a dir, poder obtindre i utilitzar energia per a subsistir); disposar d'un material genètic (o, en altres paraules, contindre en la seua ser molècules que emmagatzemen informació transmissible a la pròxima generació, presumiblement ADN o ARN); i poder compartimentalizarse (o, dit d'una altra manera, separar-se físicament del mitjà que li envolta).

Seguint amb esta aproximació a la pregunta de “què definix a un sistema viu?”, la totalitat d'ells estan compostos –fins on hem pogut observar– per molècules orgàniques; és a dir, per “ladrillitos” conformats, al seu torn, per àtoms, d'entre els quals el carboni fa les vegades d'argila. Ara bé, no sempre que eixes rajoles orgàniques s'agrupen formen sistemes vius.

Tal com concebem les persones l'espaitemps, i sense ànim d'introduir el peu en les arenes movedisses de la física quàntica –les quals, sens dubte, atraparien al pobre químic que firma este article–, va haver d'haver-hi un moment, un lloc i una manera en què el primer sistema que reunira totes eixes característiques abans descrites emergira; un instant en què la vida s'originara.

On i de quina manera va poder sorgir la vida?

Com esta qüestió resulta de per si mateix aclaparadora, cenyim-nos a este el nostre planeta Terra. Dos possibilitats caben: que estos primitius sistemes vius “arribaren” des de l'espai exterior o que es formaren ací.

La primera és coneguda com la teoria de la panspermia i es fonamenta en el descobriment de molècules orgàniques (els citats ladrillitos de carboni) en cometes i asteroides trobats en l'escorça terrestre. També en la troballa de bacteris i fins i tot éssers pluricel·lulars com els tardígrads o els cucs de tub gegants, en ambients amb temperatures, salinitats o acideses extremes. Estos éssers es consideren, per tant, “extremófilos”, i la seua existència apuntala la idea que fins i tot sistemes vius considerablement complexos són capaços de sobreviure en llocs més hostils que la Terra.

La vida va poder emergir en la Terra

Fins i tot si tot això fora cert, i de forma no excloent a la panspermia, l'origen dels primers i més primitius sistemes vius també podia haver ocorregut en el nostre planeta. Esta teoria es coneix com la “abiogènesi” i, realment, es tracta d'una hipòtesi complementària a l'anterior.

Si la “panspermia” parla de com es va poder disseminar la vida per l'univers, la “abiogènesi” tracta d'abastar, ni més ni menys, l'estudi de la transformació de matèria inerta en matèria viva.

Filòsofs presocràtics com Anaximandro, científics perses com Nasir al-Din al-Tusi, evolucionistes com Charles Darwin o biòlogues moleculars com Rosalind Franklin van asseure, d'una manera o una altra i des de perspectives diverses, les bases del coneixement del qual disposem hui dia referent a això. No obstant això, d'entre tots els noms dignes de menció a l'hora de donar unes pinzellades sobre l'abiogènesi, cal destacar un: el de Stanley Lloyd Miller.

Stanley Lloyd Miller, pare de la química prebiòtica

Corria l'any 1952 i un jove Miller prenia la decisió de canviar radicalment el tema de la seua tesi doctoral. Portava un any sota la direcció d'Edward Teller, “el pare de la bomba H”, estudiant la formació dels elements en les estreles, quan va decidir marxar-se de Chicago i contactar amb Harold Urey. És a este últim a qui planteja una idea experimental arriscada de cara a l'obtenció del seu títol de doctor.

La proposta de Miller consistia a fer reaccionar els gasos que, es creia, componien l'atmosfera de la Terra primitiva (CH₄, NH₃, H₂O i H₂) per a tractar així d'obtindre molècules orgàniques. Desoint l'escepticisme d'Urey, Miller va aconseguir sintetitzar d'esta manera més de 20 aminoàcids, les “rajoles” que componen les proteïnes que trobem en els éssers vius, a partir de molècules inorgàniques.

No significa això, per sort o per desgràcia, que Stanley aconseguira “crear vida” de manera artificial; però sí que es donara el tret d'eixida a una sèrie d'experiments i línies d'investigació que, en l'actualitat, tracten de produir sistemes orgànics –basats en el carboni– que complisquen algunes de les propietats inherents als éssers vius, com l'autoreplicació, l'autocompartimentalización o el posseir un protometabolismo (una versió més senzilla del que entenem per metabolisme).

Esquema de l'experiment Miller-Urey. Wikimedia Commons

Entre la literatura, la filosofia i la ciència

En la saga Fundació, Asimov planteja l'existència d'un planeta, Gaia, en el qual totes les formes de vida compartixen una única consciència i tracten d'aconseguir un bé comú absolut que beneficie al conjunt.

En el nostre planeta Terra, totes les formes de vida compartim una sèrie de característiques i de propietats que emergixen d'elles. Potser la inspiració que ens brinda l'escriptor en els seus llibres, sumada a l'avanç científic en l'estudi de l'origen de la vida, ens acoste a una comprensió major del nostre lloc en l'univers, a una major harmonia i sostenibilitat per a la civilització i el planeta.

Si les paraules de Carl Sagan quan va afirmar que “un organisme en guerra amb si mateix està condemnat” són certes, valdrà la pena intentar-ho.

Jorge Moral Pombo, Desenrotllament de catalitzadors heterogenis per a fixació prebiòtica de CO₂, IMDEA MATERIALS

Este article va ser publicat originalment en The Conversation. Llija el original.

* Ho pots llegir perque som Creative Commons