Científicos han identificado un «punto dulce» en el pasado profundo de la Tierra, cuando las condiciones eran óptimas para una etapa temprana de la vida que podría asentarse, una fase conocida como el RNA World.
El punto dulce tuvo lugar hace 4,33 mil millones de años, aunque la Tierra podría haber sido adecuada para el RNA World ya desde hace 4,4 mil millones de años, dado que el bombardeo extremo por asteroides, cometas y otros restos rocosos de la formación de planetas se había reducido en gran medida para entonces, según reportó un estudio publicado el martes 22 de septiembre en la revista Nature Communications.
Los hallazgos ofrecen una estimación más precisa del inicio del RNA World que los estudios previos basados en modelado geoquímico, análisis biomoleculares y simulaciones de la química atmosférica temprana, según declaró el primer autor del estudio, Oleg Abramov, científico senior del Planetary Science Institute con sede en Arizona, a Live Science por correo electrónico.
«El momento es consistente con estimaciones previas de aproximadamente 4,35 mil millones de años, pero nuestro rango de incertidumbre es significativamente más estrecho», explicó Abramov, añadiendo que «los rangos anteriores incluían 4,46 a 4,26 mil millones de años, y 4,45 a 3,9 mil millones de años».
El RNA World es una época hipotética en la historia de la Tierra anterior a la aparición del Last Universal Common Ancestor (LUCA), el único microbio del que descienden todos los seres vivos en la Tierra. RNA, o ácido ribonucleico, es una molécula de una sola hebra que es estructuralmente similar al DNA y realiza funciones vitales en las células vivas. Los científicos creen que el RNA World precedió a la aparición del DNA; en esa época temprana, el RNA habría sido la sustancia principal capaz de replicarse, llevando información genética a través de generaciones de formas de vida básicas al copiarse de forma independiente.
El RNA evolucionó hacia su primo químicamente más estable, DNA, en algún momento antes de la aparición del LUCA. Los científicos piensan que el RNA World primero se convirtió en un mundo de RNA y proteínas, y que el DNA apareció luego en dos etapas distintas apodadas los mundos U-DNA y T-DNA.
Aunque los investigadores han propuesto escenarios alternativos e híbridos para el origen de la vida en la Tierra, el RNA World es una hipótesis líder, dijo Abramov. Para determinar cuándo podría haber existido, él y sus colegas construyeron un modelo computacional del interior de la Tierra que simuló cómo los impactos gigantes en la superficie del planeta entre hace 4,5 y 3,5 mil millones de años afectaron las condiciones en la corteza y la compatibilidad general de la Tierra con la vida.
«Construimos un modelo de bombardeo por impactos limitado por observables como el registro de cráteres lunares», dijo Abramov. «Examinamos tanto los efectos perjudiciales de los impactos, como la degradación de biomoléculas clave por temperatura, y los efectos que favorecen a la vida, como la generación de sistemas hidrotermales».
El modelo mostró que rocas espaciales de cientos de millas de diámetro — una magnitud mayor que el asteroide que extinguió a los dinosaurios, pero mucho más pequeñas que el impactor que creó la luna — siguieron golpeando la Tierra y esterilizando su superficie hasta hace 4,4 mil millones de años. La vida no podría haber sobrevivido a un bombardeo tan intenso, que probablemente desencadenó un derretimiento general de la corteza, la vaporización de los océanos, gradientes extremos de temperatura en la corteza y lluvias continuas de material ardiente y vapor de roca en la superficie, afirmó Abramov.
Sin embargo, las condiciones se estabilizaron después de hace 4,4 mil millones de años. Y como resultado, aparecieron cúmulos de ventilas hidrotermales dentro de la corteza cercana a la superficie que concentraron los ingredientes para el RNA, incluyendo nucleótidos, cadenas cortas de aminoácidos llamadas péptidos y compuestos grasos conocidos como lípidos, dijo Abramov.
«Estos criterios señalan que la Tierra se volvió adecuada para un RNA World entre 4,4 y 4,3 mil millones de años, con condiciones óptimas alrededor de hace 4,33 mil millones de años», afirmó.
Los resultados sugieren que hubo un lapso de aproximadamente 130 millones de años entre la época dorada del RNA World y la aparición del LUCA, que los científicos creen vivió hace unos 4,2 mil millones de años. Sin embargo, todavía existen grandes incertidumbres alrededor de ambos eventos, por lo que el intervalo podría ser tan grande como 240 millones de años, señaló Abramov.
«La duración del RNA World es muy incierta, y nuestro estudio no la delimitó explícitamente», afirmó.
