¿Cómo surgió la vida en la Tierra? En una nueva teoría publicada en la revista Discover Life, el catedrático de Genética de la Universidad Pablo de Olavide Juan Jiménez propone que el propio planeta funcionó como una gigantesca termocicladora donde la alternancia térmica diaria creó y multiplicó, a modo de “PCR planetaria”, una horquilla de ARN, una primera unidad darwiniana sujeta a selección natural que marcó el origen de la vida.
La Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años, y tras un intenso bombardeo de cometas y meteoritos, junto con la acumulación de agua, nuestro planeta se enfrió hasta lograr condiciones que podían ser compatibles con la vida, unos 400 millones de años después. Curiosamente, el primer ancestro común a todos los seres vivos, una célula simple conocida como LUCA (Last Universal Common Ancestor) ya pudo haber existido en torno a ese momento, hace entre unos 3.900 y 4.100 millones de años, lo que sugiere que la vida surgió en nuestro planeta de forma extraordinariamente rápida, en el mismo momento en que las condiciones ambientales lo permitieron.
La transición de la química a la vida es difícil de entender, pero aun lo es más que pudiera ocurrir tan rápido, en términos geológicos. Tanto, que el mismo Francis Crick llegó a defender que la vida pudo haber llegado ya formada a la Tierra (la teoría conocida como panspermia). Pero bajo la premisa de que la vida pudo realmente haberse creado en nuestro planeta, ¿qué tipo de molécula pudo ser la que la inició? Y, sobre todo, ¿cómo pudo generarse y multiplicarse en tan breve espacio de tiempo?
El ARN de transferencia, un fósil próximo al origen de la vida
Todos los seres vivos basan su información genética en los ácidos nucleicos (polímeros de nucleótidos de tipo ADN o ARN). Curiosamente, entre los ácidos nucleicos, los ARN transferentes, los que participan en la síntesis de proteínas, posiblemente sean auténticos fósiles vivientes anteriores a los propios ribosomas y, por tanto, muy próximos al origen de la vida.
Esta molécula tiene una estructura bidimensional en forma de trébol, originado por la duplicación de una horquilla, por lo que de ser correctas estas especulaciones, una simple horquilla de tipo ARN habría sido la primera molécula “viva” en nuestro planeta. El origen de la vida debió ocurrir en un medio acuoso, una poza de sopa primigenia como la denominó el mismo Darwin, con abundantes nucleótidos, aminoácidos y otras muchas moléculas orgánicas simples, quizás originada por el impacto de un meteorito. La clave está entonces en entender cómo pudo generarse y multiplicarse eficazmente en ese medio, y en muy poco tiempo, una horquilla de nucleótidos. Pues bien, el modelo que propongo en mi artículo es tan simple y realista que incluso podría reflejar lo que verdaderamente ocurrió.
Reacción en cadena de la polimersa (PCR)
En la actualidad, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es posiblemente la técnica más sorprendente para multiplicar ADN in vitro. El ADN es una doble hélice de dos cadenas antiparalela de nucleótidos con bases complementarias unidas mediante puentes de hidrógeno, una unión estable a baja temperatura, pero no a alta, donde ambas cadenas de la doble hélice se separan. La máquina de PCR simplemente genera ciclos térmicos que separan las cadenas del ADN a alta temperatura para que sirvan de molde en la síntesis de una cadena complementaria a baja temperatura, duplicando así el número de moléculas de ADN en cada ciclo. En aperas 10 ciclos de 2 o 3 minutos cada uno, donde había una sola molécula de ADN acaba habiendo más de 1.000.
Los ciclos térmicos de la Tierra podrían haber hecho de máquina termocicladora de PCR
En mi artículo postulo que hace unos 4.000 millones de años, la “poza” de la sopa primigenia donde surgió la vida podría haber actuado como un pocillo sujeto a los ciclos térmicos diarios de la Tierra, que habría hecho así las veces de máquina termocicladora a escala planetaria. En un primer paso, el frío nocturno pudo haber unido dos nucleótidos complementarios mediante puentes de hidrógeno que el aumento de temperatura del día unió de forma estable (enlace covalente del tipo 5’-3’), creando una primera cadena de dos eslabones. En un siguiente ciclo, el dinucleótido podría haber servido de molde para unir otros dos nucleótidos complementarios por puentes de hidrógeno a baja temperatura, que formarían una cadena de cuatro nucleótidos conforme subía la temperatura diurna, y así sucesivamente.
La unión covalente 5’-3’ de los nucleótidos de un extremo origina una horquilla que duplica la longitud de la cadena en cada ciclo, hasta alcanzar una longitud crítica en la que ese enlace se vuelve improbable y cada horquilla se replica sin volver a duplicar su longitud, generando dos horquillas iguales en cada ciclo. De esta forma, la misma base termodinámica de la PCR que rápida y eficazmente multiplica ADN en laboratorio podría haber creado y multiplicado la primera horquilla “viva” de ARN en un tiempo récord (siempre en términos geológicos). Ésta sería la horquilla precursora de la historia evolutiva de los ARN transferentes.
Las horquillas iniciales de ARN pudieron también codificar proteínas, sirviendo de molde para la asociación de aminoácidos a tripletes precisos de nucleótidos antes de que existieran los ribosomas. El artículo describe como esta asociación propició el origen de los ARN transferentes, la maquinaria de traducción, y eventualmente de estructuras celulares que llevaron al origen de LUCA, una unidad biológica autosuficiente capaz de abandonar la sopa primigenia para colonizar el planeta.
Referencia
Jimenez, J. (2025). Earth, a planetary PCR machine to create life, or the brief history of a tRNA. Discover Life 55, 17. 2025. https://doi.org/10.1007/s11084-025-09691-8
Podcast: https://www.youtube.com/watch?v=jbKPXyXbi-g
Autor del artículo divulgativo:
Juan Jiménez
Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, CSIC – Universidad Pablo de Olavide
Fuente: Scientias
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