Las especies sintéticas creadas sin bioquímica operan de acuerdo con los principios evolutivos darwinianos

Imagine la posibilidad de formas de vida en otros planetas que no se parezcan a nada en la Tierra. ¿Cómo se verían y por qué serían tan diferentes?

Juan Pérez-Mercader dice que puede ser posible y la respuesta puede ser que se desarrollaron a partir de un tipo diferente de química. Durante más de 10 años, el investigador principal del Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra y la Iniciativa Orígenes de la Vida de Harvard ha estudiado cómo producir sistemas vivos sintéticos, sin depender de la bioquímica o la química que ha permitido la vida en la Tierra.

“Hemos estado tratando de construir un sistema no bioquímico, que sin ayuda sea capaz de ejecutar las propiedades esenciales comunes a todos los sistemas vivos naturales”, explicó Pérez-Mercader.

El último estudio del laboratorio Pérez-Mercader, publicado el mes pasado en Informes celulares Ciencias físicas, incluso encuentra tal sistema involucrado en lo que Charles Darwin llamó «la lucha por la vida». El artículo presenta a Pérez-Mercader con los coautores Sai Krishna Katla y Chenyu Lin describiendo cómo crearon dos modelos sintéticos (o «especies») y observaron la competencia subsiguiente entre ellos.

Mucho antes de este estudio, el laboratorio descubrió cómo crear sistemas no bioquímicos pero basados ​​en la química del carbono llamados protocélulas. Estos se componen de vesículas de polímeros autoensamblables que emergen de una mezcla homogénea de químicos sintéticos más pequeños sin relación con los organismos vivos. “Estos sistemas actúan como células bioquímicas”, señaló Pérez-Mercader. «Nacen, metabolizan lo que necesitan, crecen, se mueven, se reproducen y tal vez incluso evolucionan».

Ahora los investigadores querían ver si estos sistemas operarían de acuerdo con el principio evolutivo de exclusión competitiva. Como sabemos por el trabajo de Darwin, esto implica la lucha por la supervivencia, con la especie con la mayor ventaja competitiva superando a la otra cuando compite por los recursos.

Es por eso que Pérez-Mercader y su equipo crearon dos nuevas especies de protocélulas para este estudio en particular, una con la ventaja de la sensibilidad a la luz y la otra sin ella. Cuando los investigadores observaron cómo se comportaban estos sistemas mientras compartían alimentos en un ambiente iluminado, vieron que las «especies» sensibles a la luz resistieron mientras que las otras no. “Es la lucha por la existencia donde sobrevivió la estructura más adecuada en su entorno”, dijo Pérez-Mercader.

Con estos resultados, Pérez-Mercader está dispuesto a llegar a sugerir que los bioquímicos no son esenciales en la lucha por la vida. «Esto demuestra que la química del carbono no bioquímica puede conducir a la extinción de las especies de protocélulas menos ‘aptas'», dijo.

Los hallazgos de su equipo plantean la pregunta: ¿Podría haber químicas más allá de la Tierra capaces de implementar las propiedades fundamentales de la vida?

«Es posible que haya materiales que, una vez en una superficie planetaria en algún lugar con las condiciones adecuadas, puedan reaccionar químicamente, autoorganizarse y tal vez hacer las cosas que muestra este experimento», dijo Pérez-Mercader.

Bajo las circunstancias adecuadas, estos materiales pueden evolucionar de una química muy simple a estructuras más complicadas, dijo. «Creo que deberíamos ser muy abiertos sobre otras formas de vida en otras partes del universo, y que pueden no parecerse a la vida tal como la reconocemos ahora».

Esta historia se publica por cortesía de Harvard Gazette, el periódico oficial de la Universidad de Harvard. Para noticias universitarias adicionales, visite Harvard.edu.