La teoría de Nick Lane sobre cómo evolucionaron las primeras células: Su argumento principal aquí es que la vida es continua con la geoquímica del planeta. Es decir, muchas de las características principales de las células - membranas, enzimas, energía a través de gradientes de protones - descienden de procesos espontáneos en la Tierra. Pero no puedes tener estas características evolucionando de manera fragmentada en diferentes lugares. Necesitas un lugar que albergue todos los procesos que podrían dar lugar a la primera célula. Un contexto importante, por cierto, es que toda la vida desciende de un único ancestro común - LUCA (último ancestro universal común). Bien, entonces, ¿qué entorno candidato podría dar lugar a LUCA? Necesita dos características principales: - Hay un flujo continuo de carbono y energía (en cierto sentido, toda la vida es un flujo de carbono y energía, pero necesitas algo de geoquímica para mantener este desequilibrio antes de que las primeras células puedan aprovecharlo). - Algo que concentre y catalice las reacciones que conducen a los orgánicos (es decir, equivalentes inorgánicos de células y enzimas). Esto descarta muchas teorías antiguas: un estanque cálido con amoníaco y sales y el ocasional rayo no impulsa un flujo continuo, ni concentra los primeros orgánicos en un volumen similar a una célula para impulsar reacciones. Nick piensa que las chimeneas hidrotermales alcalinas son una solución única a este desafío, y también ayudan a explicar gran parte de la bioquímica contingente que toda la vida terminó utilizando debido a nuestra herencia compartida. Bien, profundicemos: y para dar contexto, básicamente Nick aquí está tratando de explicar cómo terminas con una versión temprana del ciclo de Krebs inverso de manera espontánea. El ciclo de Krebs inverso toma H2 y CO2 y produce moléculas orgánicas que son los precursores de ácidos grasos, proteínas y azúcares. Otro aspecto importante del contexto: toda la vida funciona con gradientes de protones. Quemar alimentos con oxígeno (o con otros oxidantes en la respiración anaeróbica) bombea iones H+ a través de una membrana, como llenar una represa. Estos iones fluyen de regreso a través de ATP sintasa, una turbina molecular, que aprovecha el flujo para unir fosfato a ADP, creando ATP. Tu cuerpo contiene solo 60 gramos de ATP, pero el ciclo ATP→ADP→ATP es tan rápido que procesas tu peso corporal en ATP diariamente. Nota al margen: si una solución es ácida, significa que hay muchos iones H+ en ella. Y si es básica (es decir, alcalina), significa que hay muchos iones OH- en ella. Bien, ¿qué estaba sucediendo en estas chimeneas hidrotermales alcalinas? Hay 3 lados en esta imagen: el interior de la chimenea, la pared de la chimenea y el lado oceánico de la chimenea. En el interior de la chimenea, tienes roca rica en hierro que básicamente se está oxidando, lo que libera H2 y OH- en el flujo de agua que pasa (es decir, haciendo que el agua sea básica/alcalina). La pared está compuesta de minerales catalíticos como FeS, y también tiene un montón de pequeños poros que conectan el interior con el exterior. ...