Teoría del mundo de hierro-azufre

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Fumarolas negras. En algunas teorías se afirma que la vida surgió en las proximidades de algún tipo de fuente hidrotermal submarina.

La teoría del mundo de hierro-azufre es una hipótesis acerca del origen de la vida, enunciada entre 1988 y 1992 por Günter Wächtershäuser,[1] [2] [3] [4] [5] un químico muniqués y abogado especialista en patentes en las que intervienen especies químicas y compuestos de hierro y azufre.[6]

Wächtershäuser propone que una modalidad primitiva de metabolismo precedió a la genética.

En su trabajo se entiende por metabolismo un ciclo de reacciones químicas que genera energía aprovechable por otros procesos. La hipótesis consiste en que, una vez establecido un ciclo metabólico primitivo, éste comienza a producir compuestos cada vez más complejos.

La idea clave de la teoría es que la química primitiva de la vida no ocurrió en una disolución en masa en los océanos, sino en la superficie de minerales, por ejemplo pirita, próximos a fuentes hidrotermales. Se trataba de un ambiente anaeróbico y de altas presiones y temperaturas: 100 ºC.

Las primeras «células» habrían sido burbujas lipídicas en las superficies de minerales. Wächtershäuser elaboró la hipótesis de que el ácido acético, una combinación sencilla de carbono, hidrógeno y oxígeno, que se puede encontrar en el vinagre, desempeñó una función esencial. Este ácido orgánico forma parte del ciclo del ácido cítrico, que es fundamental para el metabolismo celular.

Algunas de las ideas fundamentales de la teoría del mundo hierro-azufre se pueden resumir en la siguiente receta breve para crear vida:

En términos más técnicos, Wächtershäuser planteó los siguientes pasos para aparición de proteínas:

  1. Producción de ácido acético mediante catálisis por iones metálicos.
  2. Añadir carbono a la molécula de ácido acético, para generar ácido pirúvico (se produce un compuesto de tres carbonos).
  3. Agregar amonio, para obtener aminoácidos.
  4. Se generan péptidos y, más tarde, proteínas.

Tanto el ácido acético como el pirúvico son sustratos claves del ciclo del ácido cítrico.

En 1997, Wächtershäuser y Claudia Huber mezclaron monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y partículas de sulfuro de níquel a 100 °C y demostraron que se podían generar aminoácidos.[7] Al año siguiente, utilizando los mismos ingredientes, fueron capaces de producir péptidos.[8]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. «Before enzymes and templates: theory of surface metabolism». Microbiol. Mol. Biol. Rev. 52 (4):  pp. 452–84. 1988-12-01. PMID 3070320. PMC 373159. http://mmbr.asm.org/cgi/reprint/52/4/452. Consultado el 2009-05-02. 
  2. «Evolution of the first metabolic cycles». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 87 (1):  pp. 200–4. January 1990. doi:10.1073/pnas.87.1.200. PMID 2296579. PMC 53229. Bibcode1990PNAS...87..200W. http://www.pnas.org/content/87/1/200.abstract. Consultado el 2009-05-02. 
  3. «Groundworks for an evolutionary biochemistry: The iron-sulphur world». Progress in Biophysics and Molecular Biology 58 (2):  pp. 85–201. 1992. doi:10.1016/0079-6107(92)90022-X. PMID 1509092. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TBN-47PGDYW-26&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=23627d056832ce463887124656db0701. Consultado el 2009-05-02. 
  4. «From volcanic origins of chemoautotrophic life to Bacteria, Archaea and Eukarya». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 361 (1474):  pp. 1787–806; discussion 1806–8. 2006. doi:10.1098/rstb.2006.1904. PMID 17008219. PMC 1664677. http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/361/1474/1787.abstract. 
  5. «On the Chemistry and Evolution of the Pioneer Organism». Chemistry & Biodiversity 4 (4):  pp. 584–602. 2007. doi:10.1002/cbdv.200790052. PMID 17443873. 
  6. Russell MJ, Daniel RM, Hall AJ, Sherringham JA (1994). «A Hydrothermally Precipitated Catalytic Iron Sulphide Membrane as a First Step Toward Life». J Mol Evol 39:  pp. 231-243. 
  7. Huber, C. and Wächterhäuser, G. (July 1998). «Peptides by activation of amino acids with CO on (Ni, Fe)S surfaces: implications for the origin of life». Science 281:  pp. 670-672. doi:10.1126/science.281.5377.670. 
  8. Günter Wächtershäuser (August 2000). «ORIGIN OF LIFE: Life as We Don't Know It». Science 289:  pp. 1307-1308. doi:10.1126/science.289.5483.1307.