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Un afloramiento de rocas volcano-sedimentarias con un grado de metamorfismo del cinturón supracrustal de Nuvvuagittuq, Quebec, Canadá. Algunas de estas rocas pueden ser una de las mas antiguas en la Tierra

Modificación al artículo "Abiogénesis"

Piletones hidrotermales fluctuantes en islas volcánicas o proto-continentes

Las células contienen concentraciones potasio, fosfato y metales de transición mucho más altas que las existentes en océanos, lagos o ríos, ya sean estos actuales o primitivos (reconstruidos). De este modo, es más parsimonioso considerar que las primeras células se originaron en ambientes con concentraciones químicas similares a las halladas en los citoplasmas​. Armid Munkidjanian y colaboradores piensan que los ambientes marinos no suministraron el balance iónico y la composición universalmente conocida en las células, así como también los iones requeridos por proteínas esenciales y ribozimas encontradas en todos los organismos vivos, especialmente con respecto la relación K+/Na+ y las concentraciones de Mn2+, Zn2+ y fosfatos​. El único ambiente conocido que presenta las condiciones adecuadas en la Tierra, está representado por los piletones hidrotermales terrestres alimentados por fumarolas​. Los depósitos minerales en estos ambientes, que se encontraban bajo una atmósfera anóxica (como la hallada en el pasado remoto), pudieron tener un pH adecuado, como contraposición a los piletones hidrotermales actuales en una atmósfera oxigenada. Estos piletones contendrían precipitados de minerales de sulfuro que bloquea la radiación UV dañina. Tendrían también ciclos de humedad/aridez que concentran sus soluciones de sustratos para concentraciones susceptibles a formaciones espontáneas de polímeros de ácidos nucleicos, y un suministro continuo de moléculas orgánicas generadas abióticamente, ambas por reacciones químicas en ambientes hidrotermales, así como también por exposición a rayos UV durante el transporte de fumarolas a piletones adyacentes. Sus ambientes pre-bióticos hipotetizados son similares a los ambientes de chimeneas hidrotermales de las profundidades océanicas también hipotéticos, pero agregan componentes adicionales que ayudan a explicar peculiaridades encontradas en reconstrucciones del Último Ancestro Común Universal (LUCA, por sus siglas en inglés, Last Universal Common Ancestor) de todos los organismos vivientes​.

Bruce Damer y David Deamer llegaron a la conclusión de que las membranas de las células no pueden ser formadas en agua de mar, y por lo tanto deben haberse originado en agua dulce. Antes de la formación de los continentes, la única porción de tierra no cubierta por agua, pudieron ser islas volcánicas, donde la lluvia forma lagunas en las que los lípidos puedieron constituir los primeros estadíos de membranas celulares. Este predecesor de las células verdaderas se asume que habría tenido un comportamiento más parecido a superorganismos que a estructuras individuales, en los que la transmisión de macromoléculas entre proto-células habría sido común. Según los autores, estas células podrían haber evolucionado gradualmente para adaptarse a ambientes más salados y entrar en el océano​.

Colín-Garcia y colaboradores (2016) discuten las ventajas y desventajas de las fumarolas hidrotermales como ambientes primitivos​​. Ellos mencionan las reacciones exergónicas, en las cuales los sistemas pueden tener una fuente de energía libre que promueve las reacciones químicas, adicionalmente a su alta diversidad mineralógica la cual implica la introducción de importantes gradientes químicos, favoreciendo así la interacción entre electrones donantes y receptores. Estos autores también resumen una serie de experimentos propuestos para comprobar el rol de las fumarolas hidrotermales en la sintensis prebiótica.​

Evidencia de vida temprana en las fuentes hidrotermales más antiguas de la Tierra

El hallazgo de restos de microorganismos en rocas sedimentarias ferruginosas del cinturón de Nuvvuagittuq en Quebec, Canadá, de entre 3700 y 4280 millones de años, ha proporcionado la evidencia directa de una de las formas de vida más antiguas de la Tierra​. Los investigadores interpretan, basándose en evidencias químicas y morfológicas, que se trata de restos de bacterias filamentosas que metabolizan el hierro, y por lo tanto representan las formas de vida más antiguas reconocidas en la Tierra. Estas rocas sedimentarias, que se encuentran entre las más antiguas conocidas, probablemente formaban parte de un sistema de ventilación hidrotermal rico en hierro que proporcionaba un hábitat para las primeras formas de vida de la Tierra. Las estructuras halladas en estas rocas se presentan como filamentos diminutos y tubos, compuestos de hematita, con morfologías similares a las ramificaciones características de las bacterias oxidantes de hierro que se encuentran cerca de fuentes hidrotermales actuales. Éstas se hallaron junto a grafito y minerales de apatita y carbonatos, en estructuras esféricas que en rocas jóvenes suelen contener restos de seres vivos. Se piensa que la hematita se formó cuando las bacterias que oxidan el hierro fueron fosilizadas en la roca. El hallazgo resulta valioso debido a que hasta el momento no se había confirmado el hallazgo de microfósiles más antiguos que 3500 millones de años, y por ello el conocimiento del tema estaba basado en evidencias indirectas tales como huellas químicas y la composición isotópica del material carbonoso. Los autores rechazan el origen no biogénico de estas estructuras, mediante estiramientos metamórficos o procesos diagenéticos, tales como reacciones de precipitación y autoensamblaje durante el enterramiento de los sedimentos. Sin embargo, ningún mecanismo puede permitir el crecimiento de múltiples tubos a partir de un solo nódulo de hematita durante reacciones metamórficas, junto con la formación de filamentos internos, además de su estrecha asociación espacial con carbonato y carbono grafítico.

Véase también

• Matthew dodd
• World's oldest fossils unearthed. Video en You Tube.
• Abiogenesis articulo de Wikipedia en ingles