Los rayos cósmicos como origen de la quiralidad de la vida

En este esquema, los autores ilustran cómo la desintegración del protón de un rayo cósmico produce una cascada de partículas con giro polarizado. Cuando esas partículas llegan a la superficie la Tierra, afectan de forma diferente a las moléculas diestras y zurdas, provocando un sesgo de quiralidad. Crédito: imagen adaptada de Globus & Blandford 2020.

Podrías esperar que las células vivas estuvieran compuestas por una sopa aleatoria de materiales, pero si miras mejor descubrirás que están construidas a base de moléculas con claras preferencias de orientación. Así, aunque muchas moléculas se dan tanto en versión «zurda» como en versión «diestra» (siendo una la imagen especular de la otra), los organismo vivos son homoquirales: están constituidos casi exclusivamente de aminoácidos zurdos y azúcares y nucleótidos diestros, que construyen preferentemente ADN y ARN diestros.


Un estudio nuevo de Noemie Globus (New York University y Flatiron Institute) y Roger Blandford (Stanford University y KIPAC, y desde ayer flamante ganador del prestigioso premio Shaw) examina el papel que los rayos cósmicos pueden haber jugado en la evolución de las primeras formas de vida.

Los rayos cósmicos son partículas con carga eléctrica y de muy alta energía que proceden del espacio y al chocar contra la atmósfera de la Tierra producen una cascada de partículas secundarias que pueden alcanzar la superficie del planeta. La irradiación por cascadas de rayos cósmicos se piensa que es la que provoca la mutación de genes en el ADN, un proceso de exploración de posibilidades que es crítico para la evolución. Curiosamente, la fuerza física que gobierna las cascadas de rayos cósmicos introduce de manera natural una dirección preferida en las partículas secundarias que llegan a la superficie del planeta.

Globus y Blandford proponen un modelo en el que la química prebiótica (anterior a la vida) produce ambas formas especulares de ADN y ARN. Estas protoformas de vida empezaron a replicarse y evolucionar al tiempo que los rayos cósmicos les llovían encima y provocaban mutaciones menores.

La quiralidad de los rayos cósmicos causó una pequeña diferencia en el ritmo de mutación de las dos formas quirales diferentes, dando una ligera preferencia al ADN diestro. Con el paso de muchas generaciones de autorréplicas, este pequeño sesgo de orientación acabó produciendo en una vida primitiva dominada por una sola quiralidad.https://observatori.uv.es/los-rayos-cosmicos-como-origen-de-la-quiralidad-de-la-vida/