Muchos modelos de Origen de la Vida (OOL) suponen un andamio mineral y metabolismo de las primeras células. Asumen que las primeras células se desarrollaron en las superficies de los cristales naturales. Las moléculas clave se adsorbieron justo debajo de la superficie y, por lo tanto, estaban protegidas de la mayoría de las colisiones con otras moléculas.
La superficie del cristal inhibió algunas reacciones químicas y aceleró otras. Los minerales sirvieron como catalizadores para las reacciones metabólicas. Por lo tanto, la superficie del cristal actuó como un andamio para las células orgánicas. Lo que llamamos metabolismo se hizo primero con minerales, no con enzimas.
Fueron adsorbidos sobre una superficie mineral que los protegió. La superficie mineral inhibió su descomposición y aceleró algunas reacciones químicas que hoy se llaman metabolismo.
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Las superficies minerales tenían defectos en su estructura cristalina que a su vez eran producto del recocido. Los defectos de recocido destruyen defectos simples y los reemplazan con defectos muy complejos. Creo que los defectos complejos compitieron entre sí de una manera análoga a la evolución darwiniana.
Soy partidario de la idea de que los defectos minerales fueron precursores de la vida tal como la conocemos. Los minerales son cristales que se producen en la naturaleza sin intervención humana. Los defectos en la estructura cristalina a menudo forman estructuras muy complejas que se dice que rivalizan con la complejidad de las moléculas biológicas.
Los defectos cerca de las superficies son particularmente complejos. Las superficies catalizan procesos químicos incluso en moléculas simples. Las reacciones químicas en una superficie de cristal dependen críticamente de los defectos de cristal cerca de la superficie.
Hay muchas teorías en las que el primer organismo orgánico se desarrolló en un andamio de minerales que creció, o tuvo defectos que crecieron, de manera no lineal. Los defectos interactuaron de manera análoga a la competencia entre organismos. Las moléculas orgánicas adsorbidas en la superficie de los cristales ayudaron al crecimiento de algunos defectos minerales sobre otros. Finalmente, los protorganismos en los cristales evolucionaron para copiar información en las moléculas orgánicas que formaban parte de la superficie.
Estas teorías explican cómo se pueden formar los seres vivos sin enzimas. Las superficies minerales catalizaron reacciones orgánicas en el metabolismo de los primeros organismos. Luego, las superficies minerales fueron reemplazadas por enzimas en los primeros organismos orgánicos.
Entonces los cristales condujeron a organismos con lo que llamaríamos un metabolismo. Entonces, un mecanismo de ‘segundo metabolismo’ me parece plausible. Las primeras células orgánicas no tenían ácido nucleico en absoluto. No tenían ADN ni ARN. Sin embargo, las superficies minerales con los defectos del andamio estabilizaron los ácidos nucleicos. Entonces, el primer ARN se formó en una superficie de cristal que ya había evolucionado para adsorber moléculas orgánicas.
Aquí hay algunos enlaces en algunos modelos para andamios minerales.
La idea de que la vida comenzó como cristales de arcilla tiene 50 años.
El químico Graham Cairns-Smith ha pasado toda su carrera científica impulsando una idea simple y radical: la vida no comenzó con moléculas orgánicas como el ADN, sino con cristales simples.
Han pasado 50 años desde que Cairns-Smith presentó por primera vez sus ideas sobre el origen de la vida. Algunos científicos los han ridiculizado; otros los han acogido con cautela o de todo corazón. Nunca se han convertido en la ortodoxia convencional, pero tampoco se han ido del todo. ¿Había alguna verdad en la atrevida propuesta de Cairns-Smith? ¿La vida realmente vino de los cristales?
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc…
‘Es probable que las superficies cristalinas de minerales comunes formadores de rocas hayan jugado varios papeles importantes en los orígenes geoquímicos de la vida. Los sulfuros y óxidos de metales de transición promueven una variedad de reacciones orgánicas, que incluyen reducción de nitrógeno, hidroformilación, aminación y síntesis de tipo Fischer-Tropsch. Los minerales e hidróxidos de arcilla de grano fino facilitan la autoorganización de los lípidos y las reacciones de polimerización por condensación, especialmente de los monómeros de ARN. Las superficies de óxidos, silicatos y carbonatos formadores de rocas comunes seleccionan y concentran aminoácidos específicos, azúcares y otras especies moleculares, al tiempo que mejoran potencialmente su estabilidad térmica. También se ha demostrado que las superficies quirales de estos minerales separan las moléculas zurdas y derechas. Por lo tanto, las superficies minerales pueden haber contribuido centralmente a los problemas prebióticos vinculados de contención y organización al promover la transición de una “sopa” prebiótica diluida a dominios locales altamente ordenados de biomoléculas clave “.
https://www2.gwu.edu/~darwin/BiS…
‘Tal vez los polímeros orgánicos fueron sintetizados y acumulados en superficies de roca o arcilla. Si las condiciones son lo suficientemente calientes y secas, la molécula de agua puede perderse y los aminoácidos pueden unirse.
Mediante este proceso, Sidney Fox y su grupo de investigación en la Universidad de Miami han formado sustancias como proteínas, llamadas protenoides, al secar mezclas tibias de aminoácidos. Sugieren que la actividad volcánica podría haber generado altas temperaturas para formar proteínas en la Tierra primitiva, incluso si solo de manera temporal y local. Es posible imaginar olas o lluvia que salpiquen soluciones diluidas de productos químicos sobre la lava fresca u otras rocas calientes en la tierra primitiva y luego enjuague los proteinoides en el agua ”.
Hipótesis mundial hierro-azufre – Wikipedia
La hipótesis del mundo del hierro-azufre es un conjunto de propuestas para el origen de la vida y la evolución temprana de la vida desarrollada en una serie de artículos entre 1988 y 1992 por Günter Wächtershäuser, un abogado de patentes de Munich con un título en química, que había sido alentado y apoyado por el filósofo Karl R. Popper para publicar sus ideas. La hipótesis propone que la vida temprana puede haberse formado en la superficie de los minerales de sulfuro de hierro, de ahí el nombre. [1] [2] [3] [4] [5] Fue desarrollado por retrodicción de bioquímica existente junto con experimentos químicos.
El metabolismo primero y el origen de la vida
‘La esencia del metabolismo primero es que las diversas moléculas complejas de la vida surgieron después de la formación espontánea de moléculas muy simples. Las vías que conducen a las moléculas complejas evolucionaron y su evolución fue asistida por la evolución de varios catalizadores, algunos de los cuales eran de naturaleza biológica ”.
