Origen de la vida, más cerca

El experimento de Wöhler consistió en calentar cianato de amonio (NH₄OCN), lo que provocó una reorganización de los átomos y la formación de urea (NH₂CONH₂). Este hallazgo fue inesperado y revolucionario, ya que probaba que un compuesto propio de los seres vivos podía obtenerse artificialmente, sin necesidad de intervención biológica.

Este descubrimiento representó un punto de inflexión en la Química, dando origen a la química orgánica moderna y debilitando la teoría vitalista. A partir de entonces, los científicos comenzaron a comprender que las leyes que rigen los compuestos orgánicos rigen los inorgánicos, lo que impulsó el desarrollo de nuevas sustancias, fármacos y materiales.

La importancia de este avance es que simbolizó la ruptura entre lo orgánico y lo inorgánico, lo natural y lo artificial. Wöhler no solo sintetizó urea, sino que cambió profundamente la manera en que entendemos la vida y la materia. Su experimento es considerado el acto fundacional de la química orgánica como ciencia independiente. Como esta sencilla molécula contiene nitrógeno y carbono y probablemente existía en la Tierra primigenia, siempre se ha considerado una posible precursora de las biomoléculas complejas.

La urea es una de las moléculas orgánicas más sencillas que contienen carbono, nitrógeno y oxígeno. La producción de urea, hasta ahora, se lograba por reacción directa entre amoniaco y dióxido de carbono a altas temperatura y presión. En humanos y animales la reacción se produce por vía enzimática eliminando el amoniaco, que es tóxico y procede de la descomposición de las proteínas. Ahora, se ha logrado un hito por un equipo de investigación dirigido por Ruth Signorell, catedrática de Química Física de la ETH de Zúrich y publicado en 'Science', detectando la formación espontánea de urea en la interfase líquida en gotas de aerosol, es decir, que lejos de las exigentes condiciones de temperatura y presión se produce de forma espontánea en condiciones ambientales, sin catalizadores adicionales y en condiciones de no exigencia energética. El gradiente químico que se establece a través de la superficie de las gotitas que forman el aerosol propicia la reacción de síntesis de la urea.

Cómo hemos dicho, la urea representó en su día ese eslabón que faltaba conectando el mundo inorgánico con el mundo orgánico. Todo parecía responder a un planteamiento general y lógico. La división inorgánico-orgánico era irreal. Pero fue más importante, al considerar la urea como una molécula clave en el origen de la vida. Y todavía más, es un compuesto muy importante en la industria actual. Esas exigencias para su formación, ahora quedan soslayadas al actuar la capa superficial de las gotículas del aerosol, que se comporta como un reactor de flujo microscópico impulsado por un gradiente químico que induce la reacción, nada convencional, que propicia la formación de la urea. Bien pudiera ser que esta química interfacial fuera la ruta no energética que posibilitó la formación de urea en condiciones prebióticas. Son interacciones de los gases atmosféricos con las moléculas de agua en una superficie. La interfase física entre el aire y el agua genera un entorno especial en la superficie de las gotas que posibilita la reacción espontánea.

Además de venir a aportar aspectos conceptuales que acercan más a la explicación del origen de la vida, y ser elemento clave para la formación de las moléculas de ARN y ADN, el descubrimiento tiene unas implicaciones económicas notables, por cuanto estamos ante una síntesis de urea sostenible y de bajo consumo energético, que incide de forma notoria en el mundo de los fertilizantes, para la producción de resinas sintéticas y explosivos y que se incluye en los tubos de escape de gases de los automóviles.

Se abre un mundo de posibilidades para explicar muchos procesos fundamentales relacionados con el origen de la vida, evidenciando que las moléculas biológicas pueden tener un origen más común de lo que se pensaba, al tiempo que prometedor, desde el punto de vista técnico e industrial. Así es la Ciencia.