Abiogénesis

@article{doi101038216029a0,
    author = "Hodgson, G. W. y Baker, B.L.",
    title = "Abiogénesis de porfirinas a partir de pirrol y formaldehído bajo condiciones geoquímicas simuladas",
    year = "1967",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/216029a0",
    doi = "10.1038/216029a0",
    openalex = "W2036775766",
    references = "doi101016c20130121083, doi101021ja01295a027, doi101021ja01614a001, doi101038199222a0, doi101038202125a0, doi101073pnas495737, doi101126science1173046528, doi101126science12833331214, doi101126science14736651572, openalexw331990907"
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@book{rutten1971the2,
    author = "Rutten, M. G",
    title = "El Origen de la Vida por Causas Naturales",
    year = "1971",
    publisher = "Ámsterdam, Londres, Nueva York, Elsevier",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Rutten, M. G., 1971, El Origen de la Vida por Causas Naturales: Ámsterdam, Londres, Nueva York, Elsevier.}"
}

@incollection{doi10100797814684900469,
    author = "Cole, Francis E. y Graf, E. R.",
    title = "Precambrian ELF y Abiogénesis",
    year = "1974",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4684-9004-6\_9",
    doi = "10.1007/978-1-4684-9004-6\_9",
    openalex = "W71035227",
    references = "doi1010160024320565903267, doi101016c20130121083, doi1010382151230a0, doi101038235109a0, doi101073pnas591110, doi101126science1173046528, doi101126science12833331214, doi101126science1303370245, doi101126science1683930470, doi1023072420646"
}

@book{oster1974irreversible1,
    author = "Oster, G. F. y Silver, I. L. y Tobais, C. A",
    title = "Termodinámica Irreversible y el Origen de la Vida",
    year = "1974",
    publisher = "Nueva York, Londres, París, Gordon and Breach Science Publications",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Oster, G. F., Silver, I. L., y Tobais, C. A., 1974, Termodinámica Irreversible y el Origen de la Vida: Nueva York, Londres, París, Gordon and Breach Science Publications.}"
}

Las observaciones de sistemas hidrotermales a lo largo de centros de expansión mediooceánicos realizadas por el submarino de gran profundidad Alvin han llevado a numerosas teorías geológicas para explicar fenómenos que van desde el flujo de calor hasta la formación de depósitos masivos de sulfuros. La vida inusual en la forma de gusanos de tubo gigantes y mejillones (Eos, 29 de diciembre de 1981) se ha encontrado viviendo junto a las fuentes hidrotermales submarinas en ambientes químicamente reductores y normalmente tóxicos con azufre. Los análisis de datos durante el último año o dos han formado la base de nuevos esquemas de evolución de la vida. J.B. Corliss, J.A. Baross y S.E. Hoffman han delineado un proceso mediante el cual concentraciones de metano, amoníaco, hidrógeno y metales pudieron reaccionar, en varios pasos, para producir organismos vivos dentro o adyacentes a sistemas hidrotermales submarinos (Oceanol. Acta, 59–69, 1981).

@article{bell1982submarine,
    author = "Bell, Peter M.",
    title = "Fuentes hidrotermales submarinas: ¿Origen de la vida?",
    year = "1982",
    journal = "Eos, Transactions American Geophysical Union",
    abstract = "Las observaciones de sistemas hidrotermales a lo largo de centros de expansión mediooceánicos realizadas por el submarino de gran profundidad Alvin han llevado a numerosas teorías geológicas para explicar fenómenos que van desde el flujo de calor hasta la formación de depósitos masivos de sulfuros. La vida inusual en la forma de gusanos de tubo gigantes y mejillones (Eos, 29 de diciembre de 1981) se ha encontrado viviendo junto a las fuentes hidrotermales submarinas en ambientes químicamente reductores y normalmente tóxicos con azufre. Los análisis de datos durante el último año o dos han formado la base de nuevos esquemas de evolución de la vida. J.B. Corliss, J.A. Baross y S.E. Hoffman han delineado un proceso mediante el cual concentraciones de metano, amoníaco, hidrógeno y metales pudieron reaccionar, en varios pasos, para producir organismos vivos dentro o adyacentes a sistemas hidrotermales submarinos (Oceanol. Acta, 59–69, 1981).",
    url = "https://doi.org/10.1029/eo063i012p00201-04",
    doi = "10.1029/eo063i012p00201-04",
    number = "12",
    openalex = "W2022827068",
    pages = "201-201",
    volume = "63"
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@article{doi101038319618a0,
    author = "Gilbert, Walter",
    title = "Origen de la vida: El mundo del ARN",
    year = "1986",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/319618a0",
    doi = "10.1038/319618a0",
    openalex = "W2050110866",
    references = "doi101007bf01732468, doi1010160092867482904147, doi1010160092867483901174, doi1010160092867485900923, doi101016s0074769608613704, doi101038319534a0, doi101038scientificamerican048188, doi101126science3941911, doi101126science6199841"
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@article{doi101016009286749190082a,
    author = "Pace, Norman R.",
    title = "Origen de la vida: enfrentando el entorno físico",
    year = "1991",
    journal = "Cell",
    url = "https://doi.org/10.1016/0092-8674(91)90082-a",
    doi = "10.1016/0092-8674(91)90082-a",
    openalex = "W2019662242"
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@article{doi101038355125a0,
    author = "Chyba, Christopher F. y Sagan, Carl",
    title = "Producción endógena, entrega exógena y síntesis por impacto de moléculas orgánicas: un inventario para los orígenes de la vida",
    year = "1992",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/355125a0",
    doi = "10.1038/355125a0",
    openalex = "W2070744579",
    references = "doi1010079789400972223, doi1010160019103585901216, doi101038190389a0, doi101038331612a0, doi101038333313a0, doi101038338487a0, doi101038342139a0, doi101038343129a0, doi101126science11538074, doi101126science1303370245, doi101126science23247551225, doi101146annurevea13050185001051, schidlowski1988a, vidal1985earths"
}

En experimentos que modelan entornos volcánicos o hidrotermales, los aminoácidos se convirtieron en sus péptidos mediante el uso de (Ni,Fe)S y CO coprecipitados junto con H2S (o CH3SH) como catalizador y agente de condensación a 100 gradosC y pH 7 a 10 bajo condiciones anaeróbicas y acuosas. Estos resultados demuestran que los aminoácidos pueden activarse bajo condiciones geoquímicamente relevantes. Apoyan un origen termófilo de la vida y una aparición temprana de péptidos en la evolución de un metabolismo primigenio.

@article{doi101126science2815377670,
    author = "Huber, Claudia and Wächtershäuser, Günter",
    title = "Peptides by Activation of Amino Acids with CO on (Ni,Fe)S Surfaces: Implications for the Origin of Life",
    year = "1998",
    journal = "Science",
    abstract = "In experiments modeling volcanic or hydrothermal settings amino acids were converted into their peptides by use of coprecipitated (Ni,Fe)S and CO in conjunction with H2S (or CH3SH) as a catalyst and condensation agent at 100 degreesC and pH 7 to 10 under anaerobic, aqueous conditions. These results demonstrate that amino acids can be activated under geochemically relevant conditions. They support a thermophilic origin of life and an early appearance of peptides in the evolution of a primordial metabolism.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.281.5377.670",
    doi = "10.1126/science.281.5377.670",
    openalex = "W2166068250",
    references = "doi101016s0047248478800529"
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@article{doi101016s1389556702000394,
    author = "Emeline, Alexei V. y Otroshchenko, V. A. y Ryabchuk, V. K. y Serpone, Nick",
    title = "Abiogénesis y reacciones heterogéneas fotostimuladas en el medio interestelar y en la Tierra primitiva",
    year = "2002",
    journal = "Journal of Photochemistry and Photobiology C Photochemistry Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/s1389-5567(02)00039-4",
    doi = "10.1016/s1389-5567(02)00039-4",
    openalex = "W2950163835",
    references = "doi101016s1010603097001184, doi101016s1389556700000022, doi101021cr00017a016, doi101021cr00035a013, doi101021ja00464a015, doi101146annurevaa25090187000323, doi101146annurevastro381427, doi10114912425756, doi1015159780691220239, openalexw617322716"
}

Se ha desarrollado un modelo para el origen de la bioquímica en una chimenea hidrotermal alcalina que se centra en la vía del acetil-CoA (Wood-Ljungdahl) de fijación de CO2 y el metabolismo intermedio central que conduce a la síntesis de los constituyentes de las purinas y pirimidinas. La idea de que la acetogénesis y la metanogénesis fueron las formas ancestrales del metabolismo energético entre los primeros eubacterias y arqueobacterias libres, respectivamente, ocupa el primer plano. Se encuentra que la síntesis de formilpterinas, que son intermediarios esenciales de la vía Wood-Ljungdahl y la biosíntesis de purinas, enfrenta a los sistemas metabólicos tempranos con demandas bioenergéticas pronunciadas que parecen vincular algunos, pero no todos, los pasos de reducción de CO2 con procesos geoquímicos en o sobre la corteza terrestre. Se consideran análogos prebióticos catalizados inorgánicamente de las reacciones bioquímicas centrales involucradas en la síntesis de metilo dependiente de pterinas de la moderna vía del acetil-CoA. Los siguientes compuestos aparecen como candidatos probables para una participación central en la química prebiótica: sulfuros metálicos, formiato, monóxido de carbono, sulfuro de metilo, acetato, fosfato de formilo, fosfato de carboxilo, carbamato, fosfato de carbamoilo, tioésteres de acetilo, fosfato de acetilo, posiblemente sulfuro de carbonilo y eventualmente pterinas. El carbono podría haber entrado en el metabolismo temprano a través de reacciones apenas diferentes de las de la moderna vía Wood-Ljungdahl, la reacción de piruvato sintasa y el ciclo del ácido cítrico inverso incompleto. Los intermediarios clave ricos en energía fueron quizás los tioésteres de acetilo, con el fosfato de acetilo posiblemente sirviendo como moneda energética metabólica universal antes del origen de los genes. El nitrógeno podría haber entrado en el metabolismo como NH3 geoquímico a través de dos rutas: la síntesis de fosfato de carbamoilo y las transaminaciones reductoras de ácidos alfa-ceto. Juntos con los intermediarios de la síntesis de metilo, estas dos rutas de asimilación de nitrógeno suministrarían directamente todos los intermediarios de la biosíntesis moderna de purinas y pirimidinas. Consideraciones termodinámicas relacionadas con la síntesis de formilpterinas sugieren que la capacidad de aprovechar un gradiente de protones naturalmente preexistente en la interfaz chimenea-oceánica a través de una ATPasa es más antigua que la capacidad de generar un gradiente de protones con química especificada por genes.

@article{doi101098rstb20061881,
    author = "Martin, William y Russell, Michael J.",
    title = "Sobre el origen de la bioquímica en una chimenea hidrotermal alcalina",
    year = "2006",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society B Biological Sciences",
    abstract = "Se ha desarrollado un modelo para el origen de la bioquímica en una chimenea hidrotermal alcalina que se centra en la vía del acetil-CoA (Wood-Ljungdahl) de fijación de CO2 y el metabolismo intermedio central que conduce a la síntesis de los constituyentes de las purinas y pirimidinas. La idea de que la acetogénesis y la metanogénesis fueron las formas ancestrales del metabolismo energético entre los primeros eubacterias y arqueobacterias libres, respectivamente, ocupa el primer plano. Se encuentra que la síntesis de formilpterinas, que son intermediarios esenciales de la vía Wood-Ljungdahl y la biosíntesis de purinas, enfrenta a los sistemas metabólicos tempranos con demandas bioenergéticas pronunciadas que parecen vincular algunos, pero no todos, los pasos de reducción de CO2 con procesos geoquímicos en o sobre la corteza terrestre. Se consideran análogos prebióticos catalizados inorgánicamente de las reacciones bioquímicas centrales involucradas en la síntesis de metilo dependiente de pterinas de la moderna vía del acetil-CoA. Los siguientes compuestos aparecen como candidatos probables para una participación central en la química prebiótica: sulfuros metálicos, formiato, monóxido de carbono, sulfuro de metilo, acetato, fosfato de formilo, fosfato de carboxilo, carbamato, fosfato de carbamoilo, tioésteres de acetilo, fosfato de acetilo, posiblemente sulfuro de carbonilo y eventualmente pterinas. El carbono podría haber entrado en el metabolismo temprano a través de reacciones apenas diferentes de las de la moderna vía Wood-Ljungdahl, la reacción de piruvato sintasa y el ciclo del ácido cítrico inverso incompleto. Los intermediarios clave ricos en energía fueron quizás los tioésteres de acetilo, con el fosfato de acetilo posiblemente sirviendo como moneda energética metabólica universal antes del origen de los genes. El nitrógeno podría haber entrado en el metabolismo como NH3 geoquímico a través de dos rutas: la síntesis de fosfato de carbamoilo y las transaminaciones reductoras de ácidos alfa-ceto. Juntos con los intermediarios de la síntesis de metilo, estas dos rutas de asimilación de nitrógeno suministrarían directamente todos los intermediarios de la biosíntesis moderna de purinas y pirimidinas. Consideraciones termodinámicas relacionadas con la síntesis de formilpterinas sugieren que la capacidad de aprovechar un gradiente de protones naturalmente preexistente en la interfaz chimenea-oceánica a través de una ATPasa es más antigua que la capacidad de generar un gradiente de protones con química especificada por genes.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rstb.2006.1881",
    doi = "10.1098/rstb.2006.1881",
    openalex = "W2125611981",
    references = "doi101007bf01140180, doi101007bf01808177, doi1010160016703794902887, doi101038319618a0, doi10103832096, doi10103835084000, doi101073pnas316153, doi101093nargki012, doi101099002077135217, doi101111j157469762001tb00576x, doi101126science1092464, doi101126science1102556, doi101126science28454232124, doi101128br4111001801977, doi101128mmbr4111001801977, doi101128mmbr6122622801997, doi101128mr6046096401996, doi101144gsjgs15430377, openalexw3041019241"
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@article{doi101016jtet200710012,
    author = "Eschenmoser, Albert",
    title = "La búsqueda de la química del origen de la vida",
    year = "2007",
    journal = "Tetrahedron",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.tet.2007.10.012",
    doi = "10.1016/j.tet.2007.10.012",
    openalex = "W2953350983",
    references = "doi101007bf00439699, doi101007pl00006565, doi101016s0040403901994870, doi10108803701298629301, doi101098rstb20061904, lemmon1970chemical, openalexw2983085323"
}

@article{doi101038nrmicro1991,
    author = "Martin, William y Baross, John A. y Kelley, Deborah S. y Russell, Michael J.",
    title = "Hidrotermales y el origen de la vida",
    year = "2008",
    journal = "Nature Reviews Microbiology",
    url = "https://doi.org/10.1038/nrmicro1991",
    doi = "10.1038/nrmicro1991",
    openalex = "W1993130196",
    references = "doi101007bf01808177, doi101038191144a0, doi101038319618a0, doi10103835036572, doi10103835084000, doi101038nature04617, doi101038nrmicro1931, doi10108010409230490460765, doi101098rstb20061881, doi101098rstb20061904, doi101111j157469762001tb00576x, doi101126science1102556, doi101126science1173046528, doi101126science20343851073, doi101144gsjgs15430377, miller1953a, openalexw3041019241"
}

A pesar de las deficiencias termodinámicas, bioenergéticas y filogenéticas, el concepto de 81 años de antigüedad del caldo primitivo sigue siendo central para el pensamiento mainstream sobre el origen de la vida. Pero el caldo es homogéneo en pH y potencial redox, y por lo tanto no tiene capacidad para el acoplamiento de energía por quimiosmosis. Las restricciones termodinámicas hacen que la quimiosmosis sea estrictamente necesaria para el metabolismo del carbono y la energía en todos los quimiotrofos de vida libre, y presumiblemente en las primeras células de vida libre también. Los gradientes de protones se forman naturalmente en las fuentes hidrotermales alcalinas y se consideran centrales para el origen de la vida. Aquí consideramos cómo las células más tempranas pudieron haber aprovechado una fuerza motriz de protones creada geoquímicamente y luego aprendieron a hacer la suya propia, una transición que fue necesaria para su escape de las fuentes. La síntesis de ATP por quimiosmosis hoy implica la generación de un gradiente iónico mediante la transferencia vectorial de electrones desde un donante a un aceptor. Argumentamos que el primer donante fue el hidrógeno y el primer aceptor el CO2.

@article{doi101002bies200900131,
    author = "Lane, Nick y Allen, John F. y Martin, William",
    title = "¿Cómo hizo LUCA para vivir? Quimiosmosis en el origen de la vida",
    year = "2010",
    journal = "BioEssays",
    abstract = "A pesar de las deficiencias termodinámicas, bioenergéticas y filogenéticas, el concepto de 81 años de antigüedad del caldo primitivo sigue siendo central para el pensamiento mainstream sobre el origen de la vida. Pero el caldo es homogéneo en pH y potencial redox, y por lo tanto no tiene capacidad para el acoplamiento de energía por quimiosmosis. Las restricciones termodinámicas hacen que la quimiosmosis sea estrictamente necesaria para el metabolismo del carbono y la energía en todos los quimiotrofos de vida libre, y presumiblemente en las primeras células de vida libre también. Los gradientes de protones se forman naturalmente en las fuentes hidrotermales alcalinas y se consideran centrales para el origen de la vida. Aquí consideramos cómo las células más tempranas pudieron haber aprovechado una fuerza motriz de protones creada geoquímicamente y luego aprendieron a hacer la suya propia, una transición que fue necesaria para su escape de las fuentes. La síntesis de ATP por quimiosmosis hoy implica la generación de un gradiente iónico mediante la transferencia vectorial de electrones desde un donante a un aceptor. Argumentamos que el primer donante fue el hidrógeno y el primer aceptor el CO2.",
    url = "https://doi.org/10.1002/bies.200900131",
    doi = "10.1002/bies.200900131",
    openalex = "W2158033739",
    references = "doi101007bf01140180, doi101016jbbapap200808012, doi101038191144a0, doi10103835084000, doi101038nature04546, doi101038nature08013, doi101038nrmicro1931, doi101074jbcr000005200, doi101098rstb20021183, doi101098rstb20061904, doi101126science1173046528, doi101128mr5244524841988"
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Para que la vida emergiera del CO₂, las rocas y el agua en la Tierra primitiva, fue esencial una fuente sostenida de energía químicamente transducible. El proceso de serpentinización está emergiendo como una fuente cada vez más probable de esa energía. La serpentinización de la corteza ultramáfica habría suministrado continuamente hidrógeno, metano, formiato menor y amoníaco, así como calcio y trazas de acetato, molibdeno y tungsteno, a las fuentes hidrotermales alcalinas fuera de la cresta que interfirieron con el océano hadiano carbonatado rico en metales. La sílice y el bisulfuro también fueron entregados a estas fuentes donde las chertas y los sulfuros fueron intersectados por las soluciones alcalinas. Los gradientes de protones y redox generados así representan una rica fuente de energía quimiosmótica producida naturalmente, derivada de la geoquímica que simplemente tuvo que ser aprovechada, en lugar de inducida, por los primeros sistemas bioquímicos. Los montículos hidrotermales que se acumulan en sitios similares en los océanos de hoy ofrecen modelos conceptuales y experimentales para la química pertinente a la emergencia de la vida, aunque la ubicuidad de las comunidades microbianas en dichos sitios, además de nuestra atmósfera oxigenada, impiden una analogía exacta.

@article{doi101111j14724669201000249x,
    author = "Russell, Michael J. y Hall, A. J. y Martin, William",
    title = "La serpentinización como fuente de energía en el origen de la vida",
    year = "2010",
    journal = "Geobiología",
    abstract = "Para que la vida emergiera del CO₂, las rocas y el agua en la Tierra primitiva, fue esencial una fuente sostenida de energía químicamente transducible. El proceso de serpentinización está emergiendo como una fuente cada vez más probable de esa energía. La serpentinización de la corteza ultramáfica habría suministrado continuamente hidrógeno, metano, formiato menor y amoníaco, así como calcio y trazas de acetato, molibdeno y tungsteno, a las fuentes hidrotermales alcalinas fuera de la cresta que interfirieron con el océano hadiano carbonatado rico en metales. La sílice y el bisulfuro también fueron entregados a estas fuentes donde las chertas y los sulfuros fueron intersectados por las soluciones alcalinas. Los gradientes de protones y redox generados así representan una rica fuente de energía quimiosmótica producida naturalmente, derivada de la geoquímica que simplemente tuvo que ser aprovechada, en lugar de inducida, por los primeros sistemas bioquímicos. Los montículos hidrotermales que se acumulan en sitios similares en los océanos de hoy ofrecen modelos conceptuales y experimentales para la química pertinente a la emergencia de la vida, aunque la ubicuidad de las comunidades microbianas en dichos sitios, además de nuestra atmósfera oxigenada, impiden una analogía exacta.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1472-4669.2010.00249.x",
    doi = "10.1111/j.1472-4669.2010.00249.x",
    openalex = "W2169672447",
    references = "doi101002bies200900131, doi101007bf01808177, doi101038nrmicro1991, doi101098rstb20061881, doi101098rstb20061904"
}

@article{doi101016jplrev201112002,
    author = "Saladino, Raffaele y Crestini, Claudia y Pino, Samanta y Costanzo, Giovanna y Mauro, Ernesto Di",
    title = "Formamida y el origen de la vida",
    year = "2011",
    journal = "Physics of Life Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.plrev.2011.12.002",
    doi = "10.1016/j.plrev.2011.12.002",
    openalex = "W2095429191",
    references = "doi101002bies200900131, doi101007s1108400791132, doi101016jresmic200905004, doi101073pnas591110, openalexw2983085323"
}

@incollection{doi10103713971010,
    author = "Huxley, Thomas Henry",
    title = "Biogénesis y abiogénesis.",
    year = "2012",
    booktitle = "Macmillan and Co eBooks",
    url = "https://doi.org/10.1037/13971-010",
    doi = "10.1037/13971-010",
    openalex = "W2480670981"
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@article{doi101021cr2004844,
    author = "Ruiz‐Mirazo, Kepa y Briones, Carlos y de la Escosura, Andrés",
    title = "Química de Sistemas Prebióticos: Nuevas Perspectivas para el Origen de la Vida",
    year = "2013",
    journal = "Chemical Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1021/cr2004844",
    doi = "10.1021/cr2004844",
    openalex = "W2033873715",
    references = "doi1010023527607439, doi101002anie201204968, doi101006bbrc19990404, doi10100797836427811004, doi101007s1108400791132, doi1010160003269781902815, doi1010160006291x60901388, doi1010160022283668903926, doi1010160022283668903938, doi1010161074552195900314, doi101016s0022283675800830, doi101016s0022519386800479, doi101016s1389172301803224, doi101021cr020452p, doi101021ja8074506, doi101023a1006746807104, doi101038171737a0, doi101038225535b0, doi101038280445a0, doi101038343033a0, doi101038346818a0, doi101038355125a0, doi101038365566a0, doi101038381059a0, doi101038nature03959, doi101038nature04764, doi101038nature08013, doi101039c2cs35109a, doi101073pnas0912157107, doi101073pnas1106493108, doi101073pnas384351, doi101073pnas581217, doi101073pnas742560, doi101073pnas9784112, doi10108010409230490460765, doi101098rstb19520012, doi101126science1092464, doi101126science1161527, doi101126science2200121, doi101126science2705235467, doi101128mr5244524841988, doi1011861759220832, fox1958thermal"
}

Una transición repentina en un sistema desde un estado inanimado al estado vivo—definido en base a los organismos vivos actuales—constituiría un evento altamente improbable, difícilmente predecible a partir de las leyes físicas. A partir de esta idea no controvertida, se construye una representación autoconsistente del proceso de origen de la vida, que se basa en la posibilidad de una serie de etapas intermedias. Este enfoque requiere un tipo particular de estabilidad para estas etapas—estabilidad cinética dinámica (DKS)—que no se observa usualmente en la química regular, y que se refleja en la persistencia de entidades capaces de autorreproducción. Se enfatiza la conexión necesaria de este comportamiento cinético con condiciones termodinámicas lejos del equilibrio, lo que lleva a una visión evolutiva del origen de la vida en la que las entidades multiplicantes deben asociarse con la disipación de energía libre. Cualquier tipo de entidad involucrada en este proceso tiene que pagar el costo energético de la irreversibilidad, pero, al hacerlo, se hace factible la emergencia contingente de nuevas funciones. Se infieren las consecuencias de estas vistas sobre los estudios de los procesos por los cuales puede emerger la vida.

@article{doi101098rsob130156,
    author = "Pascal, Robert y Pross, Addy y Sutherland, John D.",
    title = "Hacia una teoría evolutiva del origen de la vida basada en la cinética y la termodinámica",
    year = "2013",
    journal = "Open Biology",
    abstract = "Una transición repentina en un sistema desde un estado inanimado al estado vivo—definido en base a los organismos vivos actuales—constituiría un evento altamente improbable, difícilmente predecible a partir de las leyes físicas. A partir de esta idea no controvertida, se construye una representación autoconsistente del proceso de origen de la vida, que se basa en la posibilidad de una serie de etapas intermedias. Este enfoque requiere un tipo particular de estabilidad para estas etapas—estabilidad cinética dinámica (DKS)—que no se observa usualmente en la química regular, y que se refleja en la persistencia de entidades capaces de autorreproducción. Se enfatiza la conexión necesaria de este comportamiento cinético con condiciones termodinámicas lejos del equilibrio, lo que lleva a una visión evolutiva del origen de la vida en la que las entidades multiplicantes deben asociarse con la disipación de energía libre. Cualquier tipo de entidad involucrada en este proceso tiene que pagar el costo energético de la irreversibilidad, pero, al hacerlo, se hace factible la emergencia contingente de nuevas funciones. Se infieren las consecuencias de estas vistas sobre los estudios de los procesos por los cuales puede emerger la vida.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsob.130156",
    doi = "10.1098/rsob.130156",
    openalex = "W2162557527",
    references = "doi101007bf00450633, doi101007bf00623322, doi1010160020711x94901198, doi101038171737a0, doi101038191144a0, doi101073pnas86147, doi101128mr5244524841988, doi1011861759220821, doi1023072298330, doi1023072965538, doi105860choice364495"
}

@article{doi101038nmeth2893,
    author = "Attwater, James y Holliger, Philipp",
    title = "Un enfoque sintético para la abiogénesis",
    year = "2014",
    journal = "Nature Methods",
    url = "https://doi.org/10.1038/nmeth.2893",
    doi = "10.1038/nmeth.2893",
    openalex = "W2010389635",
    references = "doi10103835053176, doi101038nature02791, doi101038nature08013, doi101038nature12051, doi101038nchem1110, doi101073pnas95126854, doi101126science1060786, doi101126science1190719, doi101126science1217622, doi101126science1241459"
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@article{doi101038nrg3841,
    author = "Higgs, Paul G. y Lehman, Niles",
    title = "The RNA World: cooperación molecular en los orígenes de la vida",
    year = "2014",
    journal = "Nature Reviews Genetics",
    url = "https://doi.org/10.1038/nrg3841",
    doi = "10.1038/nrg3841",
    openalex = "W1970977492",
    references = "doi101007bf00420631, doi101016jchembiol201303012, doi101016jplrev201206001, doi101038nature08013, doi101126science1092464, doi101126science1241888, doi101128mmbr6122392611997"
}

Este artículo presenta una reformulación de la teoría de fuentes hidrotermales alcalinas submarinas para el origen de la vida en respuesta a hallazgos experimentales recientes. La teoría considera la vida, como otros sistemas autoorganizados en el Universo, como un resultado inevitable de ciertos desequilibrios. En este caso, los desequilibrios fueron dos: (1) en potencial redox, entre hidrógeno más metano con aceptores de electrones que completan el circuito como nitrito, nitrato, hierro férrico y dióxido de carbono, y (2) en gradiente de pH entre un océano externo ácido y un fluido hidrotermal alcalino. Tanto el CO2 como el CH4 fueron igualmente las fuentes últimas de carbono orgánico, y los sulfuros metálicos y los oxihidróxidos actuaron como catalizadores protoenzimáticos. La realización, ahora de hace 50 años, de que los gradientes que atraviesan la membrana, en lugar de intermediarios orgánicos, desempeñan un papel vital en las operaciones de la vida, pone en cuestión la idea de la "química prebiótica". Informa nuestra propia sugerencia de que la experimentación debe buscar el tipo de nanomotores que debieron ser los precursores de los motores moleculares —como la pirrofosfato sintetasa y similares impulsados por estos gradientes— que hacen que la vida funcione. Son estos supuestos convertidores de energía libre o desequilibrios, presumiblemente construidos a partir de minerales que componían las primeras membranas inorgánicas, que, como obstáculos a los flujos iónicos vectoriales, se presentan como candidatos para futuros experimentos. Palabras clave: Metanotrofia-Origen de la vida. Astrobiology 14, 308-343. La fijación de carbono inorgánico en material orgánico (autotrofia) es un prerrequisito para la vida y establece el punto de partida de la evolución biológica. (Fuchs, 2011) Los avances significativos adicionales con la familia de H(+)-PPase fuertemente unida a la membrana deberían conducir a una mayor comprensión de los requisitos básicos para el transporte biológico de protones a través de membranas y su acoplamiento a la fosforilación. (Baltscheffsky et al., 1999).

@article{doi101089ast20131110,
    author = "Russell, Michael J. y Barge, Laura M. y Bhartia, R. y Bocanegra, Dylan y Bracher, Paul J. y Branscomb, Elbert y Kidd, Richard y McGlynn, Shawn E. y Meier, David H. y Nitschke, Wolfgang y Shibuya, Takazo y Vance, S. y White, Lauren M. y Kanik, I.",
    title = "The Drive to Life on Wet and Icy Worlds",
    year = "2014",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = {Este artículo presenta una reformulación de la teoría de fuentes hidrotermales alcalinas submarinas para el origen de la vida en respuesta a hallazgos experimentales recientes. La teoría considera la vida, como otros sistemas autoorganizados en el Universo, como un resultado inevitable de ciertos desequilibrios. En este caso, los desequilibrios fueron dos: (1) en potencial redox, entre hidrógeno más metano con aceptores de electrones que completan el circuito como nitrito, nitrato, hierro férrico y dióxido de carbono, y (2) en gradiente de pH entre un océano externo ácido y un fluido hidrotermal alcalino. Tanto el CO2 como el CH4 fueron igualmente las fuentes últimas de carbono orgánico, y los sulfuros metálicos y los oxihidróxidos actuaron como catalizadores protoenzimáticos. La realización, ahora de hace 50 años, de que los gradientes que atraviesan la membrana, en lugar de intermediarios orgánicos, desempeñan un papel vital en las operaciones de la vida, pone en cuestión la idea de la "química prebiótica". Informa nuestra propia sugerencia de que la experimentación debe buscar el tipo de nanomotores que debieron ser los precursores de los motores moleculares —como la pirrofosfato sintetasa y similares impulsados por estos gradientes— que hacen que la vida funcione. Son estos supuestos convertidores de energía libre o desequilibrios, presumiblemente construidos a partir de minerales que componían las primeras membranas inorgánicas, que, como obstáculos a los flujos iónicos vectoriales, se presentan como candidatos para futuros experimentos. Palabras clave: Metanotrofia-Origen de la vida. Astrobiology 14, 308-343. La fijación de carbono inorgánico en material orgánico (autotrofia) es un prerrequisito para la vida y establece el punto de partida de la evolución biológica. (Fuchs, 2011) Los avances significativos adicionales con la familia de H(+)-PPase fuertemente unida a la membrana deberían conducir a una mayor comprensión de los requisitos básicos para el transporte biológico de protones a través de membranas y su acoplamiento a la fosforilación. (Baltscheffsky et al., 1999).},
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2013.1110",
    doi = "10.1089/ast.2013.1110",
    openalex = "W2081345082",
    references = "doi101002cbdv200790052, doi101016jastropartphys201303001, doi101016jepsl201110040, doi101098rsob130156, doi101128mmbr0001009"
}

Ya sea para mantener la autotrofía o como preludio a la heterotrofía, la síntesis orgánica a partir de una molécula precursora C1 disponible en el medio ambiente es crucial para el origen de la vida. Los hallazgos recientes complementan los resultados clave de la literatura y sugieren que el cianuro de hidrógeno--"Blausäure"--fue ese precursor.

@article{doi101002anie201506585,
    author = "Sutherland, John D.",
    title = "El origen de la vida—De la nada",
    year = "2015",
    journal = "Angewandte Chemie International Edition",
    abstract = {Ya sea para mantener la autotrofía o como preludio a la heterotrofía, la síntesis orgánica a partir de una molécula precursora C1 disponible en el medio ambiente es crucial para el origen de la vida. Los hallazgos recientes complementan los resultados clave de la literatura y sugieren que el cianuro de hidrógeno--"Blausäure"--fue ese precursor.},
    url = "https://doi.org/10.1002/anie.201506585",
    doi = "10.1002/anie.201506585",
    openalex = "W1865631169",
    references = "doi101016s0040403901994870, doi101021cr2004844, doi101023a1006746807104, doi101098rsob130156, doi10247509201301, oró1961aminoacid"
}

@article{doi101016jcub201506016,
    author = "Pressman, Abe y Blanco, Celia y Chen, Irene A.",
    title = "El mundo del ARN como un sistema modelo para estudiar el origen de la vida",
    year = "2015",
    journal = "Current Biology",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.06.016",
    doi = "10.1016/j.cub.2015.06.016",
    openalex = "W1879750355",
    references = "doi101007s1108400791132, doi101016jchembiol201303012, doi1011861759220832"
}

Los campos hidrotermales en la Tierra prebiótica son entornos candidatos para la biogénesis. Proponemos un modelo en el que los sistemas moleculares impulsados por ciclos de hidratación y deshidratación en dichos sitios experimentan evolución química en películas deshidratadas sobre superficies minerales, seguidas de encapsulación y selección combinatoria en una fase bulk hidratada. La fase deshidratada puede consistir en mezclas eutécticas concentradas o matrices cristalinas líquidas multilamelares. Ambas condiciones organizan y concentran los monómeros potenciales y, por lo tanto, promueven reacciones de polimerización impulsadas por la actividad reducida del agua en la fase deshidratada. En el caso de matrices lipídicas multilamelares, los polímeros sintetizados son capturados en vesículas lipídicas tras la rehidratación para producir una variedad de sistemas moleculares. Cada vesícula representa un protocelular, un "experimento" en una versión natural de la química combinatoria. Luego pueden ocurrir dos tipos de procesos selectivos. El primero es un proceso físico en el que los sistemas moleculares relativamente estables serán seleccionados preferentemente. El segundo es un proceso químico en el que combinaciones raras de polímeros encapsulados forman sistemas capaces de capturar energía y nutrientes para experimentar crecimiento mediante polimerización catalizada. Dado el ciclo continuo a lo largo de periodos de tiempo extendidos, tales procesos combinatorios darán lugar a sistemas moleculares con las propiedades fundamentales de la vida.

@article{doi103390life5010872,
    author = "Damer, Bruce y Deamer, David W.",
    title = "Fases acopladas y selección combinatoria en pozas hidrotermales fluctuantes: un escenario para guiar los enfoques experimentales sobre el origen de la vida celular",
    year = "2015",
    journal = "Life",
    abstract = {Los campos hidrotermales en la Tierra prebiótica son entornos candidatos para la biogénesis. Proponemos un modelo en el que los sistemas moleculares impulsados por ciclos de hidratación y deshidratación en dichos sitios experimentan evolución química en películas deshidratadas sobre superficies minerales, seguidas de encapsulación y selección combinatoria en una fase bulk hidratada. La fase deshidratada puede consistir en mezclas eutécticas concentradas o matrices cristalinas líquidas multilamelares. Ambas condiciones organizan y concentran los monómeros potenciales y, por lo tanto, promueven reacciones de polimerización impulsadas por la actividad reducida del agua en la fase deshidratada. En el caso de matrices lipídicas multilamelares, los polímeros sintetizados son capturados en vesículas lipídicas tras la rehidratación para producir una variedad de sistemas moleculares. Cada vesícula representa un protocelular, un "experimento" en una versión natural de la química combinatoria. Luego pueden ocurrir dos tipos de procesos selectivos. El primero es un proceso físico en el que los sistemas moleculares relativamente estables serán seleccionados preferentemente. El segundo es un proceso químico en el que combinaciones raras de polímeros encapsulados forman sistemas capaces de capturar energía y nutrientes para experimentar crecimiento mediante polimerización catalizada. Dado el ciclo continuo a lo largo de periodos de tiempo extendidos, tales procesos combinatorios darán lugar a sistemas moleculares con las propiedades fundamentales de la vida.},
    url = "https://doi.org/10.3390/life5010872",
    doi = "10.3390/life5010872",
    openalex = "W1993942594",
    references = "doi101007s1108400791132, doi101073pnas1117774109"
}

En los últimos 70 años, los químicos prebióticos han tenido mucho éxito sintetizando las moléculas de la vida, desde aminoácidos hasta nucleótidos. Sin embargo, hay muy poca semejanza notable entre gran parte de esta química y las vías metabólicas de las células, en términos de sustratos, catalizadores y vías sintéticas. Por el contrario, las fumarolas hidrotermales alcalinas ofrecen condiciones similares a las aprovechadas por los autótrofos modernos, pero ha habido evidencia experimental limitada de que tales condiciones podrían impulsar la química prebiótica. En el Hadeano, en ausencia de oxígeno, se propone que las fumarolas alcalinas actuaron como reactores de flujo electroquímicos, en los que fluidos alcalinos saturados en H2 se mezclaron con aguas oceánicas relativamente ácidas ricas en CO2, a través de un laberinto de microporos interconectados con paredes inorgánicas delgadas que contienen minerales catalíticos de Fe(Ni)S. La diferencia de pH a través de estas barreras delgadas produjo gradientes de protones naturales con magnitud y polaridad equivalentes a la fuerza motriz de protones requerida para la fijación de carbono en bacterias y arqueas existentes. Cómo tales gradientes pudieron haber impulsado la reducción de carbono o el flujo de energía antes del advenimiento de protocélulas orgánicas con genes y proteínas es desconocido. El trabajo de la última década sugiere varias hipótesis posibles que actualmente se están probando en experimentos de laboratorio, observaciones de campo y reconstrucciones filogenéticas del metabolismo ancestral. Analizamos las diferencias desconcertantes en el metabolismo del carbono y la energía en arqueas metanógenas y bacterias acetogénicas para proponer un posible mecanismo ancestral de reducción de CO2 en fumarolas hidrotermales alcalinas. Basándonos en este mecanismo, mostramos que la evolución de la bomba de iones activa pudo haber impulsado la profunda divergencia de bacterias y arqueas.

@article{doi101089ast20151406,
    author = "Sojo, Víctor y Herschy, Barry y Whicher, Alexandra y Camprubí, Eloi y Lane, Nick",
    title = "El Origen de la Vida en Fumarolas Hidrotermales Alcalinas",
    year = "2016",
    journal = "Astrobiología",
    abstract = "En los últimos 70 años, los químicos prebióticos han tenido mucho éxito sintetizando las moléculas de la vida, desde aminoácidos hasta nucleótidos. Sin embargo, hay muy poca semejanza notable entre gran parte de esta química y las vías metabólicas de las células, en términos de sustratos, catalizadores y vías sintéticas. Por el contrario, las fumarolas hidrotermales alcalinas ofrecen condiciones similares a las aprovechadas por los autótrofos modernos, pero ha habido evidencia experimental limitada de que tales condiciones podrían impulsar la química prebiótica. En el Hadeano, en ausencia de oxígeno, se propone que las fumarolas alcalinas actuaron como reactores de flujo electroquímicos, en los que fluidos alcalinos saturados en H2 se mezclaron con aguas oceánicas relativamente ácidas ricas en CO2, a través de un laberinto de microporos interconectados con paredes inorgánicas delgadas que contienen minerales catalíticos de Fe(Ni)S. La diferencia de pH a través de estas barreras delgadas produjo gradientes de protones naturales con magnitud y polaridad equivalentes a la fuerza motriz de protones requerida para la fijación de carbono en bacterias y arqueas existentes. Cómo tales gradientes pudieron haber impulsado la reducción de carbono o el flujo de energía antes del advenimiento de protocélulas orgánicas con genes y proteínas es desconocido. El trabajo de la última década sugiere varias hipótesis posibles que actualmente se están probando en experimentos de laboratorio, observaciones de campo y reconstrucciones filogenéticas del metabolismo ancestral. Analizamos las diferencias desconcertantes en el metabolismo del carbono y la energía en arqueas metanógenas y bacterias acetogénicas para proponer un posible mecanismo ancestral de reducción de CO2 en fumarolas hidrotermales alcalinas. Basándonos en este mecanismo, mostramos que la evolución de la bomba de iones activa pudo haber impulsado la profunda divergencia de bacterias y arqueas.",
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2015.1406",
    doi = "10.1089/ast.2015.1406",
    openalex = "W2267335000",
    references = "doi101002bies200900131, doi101007bf01140180"
}

Resumen ¿Cómo y dónde se originó la vida en la Tierra? Hasta la fecha, se han propuesto diversos entornos como sitios plausibles para el origen de la vida. Sin embargo, las discusiones se han centrado en una etapa limitada de la evolución química, o en la aparición de una función química específica de sistemas protobiológicos. Sigue siendo poco claro qué situaciones geoquímicas podrían impulsar todas las etapas de la evolución química, desde la condensación de compuestos inorgánicos simples hasta la aparición de sistemas autosostenibles que pudieran evolucionar hacia los sistemas biológicos modernos. En esta revisión, resumimos los hallazgos experimentales y teóricos reportados sobre la química prebiótica relevantes para este tema, incluida la disponibilidad de elementos biológicamente esenciales (N y P) en la Tierra Hadeana, la síntesis abiótica de los bloques de construcción de la vida (aminoácidos, péptidos, ribosa, nucleobases, ácidos grasos, nucleótidos y oligonucleótidos), su polimerización en biomacromoléculas (péptidos y oligonucleótidos) y la aparición de funciones biológicas de replicación y compartimentalización. Los resúmenes indican que la culminación de la evolución química requiere al menos ocho condiciones de reacción de (1) fase gaseosa reductora, (2) pH alcalino, (3) temperatura de congelación, (4) agua dulce, (5) ciclo seco/húmedo, (6) acoplamiento con reacciones de alta energía, (7) ciclo de calentamiento/enfriamiento en agua y (8) aporte extraterrestre de bloques de construcción de la vida y nutrientes reactivos. La necesidad de estas condiciones mutuamente excluyentes indica claramente que el origen de la vida no ocurrió en un solo entorno; más bien, requirió entornos altamente diversos y dinámicos que estaban conectados entre sí para permitir el transporte interno de productos y reactivos de reacción a través de la circulación de fluidos. Se espera que la futura investigación experimental que imite las condiciones del modelo proporcione restricciones adicionales sobre los procesos y mecanismos para el origen de la vida.

@article{doi101016jgsf201707007,
    author = "Kitadai, N. y Maruyama, S.",
    title = "Orígenes de los bloques de construcción de la vida: Una revisión",
    year = "2017",
    journal = "Geoscience Frontiers",
    abstract = "Resumen ¿Cómo y dónde se originó la vida en la Tierra? Hasta la fecha, se han propuesto diversos entornos como sitios plausibles para el origen de la vida. Sin embargo, las discusiones se han centrado en una etapa limitada de la evolución química, o en la aparición de una función química específica de sistemas protobiológicos. Sigue siendo poco claro qué situaciones geoquímicas podrían impulsar todas las etapas de la evolución química, desde la condensación de compuestos inorgánicos simples hasta la aparición de sistemas autosostenibles que pudieran evolucionar hacia los sistemas biológicos modernos. En esta revisión, resumimos los hallazgos experimentales y teóricos reportados sobre la química prebiótica relevantes para este tema, incluida la disponibilidad de elementos biológicamente esenciales (N y P) en la Tierra Hadeana, la síntesis abiótica de los bloques de construcción de la vida (aminoácidos, péptidos, ribosa, nucleobases, ácidos grasos, nucleótidos y oligonucleótidos), su polimerización en biomacromoléculas (péptidos y oligonucleótidos) y la aparición de funciones biológicas de replicación y compartimentalización. Los resúmenes indican que la culminación de la evolución química requiere al menos ocho condiciones de reacción de (1) fase gaseosa reductora, (2) pH alcalino, (3) temperatura de congelación, (4) agua dulce, (5) ciclo seco/húmedo, (6) acoplamiento con reacciones de alta energía, (7) ciclo de calentamiento/enfriamiento en agua y (8) aporte extraterrestre de bloques de construcción de la vida y nutrientes reactivos. La necesidad de estas condiciones mutuamente excluyentes indica claramente que el origen de la vida no ocurrió en un solo entorno; más bien, requirió entornos altamente diversos y dinámicos que estaban conectados entre sí para permitir el transporte interno de productos y reactivos de reacción a través de la circulación de fluidos. Se espera que la futura investigación experimental que imite las condiciones del modelo proporcione restricciones adicionales sobre los procesos y mecanismos para el origen de la vida.",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.gsf.2017.07.007",
    doi = "10.1016/J.GSF.2017.07.007",
    is_oa = "true",
    number = "4",
    pages = "1117-1153",
    semanticscholar_citation_count = "349",
    semanticscholar_id = "b0926c65e24d5418043226bdf1055eaf2178a79e",
    volume = "9"
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El surgimiento de la cooperación funcional entre las tres clases principales de biomoléculas - ácidos nucleicos, péptidos y lípidos - define la vida a nivel molecular. Sin embargo, cómo surgieron tales sistemas moleculares mutuamente interdependientes de la química prebiótica sigue siendo un misterio. Una hipótesis clave, formulada por Crick, Orgel y Woese hace más de 40 años, postula que la vida temprana debió ser más simple. Específicamente, propuso que una biología primordial temprana carecía de proteínas y ADN, sino que dependía del ARN como el biopolímero clave responsable no solo del almacenamiento y propagación de la información genética, sino también de la catálisis, es decir, el metabolismo. De hecho, hay evidencia convincente de tal 'mundo de ARN', notablemente en la estructura del ribosoma como un posible fósil molecular de esa época. No obstante, uno podría preguntar justificadamente si el ARN por sí solo estaría a la altura de la tarea. Desde una perspectiva puramente química, el ARN es una molécula de composición bastante uniforme, con las cuatro bases que forman heterociclos orgánicos de tamaño similar y polaridad y valores de pK a comparables. Por lo tanto, las moléculas de ARN abarcan un rango mucho más estrecho de propiedades estéricas, electrónicas y fisicoquímicas que, por ejemplo, las 20 cadenas laterales de aminoácidos de las proteínas. En este trabajo examinaremos el potencial funcional del ARN (y otros ácidos nucleicos) con respecto a la autorreplicación, la catálisis y el ensamblaje en entidades protocelulares simples.

@article{doi101017s0033583517000038,
    author = "Wachowius, Falk y Attwater, James y Holliger, Philipp",
    title = "Ácidos nucleicos: función y potencial para la abiogénesis",
    year = "2017",
    journal = "Quarterly Reviews of Biophysics",
    abstract = "El surgimiento de la cooperación funcional entre las tres clases principales de biomoléculas - ácidos nucleicos, péptidos y lípidos - define la vida a nivel molecular. Sin embargo, cómo surgieron tales sistemas moleculares mutuamente interdependientes de la química prebiótica sigue siendo un misterio. Una hipótesis clave, formulada por Crick, Orgel y Woese hace más de 40 años, postula que la vida temprana debió ser más simple. Específicamente, propuso que una biología primordial temprana carecía de proteínas y ADN, sino que dependía del ARN como el biopolímero clave responsable no solo del almacenamiento y propagación de la información genética, sino también de la catálisis, es decir, el metabolismo. De hecho, hay evidencia convincente de tal 'mundo de ARN', notablemente en la estructura del ribosoma como un posible fósil molecular de esa época. No obstante, uno podría preguntar justificadamente si el ARN por sí solo estaría a la altura de la tarea. Desde una perspectiva puramente química, el ARN es una molécula de composición bastante uniforme, con las cuatro bases que forman heterociclos orgánicos de tamaño similar y polaridad y valores de pK a comparables. Por lo tanto, las moléculas de ARN abarcan un rango mucho más estrecho de propiedades estéricas, electrónicas y fisicoquímicas que, por ejemplo, las 20 cadenas laterales de aminoácidos de las proteínas. En este trabajo examinaremos el potencial funcional del ARN (y otros ácidos nucleicos) con respecto a la autorreplicación, la catálisis y el ensamblaje en entidades protocelulares simples.",
    url = "https://doi.org/10.1017/s0033583517000038",
    doi = "10.1017/s0033583517000038",
    openalex = "W2599712977",
    references = "doi1010079781461251903, doi1010160092867482904147, doi1010160092867483901174, doi101016jcell200902009, doi101016jcell201403008, doi101038171737a0, doi101038319618a0, doi101038346818a0, doi101038nmeth2893, doi101126science2200121, doi101126science2895481905"
}

@article{doi101038s415700160012,
    author = "Sutherland, John D.",
    title = "Opinión: Estudios sobre el origen de la vida — el fin del comienzo",
    year = "2017",
    journal = "Nature Reviews Chemistry",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41570-016-0012",
    doi = "10.1038/s41570-016-0012",
    openalex = "W2575357040",
    references = "doi101002anie201506585, doi101016009286749190082a, doi101016s0022283667800378, doi101038nchem2202, doi101038nmicrobiol2016116, doi101073pnas1019191108, doi101089ast20151406, doi101093acprofoso97801985072600010001, doi101098rsob130156, doi101126science1173046528, doi101126scienceaac6103"
}

En algún momento de la evolución temprana, la vida se volvió celular. Asumiendo que este paso fue necesario para el origen de la vida, necesariamente habría existido una fuente preexistente de compuestos anfifílicos capaces de ensamblarse en compartimentos membranosos. Es posible hacer conjeturas informadas sobre las propiedades de tales compuestos y las condiciones más propicias para su autoensamblaje en estructuras de frontera. Es probable que las membranas incorporaran mezclas de derivados de hidrocarburos de entre 10 y 20 carbonos de longitud con grupos cabeza carboxilato o hidroxilo. Tales compuestos pueden sintetizarse mediante reacciones químicas y pequeñas cantidades estaban casi con seguridad presentes en el ambiente prebiótico. El ensamblaje de membranas ocurre más fácilmente en soluciones de baja fuerza iónica con contenido mínimo de sales y cationes divalentes, lo que sugiere que la vida celular comenzó en charcas de agua dulce asociadas con islas volcánicas en lugar de fuentes hidrotermales submarinas.

@article{doi103390life7010005,
    author = "Deamer, David W.",
    title = "The Role of Lipid Membranes in Life's Origin",
    year = "2017",
    journal = "Life",
    abstract = "At some point in early evolution, life became cellular. Assuming that this step was required for the origin of life, there would necessarily be a pre-existing source of amphihilic compounds capable of assembling into membranous compartments. It is possible to make informed guesses about the properties of such compounds and the conditions most conducive to their self-assembly into boundary structures. The membranes were likely to incorporate mixtures of hydrocarbon derivatives between 10 and 20 carbons in length with carboxylate or hydroxyl head groups. Such compounds can be synthesized by chemical reactions and small amounts were almost certainly present in the prebiotic environment. Membrane assembly occurs most readily in low ionic strength solutions with minimal content of salt and divalent cations, which suggests that cellular life began in fresh water pools associated with volcanic islands rather than submarine hydrothermal vents.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life7010005",
    doi = "10.3390/life7010005",
    openalex = "W2573268563",
    references = "doi101073pnas1117774109, doi103390life5021239"
}

Los modelos del origen de la vida basados en "ensambles energizados de bloques de construcción" son insostenibles en principio. Esto es fundamentalmente una consecuencia del hecho de que cualquier sistema vivo se encuentra en un estado físico que está extremadamente lejos del equilibrio, una condición que debe construir y mantener por sí mismo. Esto, a su vez, requiere que realice todas sus transformaciones moleculares –obligatoriamente aquellas que convierten, y por tanto crean, desequilibrios– utilizando máquinas macromoleculares mecanocasoquímicas específicas. La química de soluciones de acción de masa es completamente incapaz de hacer esto. Argumentamos en la Parte 2 de esta serie que esta dependencia inherente de la vida en máquinas macromoleculares que convierten desequilibrios es también un requisito obligatorio para la vida en su emergencia. Por lo tanto, la vida debe haber sido lanzada por la operación de máquinas macromoleculares abióticas impulsadas por desequilibrios abióticos, pero específicamente "parecidos a la vida", cooptados de precipitados minerales que son químicamente y físicamente activos. Los modelos basados en ideas de "química en una bolsa", sin importar cómo estén energizados, no deben ser considerados.

@article{branscomb2018frankenstein,
    author = "Branscomb, Elbert y Russell, Michael J.",
    title = "Frankenstein o una Vent Alkalina Submarina: ¿Quién es Responsable de la Abiogénesis?",
    year = "2018",
    journal = "BioEssays",
    abstract = "Los modelos del origen de la vida basados en "ensambles energizados de bloques de construcción" son insostenibles en principio. Esto es fundamentalmente una consecuencia del hecho de que cualquier sistema vivo se encuentra en un estado físico que está extremadamente lejos del equilibrio, una condición que debe construir y mantener por sí mismo. Esto, a su vez, requiere que realice todas sus transformaciones moleculares –obligatoriamente aquellas que convierten, y por tanto crean, desequilibrios– utilizando máquinas macromoleculares mecanocasoquímicas específicas. La química de soluciones de acción de masa es completamente incapaz de hacer esto. Argumentamos en la Parte 2 de esta serie que esta dependencia inherente de la vida en máquinas macromoleculares que convierten desequilibrios es también un requisito obligatorio para la vida en su emergencia. Por lo tanto, la vida debe haber sido lanzada por la operación de máquinas macromoleculares abióticas impulsadas por desequilibrios abióticos, pero específicamente "parecidos a la vida", cooptados de precipitados minerales que son químicamente y físicamente activos. Los modelos basados en ideas de "química en una bolsa", sin importar cómo estén energizados, no deben ser considerados.",
    url = "https://doi.org/10.1002/bies.201700179",
    doi = "10.1002/bies.201700179",
    number = "7",
    openalex = "W2884939984",
    volume = "40",
    references = "doi101002bies200900131, doi101016jchembiol201303012, doi101016s000634950076615x, doi101016s000634959381035x, doi101016s0168644503000482, doi101021cr2004844, doi101038s415700160012, doi101073pnas1117774109, doi101088003448857512126001, doi101098rsob130156"
}

Los modelos del origen de la vida basados en "ensambles energizados de bloques de construcción" son insostenibles en principio. Esto es fundamentalmente una consecuencia del hecho de que cualquier sistema vivo se encuentra en un estado físico que está extremadamente lejos del equilibrio, una condición que debe construir y mantener por sí mismo. Esto a su vez requiere que realice todas sus transformaciones moleculares —obligatoriamente aquellas que convierten, y por tanto crean, desequilibrios— utilizando máquinas macromoleculares mecanocasoquímicas específicas del caso. La química de soluciones por acción de masa es completamente incapaz de hacer esto. Argumentamos en la Parte 2 de esta serie que esta dependencia inherente de la vida en máquinas macromoleculares que convierten desequilibrios es también un requisito obligatorio para la vida en su emergencia. Por lo tanto, la vida debe haber sido lanzada por la operación de máquinas macromoleculares abióticas impulsadas por desequilibrios abióticos, pero específicamente "parecidos a la vida", cooptados de precipitados minerales que son químicamente y físicamente activos. Los modelos basados en ideas de "química en una bolsa", sin importar cómo estén energizados, no deben ser considerados.

@article{doi101002bies201700179,
    author = "Branscomb, Elbert and Russell, Michael J",
    title = "Frankenstein or a Submarine Alkaline Vent: Who Is Responsible for Abiogenesis?: Part 1: What is life-that it might create itself?",
    year = "2018",
    journal = "BioEssays: news and reviews in molecular, cellular and developmental biology",
    abstract = {Origin of life models based on "energized assemblages of building blocks" are untenable in principle. This is fundamentally a consequence of the fact that any living system is in a physical state that is extremely far from equilibrium, a condition it must itself build and sustain. This in turn requires that it carries out all of its molecular transformations-obligatorily those that convert, and thereby create, disequilibria-using case-specific mechanochemical macromolecular machines. Mass-action solution chemistry is quite unable to do this. We argue in Part 2 of this series that this inherent dependence of life on disequilibria-converting macromolecular machines is also an obligatory requirement for life at its emergence. Therefore, life must have been launched by the operation of abiotic macromolecular machines driven by abiotic, but specifically "life-like", disequilibria, coopted from mineral precipitates that are chemically and physically active. Models grounded in "chemistry-in-a-bag" ideas, however energized, should not be considered.},
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29870581/",
    doi = "10.1002/bies.201700179",
    openalex = "W2884939984",
    pmid = "29870581",
    references = "doi101002bies200900131, doi101016jchembiol201303012, doi101016s000634950076615x, doi101016s000634959381035x, doi101016s0168644503000482, doi101021cr2004844, doi101038s415700160012, doi101073pnas1117774109, doi101088003448857512126001, doi101098rsob130156"
}

Argumentamos en la Parte 1 de esta serie que, dado que todos los sistemas vivos son configuraciones dinámicas de materia extremadamente alejadas del equilibrio, deben ser necesariamente impulsados hacia ese estado mediante la conversión de desequilibrios externos químicamente específicos en desequilibrios internos específicos. Tales conversiones requieren motores macromoleculares específicos para cada tarea. Aquí argumentamos que lo mismo no solo es cierto para la vida en su emergencia; es la causa habilitante de dicha emergencia; aunque aquí los desequilibrios externos impulsadores y los motores de conversión necesarios debieron ser abióticos. Argumentamos además que el primer paso en la emergencia de la vida solo puede crear una "semilla" no equilibrada extremadamente simple de la cual luego debe desarrollarse toda la complejidad de la vida. Afirmamos que esta complejidad se desarrolla de manera incremental y progresiva, probando cada paso su valor añadido "en vuelo". Y hacemos el caso de que solo el modelo de chimenea hidrotermal alcalina submarina (AHV) tiene el potencial de satisfacer estos requisitos.

@article{doi101002bies201700182,
    author = "Branscomb, Elbert y Russell, Michael J",
    title = "Frankenstein o una chimenea alcalina submarina: ¿Quién es responsable de la abiogénesis?: Parte 2: Como es la vida ahora, así debe haber sido al principio.",
    year = "2018",
    journal = "BioEssays: noticias y revisiones en biología molecular, celular y del desarrollo",
    abstract = {Argumentamos en la Parte 1 de esta serie que, dado que todos los sistemas vivos son configuraciones dinámicas de materia extremadamente alejadas del equilibrio, deben ser necesariamente impulsados hacia ese estado mediante la conversión de desequilibrios externos químicamente específicos en desequilibrios internos específicos. Tales conversiones requieren motores macromoleculares específicos para cada tarea. Aquí argumentamos que lo mismo no solo es cierto para la vida en su emergencia; es la causa habilitante de dicha emergencia; aunque aquí los desequilibrios externos impulsadores y los motores de conversión necesarios debieron ser abióticos. Argumentamos además que el primer paso en la emergencia de la vida solo puede crear una "semilla" no equilibrada extremadamente simple de la cual luego debe desarrollarse toda la complejidad de la vida. Afirmamos que esta complejidad se desarrolla de manera incremental y progresiva, probando cada paso su valor añadido "en vuelo". Y hacemos el caso de que solo el modelo de chimenea hidrotermal alcalina submarina (AHV) tiene el potencial de satisfacer estos requisitos.},
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29974482/",
    doi = "10.1002/bies.201700182",
    openalex = "W2855186055",
    pmid = "29974482",
    references = "doi101016jgca200511008, doi101016s0010854598002161, doi10103835084000, doi10103835089509, doi10103846972, doi101038nature11871, doi101073pnas9083334, doi101098rstb20061881, doi101126science1102556, doi101144gsjgs15430377"
}

La vida es aquello que se replica y evoluciona, pero no hay consenso sobre cómo surgió la vida. Abogamos por una visión de la protobiología de sistemas, según la cual los primeros replicadores fueron ensamblajes de anfifilos heterogéneos y mayoritariamente no canónicos que se acumulan espontáneamente. Esta visión se sustenta en simulaciones rigurosas de cinética química del modelo de dominio de replicación por autocatalisación graduada (GARD), basado en la noción de que la replicación o reproducción de la información composicional precedió a la de la información secuencial. GARD revela la emergencia de ensamblajes privilegiados fuera del equilibrio (composomas), que representan un crecimiento homeostático basado en catálisis (conservación de la concentración). Tal proceso, junto con la fisión ocasional de ensamblajes, encarna la reproducción celular. La evolución pre-ARN de GARD se evidencia en la selección de diferentes composomas dentro de un paisaje de aptitud escaso, en respuesta a cambios químicos ambientales. Estas observaciones refutan las afirmaciones de que los ensamblajes de GARD (u otras redes mutuamente catalíticas en el escenario del metabolismo primero) no pueden evolucionar. Los composomas representan tanto un genotipo como un fenotipo seleccionable, antecediendo a la biología actual en la que ambos están mayoritariamente separados. Los análisis detallados de GARD muestran transiciones similares a atractores desde ensamblajes aleatorios hasta composomas autoorganizados, con cambio negativo de entropía, estableciendo así a los composomas como sistemas disipativos, rasgos distintivos de la vida. Mostramos una nueva versión preliminar de nuestro modelo, el GARD metabólico (M-GARD), en el que las modificaciones covalentes lipídicas son orquestadas por catalizadores lipídicos no enzimáticos, que a su vez se reproducen composicionalmente. M-GARD llena el vacío de la falta de un metabolismo real en el GARD básico y cuenta con el apoyo de un caso experimental publicado de una red mutuamente catalítica basada en lípidos. Anticipando los avances de gran alcance de la dinámica molecular en un futuro cercano, M-GARD está destinado a representar cuantitativamente protocélulas elaboradas, con reproducción orquestada tanto de la bicapa lipídica como del contenido luminal. Finalmente, un análisis de GARD en un contexto de planeta entero ofrece la posibilidad de estimar la probabilidad de la emergencia de la vida. El escrutinio de GARD revitalizado presentado en esta revisión aumenta la validez de los conjuntos autocatalíticos como un escenario de evolución temprana legítimo y proporciona la infraestructura esencial para un cambio de paradigma hacia una visión de protobiología de sistemas del origen de la vida.

@article{doi101098rsif20180159,
    author = "Lancet, Doron y Zidovetzki, Raphael y Markovitch, Omer",
    title = "Protobiología de sistemas: origen de la vida en redes catalíticas lipídicas",
    year = "2018",
    journal = "Journal of The Royal Society Interface",
    abstract = "La vida es aquello que se replica y evoluciona, pero no hay consenso sobre cómo surgió la vida. Abogamos por una visión de la protobiología de sistemas, según la cual los primeros replicadores fueron ensamblajes de anfifilos heterogéneos y mayoritariamente no canónicos que se acumulan espontáneamente. Esta visión se sustenta en simulaciones rigurosas de cinética química del modelo de dominio de replicación por autocatalisación graduada (GARD), basado en la noción de que la replicación o reproducción de la información composicional precedió a la de la información secuencial. GARD revela la emergencia de ensamblajes privilegiados fuera del equilibrio (composomas), que representan un crecimiento homeostático basado en catálisis (conservación de la concentración). Tal proceso, junto con la fisión ocasional de ensamblajes, encarna la reproducción celular. La evolución pre-ARN de GARD se evidencia en la selección de diferentes composomas dentro de un paisaje de aptitud escaso, en respuesta a cambios químicos ambientales. Estas observaciones refutan las afirmaciones de que los ensamblajes de GARD (u otras redes mutuamente catalíticas en el escenario del metabolismo primero) no pueden evolucionar. Los composomas representan tanto un genotipo como un fenotipo seleccionable, antecediendo a la biología actual en la que ambos están mayoritariamente separados. Los análisis detallados de GARD muestran transiciones similares a atractores desde ensamblajes aleatorios hasta composomas autoorganizados, con cambio negativo de entropía, estableciendo así a los composomas como sistemas disipativos, rasgos distintivos de la vida. Mostramos una nueva versión preliminar de nuestro modelo, el GARD metabólico (M-GARD), en el que las modificaciones covalentes lipídicas son orquestadas por catalizadores lipídicos no enzimáticos, que a su vez se reproducen composicionalmente. M-GARD llena el vacío de la falta de un metabolismo real en el GARD básico y cuenta con el apoyo de un caso experimental publicado de una red mutuamente catalítica basada en lípidos. Anticipando los avances de gran alcance de la dinámica molecular en un futuro cercano, M-GARD está destinado a representar cuantitativamente protocélulas elaboradas, con reproducción orquestada tanto de la bicapa lipídica como del contenido luminal. Finalmente, un análisis de GARD en un contexto de planeta entero ofrece la posibilidad de estimar la probabilidad de la emergencia de la vida. El escrutinio de GARD revitalizado presentado en esta revisión aumenta la validez de los conjuntos autocatalíticos como un escenario de evolución temprana legítimo y proporciona la infraestructura esencial para un cambio de paradigma hacia una visión de protobiología de sistemas del origen de la vida.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsif.2018.0159",
    doi = "10.1098/rsif.2018.0159",
    openalex = "W2884452513",
    references = "doi101016jchembiol201303012, doi101038s415700160012, doi105860choice462052"
}

Korenaga y sus colaboradores presentaron evidencia que sugiere que el manto de la Tierra estaba seco y que el agua llenaba el océano hasta el doble de su volumen actual hace 4.300 millones de años. El dióxido de carbono fue exhalado constantemente durante la actividad volcánica máfica a ultramáfica asociada con los plumas magmáticas que produjeron la corteza oceánica gruesa, densa y relativamente estable. En ese entorno, dos tipos distintos y principales de fuentes hidrotermales submarinas estaban activas: manantiales ácidos de ~400 °C, cuyos efluentes transportaban vastas cantidades de hierro al océano, y fuentes de ~120 °C, altamente alcalinas y reducidas, que exhalaban desde la corteza más fría y serpentinizada a cierta distancia de las cabezas de las plumas. Al encontrarse con los efluentes alcalinos, el hierro de las fuentes de la cabeza de la pluma precipitaba, formando montículos probablemente rodeados por depósitos exhalativos voluminosos similares a las formaciones de hierro en bandas conocidas del Arcaico. Estos montículos y los sedimentos circundantes, compuestos por micro o nanocristales del óxido-hidróxido de hierro de valencia variable Fe II/Fe III conocido como óxido verde, establecieron tanto los desequilibrios bio-sintónicos clave como los medios para utilizarlos adecuadamente: los elementos necesarios para provocar las transiciones esenciales de inanimado a animado que lanzaron la vida. Específicamente, en el modelo de fuente hidrotermal alcalina submarina para el surgimiento de la vida, se sugiere primero que los micro- y nanocristales de óxido verde flexibles redox precipitaron espontáneamente para formar barreras contra la mezcla completa del océano carbónico y los fluidos hidrotermales alcalinos. Estas barreras crearon y mantuvieron desequilibrios iónicos pronunciados. En segundo lugar, las capas intermedias hidratadas del óxido verde actuaron como motores impulsados por esos desequilibrios iónicos y condujeron reacciones endergónicas esenciales. Allí, auxiliados por sulfuros y elementos traza que actuaron como promotores catalíticos y agentes de transferencia de electrones, el nitrato pudo reducirse a amoníaco y el dióxido de carbono a formiato, mientras que el metano pudo oxidarse a grupos metilo y formilo. Posteriormente, el acetato y ácidos carboxílicos superiores pudieron producirse a partir de estas moléculas C1 y aminarse para formar aminoácidos, y luego oligomerizarse para ofrecer nidos peptídicos al fosfato y sulfuros de hierro, y secretarse para formar estructuras primitivas limitadas por amiloides, lo que concebiblemente llevó a protocélulas.

@article{doi103390life8030035,
    author = "Russell, Michael J.",
    title = "Green Rust: The Simple Organizing ‘Seed’ of All Life?",
    year = "2018",
    journal = "Life",
    abstract = "Korenaga and coworkers presented evidence to suggest that the Earth's mantle was dry and water filled the ocean to twice its present volume 4.3 billion years ago. Carbon dioxide was constantly exhaled during the mafic to ultramafic volcanic activity associated with magmatic plumes that produced the thick, dense, and relatively stable oceanic crust. In that setting, two distinct and major types of sub-marine hydrothermal vents were active: \textasciitilde 400 °C acidic springs, whose effluents bore vast quantities of iron into the ocean, and \textasciitilde 120 °C, highly alkaline, and reduced vents exhaling from the cooler, serpentinizing crust some distance from the heads of the plumes. When encountering the alkaline effluents, the iron from the plume head vents precipitated out, forming mounds likely surrounded by voluminous exhalative deposits similar to the banded iron formations known from the Archean. These mounds and the surrounding sediments, comprised micro or nano-crysts of the variable valence Fe II /Fe III oxyhydroxide known as green rust. The precipitation of green rust, along with subsidiary iron sulfides and minor concentrations of nickel, cobalt, and molybdenum in the environment at the alkaline springs, may have established both the key bio-syntonic disequilibria and the means to properly make use of them-the elements needed to effect the essential inanimate-to-animate transitions that launched life. Specifically, in the submarine alkaline vent model for the emergence of life, it is first suggested that the redox-flexible green rust micro- and nano-crysts spontaneously precipitated to form barriers to the complete mixing of carbonic ocean and alkaline hydrothermal fluids. These barriers created and maintained steep ionic disequilibria. Second, the hydrous interlayers of green rust acted as engines that were powered by those ionic disequilibria and drove essential endergonic reactions. There, aided by sulfides and trace elements acting as catalytic promoters and electron transfer agents, nitrate could be reduced to ammonia and carbon dioxide to formate, while methane may have been oxidized to methyl and formyl groups. Acetate and higher carboxylic acids could then have been produced from these C1 molecules and aminated to amino acids, and thence oligomerized to offer peptide nests to phosphate and iron sulfides, and secreted to form primitive amyloid-bounded structures, leading conceivably to protocells.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life8030035",
    doi = "10.3390/life8030035",
    openalex = "W2889035376",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi101002j146020751982tb01276x, doi101016000926149500905j, doi101016jtim200411006, doi101021cr068037a, doi10103846972, doi101038nrmicro2415, doi101088003448857512126001, doi101126science1153213, doi101126science2434996, doi101126science2775326653"
}

@article{cartwright2019the,
    author = "Cartwright, Julyan H. E. y Russell, Michael J.",
    title = "El origen de la vida: la teoría de la fuente submarina alcalina a los 30",
    year = "2019",
    journal = "Interface Focus",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsfs.2019.0104",
    doi = "10.1098/rsfs.2019.0104",
    number = "6",
    openalex = "W2981187779",
    pages = "20190104",
    volume = "9",
    references = "doi101001archinte196103620040143016, doi101007bf00160147, doi101021acschemrev5b00014, doi101021acsinorgchem5b02157, doi101039b708995c, doi101144gsjgs15430377, doi1023072092944, doi103390life7020013, doi103390life8030035, doi107551mitpress110680010001"
}

Resumen El objetivo de este artículo es proporcionar al lector una visión general de los diferentes escenarios posibles para el origen de la vida, evaluarlos críticamente y, según las conclusiones a las que lleguemos, analizar si procesos similares podrían haber sido propicios para orígenes independientes de la vida en las varias lunas heladas del Sistema Solar. En lugar de proponer directamente un cuna concreta e inequívoca de la vida en la Tierra, nos centramos en describir los diferentes requisitos que, según se argumenta, son necesarios para la transición entre la no vida y la vida. Abordamos este tema desde perspectivas geológicas, biológicas y químicas con el objetivo de proporcionar respuestas de manera integradora. Reflexionamos sobre las hipótesis de origen más destacadas y evaluamos si se ajustan a los requisitos abiogénicos mencionados anteriormente. Basándonos en las conclusiones extraídas, abordamos si las condiciones para la abiogénesis se cumplen o se cumplían en alguna de las lunas heladas oceánicas.

@article{doi101007s1121401906248,
    author = "Camprubí, Eloi y de Leeuw, J.W. y House, Christopher H. y Raulin, F. y Russell, Michael J. y Spang, Anja y Tirumalai, Madhan R. y Westall, Francès",
    title = "The Emergence of Life",
    year = "2019",
    journal = "Space Science Reviews",
    abstract = "Resumen El objetivo de este artículo es proporcionar al lector una visión general de los diferentes escenarios posibles para el origen de la vida, evaluarlos críticamente y, según las conclusiones a las que lleguemos, analizar si procesos similares podrían haber sido propicios para orígenes independientes de la vida en las varias lunas heladas del Sistema Solar. En lugar de proponer directamente un cuna concreta e inequívoca de la vida en la Tierra, nos centramos en describir los diferentes requisitos que, según se argumenta, son necesarios para la transición entre la no vida y la vida. Abordamos este tema desde perspectivas geológicas, biológicas y químicas con el objetivo de proporcionar respuestas de manera integradora. Reflexionamos sobre las hipótesis de origen más destacadas y evaluamos si se ajustan a los requisitos abiogénicos mencionados anteriormente. Basándonos en las conclusiones extraídas, abordamos si las condiciones para la abiogénesis se cumplen o se cumplían en alguna de las lunas heladas oceánicas.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s11214-019-0624-8",
    doi = "10.1007/s11214-019-0624-8",
    openalex = "W2996665395",
    references = "doi101002bies201700182, doi101007bf01734359, doi101016009286749390529y, doi101073pnas591110, doi101073pnas74115088, doi101073pnas87124576, doi101126science1173046528, doi101126science1962210, doi101126science2895481905, doi1023072103745, doi103390life8030035, doi105962bhltitle156765, doi105962bhltitle542"
}

Los experimentos fundamentales de Urey-Miller mostraron que moléculas cruciales para la vida, como el HCN, podrían haberse formado en la atmósfera reductora de la Tierra Hádica y luego disolverse en los océanos. Los defensores posteriores de la hipótesis del "Mundo ARN" han demostrado que el HCN acuoso es el punto de partida para la formación de los precursores del ARN y las proteínas. Sin embargo, las condiciones de la Tierra primitiva sugieren que el HCN acuoso habría tenido que reaccionar bajo un número significativo de restricciones. Por lo tanto, dada las condiciones limitantes, ¿podrían los precursores del ARN y las proteínas haberse formado aún a partir del HCN acuoso? Si es así, ¿qué rutas mecanísticas se habrían seguido? El estudio computacional actual, con la ayuda del nanoreactor ab initio (AINR), una poderosa nueva herramienta en la química computacional, aborda estas preguntas cruciales. Afortunadamente, no solo los resultados del enfoque AINR muestran que el HCN acuoso efectivamente podría haber sido la fuente de los precursores del ARN y las proteínas, sino que también indican que solo la interacción del HCN con el agua habría sido suficiente para iniciar una serie de reacciones que conducen a los precursores. Por lo tanto, el trabajo actual proporciona importantes eslabones perdidos en la historia de la química prebiótica y traza el camino desde el HCN acuoso hasta los precursores del ARN y las proteínas.

@article{doi101021acscentsci9b00520,
    author = "Das, Tamal and Ghule, Siddharth and Vanka, Kumar",
    title = "Insights Into the Origin of Life: Did It Begin from HCN and H 2 O?",
    year = "2019",
    journal = "ACS Central Science",
    abstract = {Los experimentos fundamentales de Urey-Miller mostraron que moléculas cruciales para la vida, como el HCN, podrían haberse formado en la atmósfera reductora de la Tierra Hádica y luego disolverse en los océanos. Los defensores posteriores de la hipótesis del "Mundo ARN" han demostrado que el HCN acuoso es el punto de partida para la formación de los precursores del ARN y las proteínas. Sin embargo, las condiciones de la Tierra primitiva sugieren que el HCN acuoso habría tenido que reaccionar bajo un número significativo de restricciones. Por lo tanto, dada las condiciones limitantes, ¿podrían los precursores del ARN y las proteínas haberse formado aún a partir del HCN acuoso? Si es así, ¿qué rutas mecanísticas se habrían seguido? El estudio computacional actual, con la ayuda del nanoreactor ab initio (AINR), una poderosa nueva herramienta en la química computacional, aborda estas preguntas cruciales. Afortunadamente, no solo los resultados del enfoque AINR muestran que el HCN acuoso efectivamente podría haber sido la fuente de los precursores del ARN y las proteínas, sino que también indican que solo la interacción del HCN con el agua habría sido suficiente para iniciar una serie de reacciones que conducen a los precursores. Por lo tanto, el trabajo actual proporciona importantes eslabones perdidos en la historia de la química prebiótica y traza el camino desde el HCN acuoso hasta los precursores del ARN y las proteínas.},
    url = "https://doi.org/10.1021/acscentsci.9b00520",
    doi = "10.1021/acscentsci.9b00520",
    openalex = "W2964526464",
    references = "doi1010382151230a0"
}

Presentamos una hipótesis comprobable relacionada con el origen de la vida en tierra en la que los pozos de fuentes termales volcánicas fluctuantes juegan un papel central. La hipótesis se basa en evidencia experimental de que los polímeros encapsulados en lípidos pueden sintetizarse mediante ciclos de hidratación y deshidratación para formar protocélulas. Basándonos en metáforas del arranque de un sistema operativo informático simple, mostramos cómo las protocélulas que ciclan a través de fases húmedas, secas y húmedas someterán a los polímeros a una selección combinatoria y extraerán funciones estructurales y catalíticas de secuencias inicialmente aleatorias, incluyendo estabilización estructural, formación de poros y actividad metabólica primitiva. Proponemos que las protocélulas que se agregan en un hidrogel en la fase húmeda intermedia de los ciclos húmedo-secos representan un sistema progenote primitivo. Las poblaciones de progenotes pueden experimentar selección y distribución, construir nichos en nuevos entornos y habilitar un efecto de red de intercambio que puede evolucionarlos colectivamente en las primeras comunidades microbianas. Se resumen los experimentos de laboratorio y de campo que prueban los primeros pasos del escenario. Luego, el escenario se sitúa en un contexto geológico en la Tierra primitiva para sugerir una vía plausible desde el origen de la vida en pozos de fuentes termales de agua dulce químicamente óptimos hasta la emergencia de comunidades microbianas tolerantes a condiciones más extremas en lagos diluidos y condiciones salinas en entornos marinos. Se observa una continuidad para la biogénesis que comienza con agregados simples de protocélulas, pasa por la forma transicional del progenote, hasta las robustas capas microbianas que dejan las huellas fósiles de estromatolitos tan representativas en el registro rocoso. Se presenta un plan de ruta para futuras pruebas de la hipótesis. Comparamos el escenario de la chimenea oceánica con los escenarios de pozos terrestres para el origen de la vida y exploramos sus implicaciones para la evolución posterior a la vida multicelular, como las plantas. Concluimos utilizando la hipótesis para postular dónde la vida también podría haber surgido en hábitats como Marte o la luna helada de Saturno, Encélado. "Postular una reacción catalizada por azar, quizás catalizada por un ion metálico, podría ser razonable, pero postular un conjunto de ellas es apelar a la magia." -Leslie Orgel.

@article{doi101089ast20192045,
    author = "Damer, Bruce y Deamer, David W.",
    title = "La Hipótesis de la Fuente Térmica para el Origen de la Vida",
    year = "2019",
    journal = "Astrobiología",
    abstract = {Presentamos una hipótesis comprobable relacionada con el origen de la vida en tierra en la que los pozos de fuentes termales volcánicas fluctuantes juegan un papel central. La hipótesis se basa en evidencia experimental de que los polímeros encapsulados en lípidos pueden sintetizarse mediante ciclos de hidratación y deshidratación para formar protocélulas. Basándonos en metáforas del arranque de un sistema operativo informático simple, mostramos cómo las protocélulas que ciclan a través de fases húmedas, secas y húmedas someterán a los polímeros a una selección combinatoria y extraerán funciones estructurales y catalíticas de secuencias inicialmente aleatorias, incluyendo estabilización estructural, formación de poros y actividad metabólica primitiva. Proponemos que las protocélulas que se agregan en un hidrogel en la fase húmeda intermedia de los ciclos húmedo-secos representan un sistema progenote primitivo. Las poblaciones de progenotes pueden experimentar selección y distribución, construir nichos en nuevos entornos y habilitar un efecto de red de intercambio que puede evolucionarlos colectivamente en las primeras comunidades microbianas. Se resumen los experimentos de laboratorio y de campo que prueban los primeros pasos del escenario. Luego, el escenario se sitúa en un contexto geológico en la Tierra primitiva para sugerir una vía plausible desde el origen de la vida en pozos de fuentes termales de agua dulce químicamente óptimos hasta la emergencia de comunidades microbianas tolerantes a condiciones más extremas en lagos diluidos y condiciones salinas en entornos marinos. Se observa una continuidad para la biogénesis que comienza con agregados simples de protocélulas, pasa por la forma transicional del progenote, hasta las robustas capas microbianas que dejan las huellas fósiles de estromatolitos tan representativas en el registro rocoso. Se presenta un plan de ruta para futuras pruebas de la hipótesis. Comparamos el escenario de la chimenea oceánica con los escenarios de pozos terrestres para el origen de la vida y exploramos sus implicaciones para la evolución posterior a la vida multicelular, como las plantas. Concluimos utilizando la hipótesis para postular dónde la vida también podría haber surgido en hábitats como Marte o la luna helada de Saturno, Encélado. "Postular una reacción catalizada por azar, quizás catalizada por un ion metálico, podría ser razonable, pero postular un conjunto de ellas es apelar a la magia." -Leslie Orgel.},
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2019.2045",
    doi = "10.1089/ast.2019.2045",
    openalex = "W2996553307",
    references = "doi101007s1108400791132, doi101016jbioeng200703001, doi101023a1006746807104, doi101038nature08013, doi101038s415700160012, doi101073pnas1106493108, doi101073pnas1117774109, doi101098rstb20061881, doi101101cshperspecta034801, doi101126science1241888, doi101126scienceaax2747, fox1958thermal"
}

Existen dos clases dominantes y contrastantes de escenarios de origen de la vida: aquellos que predicen que la vida emergió en sistemas hidrotermales submarinos, donde el desequilibrio químico puede proporcionar una fuente de energía para la vida incipiente; y aquellos que predicen que la vida emergió dentro de ambientes subaéreos, donde puede ocurrir la catálisis UV de reacciones para formar los bloques de construcción de la vida. Aquí, describimos un ambiente prebiológicamente plausible que aprovecha las fortalezas de ambos escenarios: sistemas hidrotermales superficiales. Mostramos cómo las moléculas clave de materia prima para la química prebiótica pueden producirse en abundancia en sistemas hidrotermales someros y superficiales. Calculamos la química de los gases volcánicos que alimentan estos sistemas en un rango de presiones y contenidos de C/N/O de la basaltos. Si los gases ultra-reductores ricos en carbono y nitrógeno interactúan con el agua subterránea en un sistema hidrotermal volcánico, resultan en concentraciones de 10⁻³ a 10⁻¹ M de diacetileno (C₄H₂), acetileno (C₂H₂), cianoacetileno (HC₃N), cianuro de hidrógeno (HCN), bisulfito (probablemente en forma de sales que contienen HSO₃⁻), sulfuro de hidrógeno (HS⁻) y hierro soluble en el agua del sistema hidrotermal. Una molécula clave de materia prima, la cianamida (CH₂N₂), no se forma en cantidades significativas dentro de este escenario, lo que sugiere que puede necesitar ser entregada exógenamente, o formada a partir de cianuro de hidrógeno ya sea mediante compuestos organometálicos, o mediante alguna síntesis química aún desconocida. Dada la probable ubicuidad de los sistemas hidrotermales superficiales en planetas terrestres jóvenes y calientes, estos resultados identifican un ambiente geoquímico local prebiológicamente plausible, que también es adecuado para futuras simulaciones en laboratorio.

@article{doi103390life9010012,
    author = "Rimmer, Paul B. y Shorttle, Oliver",
    title = "Origen de los bloques de construcción de la vida en sistemas hidrotermales superficiales ricos en carbono y nitrógeno",
    year = "2019",
    journal = "Life",
    abstract = "Existen dos clases dominantes y contrastantes de escenarios de origen de la vida: aquellos que predicen que la vida emergió en sistemas hidrotermales submarinos, donde el desequilibrio químico puede proporcionar una fuente de energía para la vida incipiente; y aquellos que predicen que la vida emergió dentro de ambientes subaéreos, donde puede ocurrir la catálisis UV de reacciones para formar los bloques de construcción de la vida. Aquí, describimos un ambiente prebiológicamente plausible que aprovecha las fortalezas de ambos escenarios: sistemas hidrotermales superficiales. Mostramos cómo las moléculas clave de materia prima para la química prebiótica pueden producirse en abundancia en sistemas hidrotermales someros y superficiales. Calculamos la química de los gases volcánicos que alimentan estos sistemas en un rango de presiones y contenidos de C/N/O de la basaltos. Si los gases ultra-reductores ricos en carbono y nitrógeno interactúan con el agua subterránea en un sistema hidrotermal volcánico, resultan en concentraciones de 10⁻³ a 10⁻¹ M de diacetileno (C₄H₂), acetileno (C₂H₂), cianoacetileno (HC₃N), cianuro de hidrógeno (HCN), bisulfito (probablemente en forma de sales que contienen HSO₃⁻), sulfuro de hidrógeno (HS⁻) y hierro soluble en el agua del sistema hidrotermal. Una molécula clave de materia prima, la cianamida (CH₂N₂), no se forma en cantidades significativas dentro de este escenario, lo que sugiere que puede necesitar ser entregada exógenamente, o formada a partir de cianuro de hidrógeno ya sea mediante compuestos organometálicos, o mediante alguna síntesis química aún desconocida. Dada la probable ubicuidad de los sistemas hidrotermales superficiales en planetas terrestres jóvenes y calientes, estos resultados identifican un ambiente geoquímico local prebiológicamente plausible, que también es adecuado para futuras simulaciones en laboratorio.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life9010012",
    doi = "10.3390/life9010012",
    openalex = "W2913129161",
    references = "doi103390life8030035"
}

Se ha postulado que la formación abiótica de hidrocarburos de n-alcános ocurre dentro de la corteza terrestre. La evidencia aparente se basó principalmente en patrones de distribución de isótopos de carbono e hidrógeno poco comunes que distinguen al metano y sus homólogos de cadena superior de las composiciones isotópicas bióticas asociadas con la producción microbiana y la degradación térmica de la materia orgánica en sistemas cerrados. Aquí, presentamos la primera investigación global de las composiciones isotópicas de carbono e hidrógeno de los n-alcános en fluidos volcánico-hidrotermales alojados en rocas basálticas, andesíticas, traquíticas y riolíticas. Mostramos que las composiciones isotópicas globales de estos gases siguen tendencias características de la degradación de la materia orgánica en sistemas abiertos a altas temperaturas. En sistemas libres de sedimentos, la materia orgánica se suministra por aguas superficiales (agua de mar, agua meteórica) que circulan a través de las rocas reservorio. Nuestro conjunto de datos implica fuertemente que la degradación térmica de la materia orgánica es capaz de satisfacer los criterios isotópicos previamente clasificados como indicativos de la abiogénesis. Considerando además la presencia ubicua de aguas superficiales en la corteza terrestre, las ocurrencias de hidrocarburos abióticos podrían haber sido significativamente sobreestimadas.

@article{doi107185geochemlet1920,
    author = "Fiebig, Jens y Stefánsson, Andri y Ricci, Andrea y Tassi, Franco y Viveiros, Fátima y Silva, Catarina y Lopez, T. M. y Schreiber, Charlotte W. y Hofmann, Sven y Mountain, Bruce W.",
    title = "No se requiere la abiogénesis para explicar el origen de los hidrocarburos volcánico-hidrotermales",
    year = "2019",
    journal = "Geochemical Perspectives Letters",
    abstract = "Se ha postulado que la formación abiótica de hidrocarburos de n-alcános ocurre dentro de la corteza terrestre. La evidencia aparente se basó principalmente en patrones de distribución de isótopos de carbono e hidrógeno poco comunes que distinguen al metano y sus homólogos de cadena superior de las composiciones isotópicas bióticas asociadas con la producción microbiana y la degradación térmica de la materia orgánica en sistemas cerrados. Aquí, presentamos la primera investigación global de las composiciones isotópicas de carbono e hidrógeno de los n-alcános en fluidos volcánico-hidrotermales alojados en rocas basálticas, andesíticas, traquíticas y riolíticas. Mostramos que las composiciones isotópicas globales de estos gases siguen tendencias características de la degradación de la materia orgánica en sistemas abiertos a altas temperaturas. En sistemas libres de sedimentos, la materia orgánica se suministra por aguas superficiales (agua de mar, agua meteórica) que circulan a través de las rocas reservorio. Nuestro conjunto de datos implica fuertemente que la degradación térmica de la materia orgánica es capaz de satisfacer los criterios isotópicos previamente clasificados como indicativos de la abiogénesis. Considerando además la presencia ubicua de aguas superficiales en la corteza terrestre, las ocurrencias de hidrocarburos abióticos podrían haber sido significativamente sobreestimadas.",
    url = "https://doi.org/10.7185/geochemlet.1920",
    doi = "10.7185/geochemlet.1920",
    openalex = "W2964744142",
    references = "doi1010160009254188901015, doi1010160031920176900820, doi101016s0009254199000832, doi101016s0009254199000923, doi101016s001670370000377x, doi101016s096098220900431x, doi1010292001gb001807, doi10102992jc01511, doi101073pnas1004933107, doi101098rstb20061840"
}

Los umbrales son omnipresentes en los escenarios del origen de la vida, desde el surgimiento de la quiralidad, hasta la aparición de vesículas, de la autocatálisis, hasta la evolución darwiniana. Aquí, analizamos el "umbral de error", que establece una condición para mantener la replicación de polímeros, y generalizamos el enfoque de umbrales a otras propiedades de los sistemas prebióticos. Los umbrales proporcionan predicciones teóricas, prescriben pruebas experimentales e integran conocimientos interdisciplinarios. El acoplamiento entre los sistemas y su entorno determina cómo se pueden cruzar los umbrales, dando lugar a diferentes categorías de transiciones prebióticas. Articular múltiples umbrales revela propiedades evolutivas en los escenarios prebióticos. En general, los umbrales indican cómo evaluar, revisar y comparar los escenarios del origen de la vida.

@article{doi101016jisci2020101756,
    author = "Jeancolas, Cyrille y Malaterre, Christophe y Nghe, Philippe",
    title = "Umbrales en Escenarios del Origen de la Vida",
    year = "2020",
    journal = "iScience",
    abstract = {Los umbrales son omnipresentes en los escenarios del origen de la vida, desde el surgimiento de la quiralidad, hasta la aparición de vesículas, de la autocatálisis, hasta la evolución darwiniana. Aquí, analizamos el "umbral de error", que establece una condición para mantener la replicación de polímeros, y generalizamos el enfoque de umbrales a otras propiedades de los sistemas prebióticos. Los umbrales proporcionan predicciones teóricas, prescriben pruebas experimentales e integran conocimientos interdisciplinarios. El acoplamiento entre los sistemas y su entorno determina cómo se pueden cruzar los umbrales, dando lugar a diferentes categorías de transiciones prebióticas. Articular múltiples umbrales revela propiedades evolutivas en los escenarios prebióticos. En general, los umbrales indican cómo evaluar, revisar y comparar los escenarios del origen de la vida.},
    url = "https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101756",
    doi = "10.1016/j.isci.2020.101756",
    openalex = "W3096560280",
    references = "doi101038nmeth2893, doi101098rsta20160346, doi103390life10030020"
}

La química prebiótica busca explicar cómo surgió la bioquímica de la vida tal como la conocemos. La mayoría de los esfuerzos en este campo se han centrado en proveer compuestos importantes para la vida mediante rutas sintéticas multietapa que no se asemejan a la bioquímica. Sin embargo, para obtener información sobre por qué el metabolismo central utiliza las moléculas, reacciones, vías y organización general que utiliza, debemos considerar las moléculas no solo como objetivos finales sintéticos. Igualmente importantes son los procesos dinámicos que las construyen y las descomponen. Esta perspectiva ha llevado a muchos investigadores a la hipótesis de que la primera etapa del origen de la vida comenzó con el inicio de una versión primitiva no enzimática del metabolismo, inicialmente catalizada por minerales y iones metálicos que ocurren naturalmente. Esta visión de los orígenes de la vida se ha conocido como "el metabolismo primero". La continuidad con el metabolismo moderno requeriría que una versión primitiva del metabolismo construyera y descomponga cetoácidos, azúcares, aminoácidos y ribonucleótidos de manera muy similar a como lo hacen las vías que lo hacen hoy en día. Esta revisión discute las vías metabólicas relevantes para el origen de la vida de una manera accesible para los químicos, y resume experimentos que sugieren que varias vías podrían tener sus raíces en la química prebiótica. Finalmente, se destacan los hitos clave restantes para la hipótesis protometabólica.

@article{doi101021acschemrev0c00191,
    author = "Muchowska, Kamila B. and Varma, Sreejith J. and Moran, Joseph",
    title = "Reacciones metabólicas no enzimáticas y los orígenes de la vida",
    year = "2020",
    journal = "Chemical Reviews",
    abstract = {La química prebiótica busca explicar cómo surgió la bioquímica de la vida tal como la conocemos. La mayoría de los esfuerzos en este campo se han centrado en proveer compuestos importantes para la vida mediante rutas sintéticas multietapa que no se asemejan a la bioquímica. Sin embargo, para obtener información sobre por qué el metabolismo central utiliza las moléculas, reacciones, vías y organización general que utiliza, debemos considerar las moléculas no solo como objetivos finales sintéticos. Igualmente importantes son los procesos dinámicos que las construyen y las descomponen. Esta perspectiva ha llevado a muchos investigadores a la hipótesis de que la primera etapa del origen de la vida comenzó con el inicio de una versión primitiva no enzimática del metabolismo, inicialmente catalizada por minerales y iones metálicos que ocurren naturalmente. Esta visión de los orígenes de la vida se ha conocido como "el metabolismo primero". La continuidad con el metabolismo moderno requeriría que una versión primitiva del metabolismo construyera y descomponga cetoácidos, azúcares, aminoácidos y ribonucleótidos de manera muy similar a como lo hacen las vías que lo hacen hoy en día. Esta revisión discute las vías metabólicas relevantes para el origen de la vida de una manera accesible para los químicos, y resume experimentos que sugieren que varias vías podrían tener sus raíces en la química prebiótica. Finalmente, se destacan los hitos clave restantes para la hipótesis protometabólica.},
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00191",
    doi = "10.1021/acs.chemrev.0c00191",
    openalex = "W3044573208",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi101007pl00006565, doi1010160020711x94901198, doi1010160022283668903926, doi101016jgsf201707007, doi101016s0040403901994870, doi101038319618a0, doi101038nature08013, doi101038nature13068, doi101038s415590180644x, doi101038s415700160012, doi101073pnas591110, doi10108010409230490460765, doi101098rsob130156, doi101098rstb20061904, doi101101cshperspecta034801, doi101111brv12140, doi101126science1173046528, doi101126science1186120, doi101126scienceaax2747, doi101146annurevmi30100176002205, doi1011861745615071"
}

Los roles fundamentales que desempeñan los péptidos y las proteínas en la biología actual hacen que sea casi indiscutible que los péptidos fueron actores clave en el origen de la vida. En la medida en que sea apropiado extrapolar hacia atrás desde la biología existente al mundo prebiótico, se debe reconocer la importancia crítica que las redes moleculares interconectadas, probablemente con péptidos como componentes clave, habrían desempeñado en el origen de la vida. En esta revisión, resumimos los procesos químicos que involucran péptidos que podrían haber contribuido a la evolución química temprana, con énfasis en las interacciones moleculares entre péptidos y otras clases de moléculas orgánicas. Primero, resumimos los mecanismos mediante los cuales los aminoácidos y bloques de construcción similares podrían haber sido producidos y elaborados en proto-péptidos. A continuación, se discuten las interacciones no covalentes de los péptidos con otros péptidos, así como con ácidos nucleicos, lípidos, carbohidratos, iones metálicos y moléculas aromáticas, en relación con los posibles roles de dichas interacciones en la evolución química de la estructura y la función. Finalmente, describimos investigaciones que involucran alternativas estructurales a los péptidos y aductos covalentes entre aminoácidos/péptidos y otras clases de moléculas. Proponemos que abundantes futuros avances en la química del origen de la vida surgirán de investigaciones de sistemas químicos interconectados en los que emergen interacciones sinérgicas entre diferentes clases de moléculas.

@article{doi101021acschemrev9b00664,
    author = "Frenkel‐Pinter, Moran y Samanta, Mousumi y Ashkenasy, Gonen y Leman, Luke J.",
    title = "Péptidos prebióticos: centros moleculares en el origen de la vida",
    year = "2020",
    journal = "Chemical Reviews",
    abstract = "Los roles fundamentales que desempeñan los péptidos y las proteínas en la biología actual hacen que sea casi indiscutible que los péptidos fueron actores clave en el origen de la vida. En la medida en que sea apropiado extrapolar hacia atrás desde la biología existente al mundo prebiótico, se debe reconocer la importancia crítica que las redes moleculares interconectadas, probablemente con péptidos como componentes clave, habrían desempeñado en el origen de la vida. En esta revisión, resumimos los procesos químicos que involucran péptidos que podrían haber contribuido a la evolución química temprana, con énfasis en las interacciones moleculares entre péptidos y otras clases de moléculas orgánicas. Primero, resumimos los mecanismos mediante los cuales los aminoácidos y bloques de construcción similares podrían haber sido producidos y elaborados en proto-péptidos. A continuación, se discuten las interacciones no covalentes de los péptidos con otros péptidos, así como con ácidos nucleicos, lípidos, carbohidratos, iones metálicos y moléculas aromáticas, en relación con los posibles roles de dichas interacciones en la evolución química de la estructura y la función. Finalmente, describimos investigaciones que involucran alternativas estructurales a los péptidos y aductos covalentes entre aminoácidos/péptidos y otras clases de moléculas. Proponemos que abundantes futuros avances en la química del origen de la vida surgirán de investigaciones de sistemas químicos interconectados en los que emergen interacciones sinérgicas entre diferentes clases de moléculas.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00664",
    doi = "10.1021/acs.chemrev.9b00664",
    openalex = "W3008483803",
    references = "doi101002anie201208397, doi101007pl00006565, doi101021cr2004844, doi101021ja01499a069, doi101038nchem2878, doi101038s415700160012, doi101073pnas9784112, doi101098rsob130156, doi101101cshperspecta034801, doi101126science1161527, doi1011861759220832, fox1958thermal"
}

La subducción de montes submarinos y características de dorsales en los límites de placas convergentes juega un papel importante en la deformación de la placa superior e influye en el ciclo geoquímico y los procesos biológicos asociados. La serpentinización activa del manto de la fosa y el vulcanismo de lodo serpentinita en la fosa de Mariana (entre la trinchera y el arco volcánico activo) proporciona ventanas sobre los procesos de subducción. Aquí, presentamos (1) la primera observación de una extensa exposición de un monte submarino del Cretácico indeformado que actualmente está siendo subducido en la pendiente interna de la Fosa de Mariana; (2) deformación vertical de la región de la fosa relacionada con la subducción de montes submarinos de la Placa del Pacífico y corteza engrosada; (3) núcleos recuperados del Programa de Perforación Oceánica y del Programa de Descubrimiento Oceánico Internacional de flujos de lodo serpentinita que confirman la exhumación de diversas litologías de la Placa del Pacífico, incluyendo calcáreo arrecifal subducido; (4) datos petrológicos, geoquímicos y paleontológicos de los núcleos que muestran que la exhumación de montes submarinos de la Placa del Pacífico abarca mayores extensiones espaciales y temporales; (5) la inferencia de que las comunidades microbianas asociadas con el vulcanismo de lodo serpentinita también pueden ser exhumadas desde el fondo marino de la placa subducida y/o montes submarinos; y (6) las implicaciones para los efectos de estos procesos con respecto a la evolución de la vida. Este artículo forma parte de un número de reunión de discusión 'Serpentina en el sistema terrestre'.

@article{doi101098rsta20180425,
    author = "Fryer, P. y Wheat, C.G. y Williams, Trevor y Kelley, Christopher y Johnson, K. y Ryan, Jeffrey G. y Kurz, Walter y Shervais, John W. y Albers, E. y Bekins, B. y Debret, B.P.R. y Deng, J. y Dong, Y. y Eickenbusch, P. y Frery, E.A. y Ichiyama, Yuji y Johnston, R.M. y Kevorkian, R.T. y Magalhães, V. y Mantovanelli, S.S. y Menapace, W. y Menzies, C.D. y Michibayashi, Katsuyoshi y Moyer, C.L. y Mullane, K.K. y Park, Jung‐Woo y Price, R.E. y Sissmann, O.J. y Suzuki, Shino y Takai, Ken y Walter, B. y Zhang, Rui y Amon, Diva J. y Glickson, D. y Pomponi, Shirley A.",
    title = "Vulcanismo de lodo serpentinita de Mariana exhuma materiales de montes submarinos subducidos: implicaciones para el origen de la vida",
    year = "2020",
    journal = "Philosophical Transactions of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences",
    abstract = "La subducción de montes submarinos y características de dorsales en los límites de placas convergentes juega un papel importante en la deformación de la placa superior e influye en el ciclo geoquímico y los procesos biológicos asociados. La serpentinización activa del manto de la fosa y el vulcanismo de lodo serpentinita en la fosa de Mariana (entre la trinchera y el arco volcánico activo) proporciona ventanas sobre los procesos de subducción. Aquí, presentamos (1) la primera observación de una extensa exposición de un monte submarino del Cretácico indeformado que actualmente está siendo subducido en la pendiente interna de la Fosa de Mariana; (2) deformación vertical de la región de la fosa relacionada con la subducción de montes submarinos de la Placa del Pacífico y corteza engrosada; (3) núcleos recuperados del Programa de Perforación Oceánica y del Programa de Descubrimiento Oceánico Internacional de flujos de lodo serpentinita que confirman la exhumación de diversas litologías de la Placa del Pacífico, incluyendo calcáreo arrecifal subducido; (4) datos petrológicos, geoquímicos y paleontológicos de los núcleos que muestran que la exhumación de montes submarinos de la Placa del Pacífico abarca mayores extensiones espaciales y temporales; (5) la inferencia de que las comunidades microbianas asociadas con el vulcanismo de lodo serpentinita también pueden ser exhumadas desde el fondo marino de la placa subducida y/o montes submarinos; y (6) las implicaciones para los efectos de estos procesos con respecto a la evolución de la vida. Este artículo forma parte de un número de reunión de discusión 'Serpentina en el sistema terrestre'.",
    url = "https://doi.org/10.1098/rsta.2018.0425",
    doi = "10.1098/rsta.2018.0425",
    openalex = "W2998710986",
    references = "doi101098rsta20180421"
}

Los procesos de precipitación autoorganizados, como los jardines químicos que forman formas micro- y nanotubulares biomiméticas, tienen el potencial de mostrarnos nueva ciencia fundamental para explorar, cuantificar y comprender sistemas fisicoquímicos fuera del equilibrio, y arrojar luz sobre las condiciones para el surgimiento de la vida. La física y la química de estos fenómenos, debido al ensamblaje de arquitecturas de materiales bajo un flujo de iones, y su explotación en aplicaciones, han sido recientemente denominadas chemobrionics. Los avances en la comprensión en este área requieren una combinación de experiencia en física, química, modelado matemático, biología e ingeniería nanométrica, así como en sistemas complejos y ciencias no lineales y de materiales, dando lugar a esta nueva disciplina sinérgica de chemobrionics.

@article{doi101162artla00323,
    author = "Cardoso, Silvana S. S. y Cartwright, Julyan H. E. y Čejková, Jitka y Cronin, Leroy y Wit, A. De y Giannerini, Simone y Horváth, Dezső y Rodrigues‬, Alírio E. y Russell, Michael J. y Sainz‐Díaz, C. Ignacio y Tóth, Ágota",
    title = "Chemobrionics: Desde Arquitecturas de Materiales Autoensambladas hasta el Origen de la Vida",
    year = "2020",
    journal = "Vida Artificial",
    abstract = "Los procesos de precipitación autoorganizados, como los jardines químicos que forman formas micro- y nanotubulares biomiméticas, tienen el potencial de mostrarnos nueva ciencia fundamental para explorar, cuantificar y comprender sistemas fisicoquímicos fuera del equilibrio, y arrojar luz sobre las condiciones para el surgimiento de la vida. La física y la química de estos fenómenos, debido al ensamblaje de arquitecturas de materiales bajo un flujo de iones, y su explotación en aplicaciones, han sido recientemente denominadas chemobrionics. Los avances en la comprensión en este área requieren una combinación de experiencia en física, química, modelado matemático, biología e ingeniería nanométrica, así como en sistemas complejos y ciencias no lineales y de materiales, dando lugar a esta nueva disciplina sinérgica de chemobrionics.",
    url = "https://doi.org/10.1162/artl\_a\_00323",
    doi = "10.1162/artl\_a\_00323",
    openalex = "W3044486488",
    references = "cartwright2019the, doi101007s1121401906248"
}

La investigación sobre el origen de la vida es altamente heterogénea. Después de un desarrollo histórico peculiar, aún incluye puntos de vista fuertemente opuestos que potencialmente obstaculizan el progreso. En la 1ª Reunión Interdisciplinaria sobre el Origen de la Vida, investigadores de principios de carrera se reunieron para explorar las similitudes entre teorías y enfoques, puntos críticos de divergencia y expectativas para el futuro. Encontramos que, aunque los enfoques y teorías clásicos —por ejemplo, de abajo hacia arriba y de arriba hacia abajo, mundo de ARN versus metabolismo primero— han prevalecido en la investigación sobre el origen de la vida, están dejando de ser mutuamente excluyentes y pueden y deben alimentar enfoques integradores. Aquí nos centramos en preguntas urgentes y desarrollos recientes que unen las disciplinas y enfoques clásicos, y destacamos las expectativas para futuros esfuerzos en la investigación sobre el origen de la vida.

@article{doi103390life10030020,
    author = "Preiner, Martina and Asche, Silke and Becker, Sidney and Betts, Holly C. and Boniface, Adrien and Camprubí, Eloi and Chandru, Kuhan and Erastova, Valentina and Garg, Sriram G. and Khawaja, Nozair and Kostyrka, Gladys and Machné, Rainer and Moggioli, Giacomo and Muchowska, Kamila B. and Neukirchen, Sinje and Peter, Benedikt and Pichlhöfer, Edith and Radványi, Ádám and Rossetto, Daniele and Salditt, Annalena and Schmelling, Nicolas and Sousa, Filipa L. and Tria, Fernando D. K. and Vörös, Dániel and Xavier, Joana C.",
    title = "The Future of Origin of Life Research: Bridging Decades-Old Divisions",
    year = "2020",
    journal = "Life",
    abstract = "Research on the origin of life is highly heterogeneous. After a peculiar historical development, it still includes strongly opposed views which potentially hinder progress. In the 1st Interdisciplinary Origin of Life Meeting, early-career researchers gathered to explore the commonalities between theories and approaches, critical divergence points, and expectations for the future. We find that even though classical approaches and theories-e.g. bottom-up and top-down, RNA world vs. metabolism-first-have been prevalent in origin of life research, they are ceasing to be mutually exclusive and they can and should feed integrating approaches. Here we focus on pressing questions and recent developments that bridge the classical disciplines and approaches, and highlight expectations for future endeavours in origin of life research.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life10030020",
    doi = "10.3390/life10030020",
    openalex = "W3007934451",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi101007bf00623322, doi101007s1108401909580x, doi1010160092867482904147, doi1010160092867483901174, doi101016jchembiol201303012, doi101016jgsf201707007, doi101038319618a0, doi101038nrmicro1931, doi101038nrmicro1991, doi101038s4158601914364, doi101093nargkw1092, doi101126science1173046528, doi101126science1303370245, doi101126science13434891501, doi101126scienceaax2747, doi1020944preprints2018060035v1, doi1020944preprints2018060035v2, doi103390life5021239"
}

La cuestión de dónde se originó la vida ha sido controvertida durante mucho tiempo. Los científicos han invocado muchos entornos para abordar esta pregunta. A menudo, nos encontramos atados a un lugar, especialmente si pensamos que la vida se originó una vez y luego evolucionó en las innumerables formas que conocemos hoy en día. En este breve comentario, deseamos exponer la siguiente comprensión: los entornos hidrotermales son ubicaciones energéticamente robustas para el origen y la evolución temprana de la vida tal como la conocemos. Dos entornos caracterizan las condiciones hidrotermales: campos hidrotermales en tierra seca y fuentes hidrotermales submarinas. Si la vida se originó solo una vez, entonces debemos elegir entre estos dos entornos; sin embargo, no hay razón para asumir que la vida surgió solo una vez. Concluimos con la idea de que, en lugar de tener una mentalidad de "o bien... o bien" sobre el origen de la vida, una mentalidad de "sí y" podría ser un mejor paradigma con el cual resolver problemas en este campo. Finalmente, discutiremos investigaciones adicionales en relación con ambos entornos.

@article{doi103390life10040036,
    author = "Omran, Arthur y Pasek, Matthew A.",
    title = "Una manera constructiva de pensar sobre diferentes entornos hidrotermales para el origen de la vida",
    year = "2020",
    journal = "Vida",
    abstract = {La cuestión de dónde se originó la vida ha sido controvertida durante mucho tiempo. Los científicos han invocado muchos entornos para abordar esta pregunta. A menudo, nos encontramos atados a un lugar, especialmente si pensamos que la vida se originó una vez y luego evolucionó en las innumerables formas que conocemos hoy en día. En este breve comentario, deseamos exponer la siguiente comprensión: los entornos hidrotermales son ubicaciones energéticamente robustas para el origen y la evolución temprana de la vida tal como la conocemos. Dos entornos caracterizan las condiciones hidrotermales: campos hidrotermales en tierra seca y fuentes hidrotermales submarinas. Si la vida se originó solo una vez, entonces debemos elegir entre estos dos entornos; sin embargo, no hay razón para asumir que la vida surgió solo una vez. Concluimos con la idea de que, en lugar de tener una mentalidad de "o bien... o bien" sobre el origen de la vida, una mentalidad de "sí y" podría ser un mejor paradigma con el cual resolver problemas en este campo. Finalmente, discutiremos investigaciones adicionales en relación con ambos entornos.},
    url = "https://doi.org/10.3390/life10040036",
    doi = "10.3390/life10040036",
    openalex = "W3015340286",
    references = "cartwright2019the, doi103390life10030020"
}

@article{doi101016jearscirev2021103910,
    author = "Trolard, Fabienne y Duval, Simon y Nitschke, Wolfgang y Ménèz, Bénédicte y Pisapia, Céline y Nacib, Jihaine Ben y Andréani, M. y Bourrié, Guilhem",
    title = "Mineralogía, geoquímica y ocurrencias de fougerita en un sistema hidrotermal moderno y sus implicaciones para el origen de la vida",
    year = "2021",
    journal = "Earth-Science Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103910",
    doi = "10.1016/j.earscirev.2021.103910",
    openalex = "W4200442220",
    references = "doi10100797836620364952, doi101016b9780126564464x50002, doi101016s0010854598002161, doi101016s0016703798002439, doi10103835084000, doi101126science1102556, doi101126science1151194, doi101180claymin19590042102, doi1015159781501508233, doi103390life11080777, openalexw599354073"
}

El campo de la química prebiótica ha demostrado que los sistemas químicos orgánicos complejos que exhiben diversas propiedades similares a la vida pueden producirse abióticamente en el laboratorio. Comprender estos sistemas químicos es importante para la astrobiología y la detección de vida, ya que no sabemos en qué medida la química prebiótica podría existir o haber existido en otros mundos. Tampoco sabemos qué firmas son diagnósticas de un sistema prebiótico existente o "fracasado". En la Tierra, la biología ha suprimido la mayor parte de la química orgánica abiótica y ha superpuesto los registros geológicos de la química prebiótica; por lo tanto, es difícil validar si las firmas químicas de futuras misiones planetarias son remanentes o sistemas prebióticos existentes. El "umbral de firma biosignatura" entre si una firma química es más probable que sea producida por química abiótica versus biótica en un mundo dado podría variar significativamente, dependiendo del entorno particular, y podría cambiar con el tiempo, especialmente si la vida emergiera y se diversificara en ese mundo. Para interpretar las firmas orgánicas detectadas durante una misión planetaria, abogamos por (1) obtener una comprensión más completa de las posibilidades químicas prebióticas/abióticas en diversos entornos planetarios y (2) involucrar muestras prebióticas experimentales como análogos al generar bibliotecas de comparación para instrumentos de misiones de "detección de vida".

@article{doi101089ast20210079,
    author = "Barge, Laura M. y Rodriguez, Laura E. y Weber, Jessica M. y Theiling, Bethany",
    title = "Determining the "Biosignature Threshold" para la Detección de Vida en Mundos Bioticos, Abióticos o Prebióticos",
    year = "2021",
    journal = "Astrobiology",
    abstract = {El campo de la química prebiótica ha demostrado que los sistemas químicos orgánicos complejos que exhiben diversas propiedades similares a la vida pueden producirse abióticamente en el laboratorio. Comprender estos sistemas químicos es importante para la astrobiología y la detección de vida, ya que no sabemos en qué medida la química prebiótica podría existir o haber existido en otros mundos. Tampoco sabemos qué firmas son diagnósticas de un sistema prebiótico existente o "fracasado". En la Tierra, la biología ha suprimido la mayor parte de la química orgánica abiótica y ha superpuesto los registros geológicos de la química prebiótica; por lo tanto, es difícil validar si las firmas químicas de futuras misiones planetarias son remanentes o sistemas prebióticos existentes. El "umbral de firma biosignatura" entre si una firma química es más probable que sea producida por química abiótica versus biótica en un mundo dado podría variar significativamente, dependiendo del entorno particular, y podría cambiar con el tiempo, especialmente si la vida emergiera y se diversificara en ese mundo. Para interpretar las firmas orgánicas detectadas durante una misión planetaria, abogamos por (1) obtener una comprensión más completa de las posibilidades químicas prebióticas/abióticas en diversos entornos planetarios y (2) involucrar muestras prebióticas experimentales como análogos al generar bibliotecas de comparación para instrumentos de misiones de "detección de vida".},
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2021.0079",
    doi = "10.1089/ast.2021.0079",
    openalex = "W4200321682",
    references = "doi101038216029a0, doi103390life10040042"
}

Se describen la termodinámica fuera del equilibrio y los mecanismos de reacción fotoquímica que pudieron estar involucrados en la estructuración disipativa, proliferación y complejación de las moléculas fundamentales de la vida a partir de precursores más simples y comunes bajo el flujo de fotones UVC predominante en la superficie de la Tierra en el origen de la vida. La estructuración disipativa de las moléculas fundamentales está evidenciada por sus bandas de absorción de longitud de onda fuertes y amplias en el UVC y la desexcitación sin radiación rápida. La proliferación surge de la naturaleza autocatalítica y cruzada de los productos intermedios. La no linealidad inherente da lugar a numerosos estados estacionarios que permiten al sistema evolucionar, tras la amplificación de una fluctuación, hacia perfiles de concentración que proporcionan generalmente una mayor disipación de fotones mediante una selección termodinámica de eficacia disipativa. Se da un ejemplo de abiogénesis fotoquímica disipativa de adenina a partir del precursor HCN en disolvente de agua dentro de una vesícula de ácido graso flotando sobre la superficie de un océano caliente y impulsado lejos del equilibrio por la luz UVC incidente. Las ecuaciones cinéticas para las reacciones fotoquímicas con difusión se resuelven bajo diferentes condiciones ambientales y los resultados se analizan dentro del marco de la teoría termodinámica clásica irreversible no lineal.

@article{doi103390e23020217,
    author = "Michaelian, Karo",
    title = "The Dissipative Photochemical Origin of Life: UVC Abiogenesis of Adenine",
    year = "2021",
    journal = "Entropy",
    abstract = "The non-equilibrium thermodynamics and the photochemical reaction mechanisms are described which may have been involved in the dissipative structuring, proliferation and complexation of the fundamental molecules of life from simpler and more common precursors under the UVC photon flux prevalent at the Earth's surface at the origin of life. Dissipative structuring of the fundamental molecules is evidenced by their strong and broad wavelength absorption bands in the UVC and rapid radiationless deexcitation. Proliferation arises from the auto- and cross-catalytic nature of the intermediate products. Inherent non-linearity gives rise to numerous stationary states permitting the system to evolve, on amplification of a fluctuation, towards concentration profiles providing generally greater photon dissipation through a thermodynamic selection of dissipative efficacy. An example is given of photochemical dissipative abiogenesis of adenine from the precursor HCN in water solvent within a fatty acid vesicle floating on a hot ocean surface and driven far from equilibrium by the incident UVC light. The kinetic equations for the photochemical reactions with diffusion are resolved under different environmental conditions and the results analyzed within the framework of non-linear Classical Irreversible Thermodynamic theory.",
    url = "https://doi.org/10.3390/e23020217",
    doi = "10.3390/e23020217",
    openalex = "W3113314209",
    references = "doi101002andp19053220806, doi10108800344885291306, doi101098rstb19520012, doi101103physrev37405, doi101103physrev382265, doi101103physrev8334, doi10111911987158, doi101126science1173046528, doi10114912425756, openalexw1556913189"
}

Las publicaciones relacionadas con el origen de la vida son en su mayoría productos de la investigación de laboratorio y tienen la suposición tácita de que las mismas reacciones habrían sido posibles en la Tierra primitiva hace unos 4 mil millones de años. ¿Puede probarse esta suposición? No podemos viajar hacia atrás en el tiempo, pero podemos salir del laboratorio y realizar experimentos en condiciones naturales que presumiblemente son análogas al ambiente prebiótico. Esta breve revisión describe los intentos iniciales de llevar a cabo tales estudios y algunas de las lecciones que hemos aprendido.

@article{doi103390life11020134,
    author = "Deamer, David W.",
    title = "¿Dónde comenzó la vida? Pruebas de ideas en condiciones análogas prebióticas",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = "Las publicaciones relacionadas con el origen de la vida son en su mayoría productos de la investigación de laboratorio y tienen la suposición tácita de que las mismas reacciones habrían sido posibles en la Tierra primitiva hace unos 4 mil millones de años. ¿Puede probarse esta suposición? No podemos viajar hacia atrás en el tiempo, pero podemos salir del laboratorio y realizar experimentos en condiciones naturales que presumiblemente son análogas al ambiente prebiótico. Esta breve revisión describe los intentos iniciales de llevar a cabo tales estudios y algunas de las lecciones que hemos aprendido.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life11020134",
    doi = "10.3390/life11020134",
    openalex = "W3128786289",
    references = "doi103390life10110291"
}

La suposición de que existía un «problema del agua» en el surgimiento de la vida—que el Océano Hádico era simplemente demasiado húmedo y salado para que la vida surgiera en él—se somete aquí a verificaciones de realidad geológicas y experimentales. El «pequeño estanque cálido» que tomaría el lugar de la teoría de la fuente alcalina submarina (AVT), como recientemente fue alabado en la revista Nature, va en contra de décadas de investigación y razonamiento geológico, microbiológico y evolutivo. Para el autor actual, la evidencia que refuta el esquema del pequeño estanque cálido es abrumadora dado que (i) la Tierra primitiva era un mundo de agua, (ii) su océano envolvente nunca fue menos de 4 km de profundidad, (iii) no había figurativamente «Islas» o «Hawais», ni siquiera un «Ontong Java» en ese momento porque (iv) el océano de magma solidificándose debajo todavía era demasiado blando para soportar tales cargas salientes sobre la corteza oceánica. En lugar del supuesto pequeño estanque cálido, ofrecemos un montículo mineral bien protegido precipitado en una fuente alcalina submarina como el útero de la vida: en lugar de membranas lipídicas, sugerimos péptidos; reemplazamos el cianuro venenoso con amonio e hidrazina; en lugar de radiación perjudicial tenemos los apropiados desequilibrios redox y de pH que dan vida; y en lugar de química desordenada ofrecemos el potencial para el surgimiento de la vida desde las moléculas e iones geoquímicamente disponibles más simples, enfocados en una fuente alcalina submarina en el Hádico—específicamente dentro de las paredes intercapas flexibles y activas redox de la doble capa de mineral de oxihidróxido de valencia mixta, fougerita/óxido verde, que compone gran parte de ese montículo.

@article{doi103390life11050429,
    author = "Russell, Michael J.",
    title = "El «problema del agua» (sic), el estanque ilusorio y el surgimiento submarino de la vida—Una revisión",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = {La suposición de que existía un «problema del agua» en el surgimiento de la vida—que el Océano Hádico era simplemente demasiado húmedo y salado para que la vida surgiera en él—se somete aquí a verificaciones de realidad geológicas y experimentales. El «pequeño estanque cálido» que tomaría el lugar de la teoría de la fuente alcalina submarina (AVT), como recientemente fue alabado en la revista Nature, va en contra de décadas de investigación y razonamiento geológico, microbiológico y evolutivo. Para el autor actual, la evidencia que refuta el esquema del pequeño estanque cálido es abrumadora dado que (i) la Tierra primitiva era un mundo de agua, (ii) su océano envolvente nunca fue menos de 4 km de profundidad, (iii) no había figurativamente «Islas» o «Hawais», ni siquiera un «Ontong Java» en ese momento porque (iv) el océano de magma solidificándose debajo todavía era demasiado blando para soportar tales cargas salientes sobre la corteza oceánica. En lugar del supuesto pequeño estanque cálido, ofrecemos un montículo mineral bien protegido precipitado en una fuente alcalina submarina como el útero de la vida: en lugar de membranas lipídicas, sugerimos péptidos; reemplazamos el cianuro venenoso con amonio e hidrazina; en lugar de radiación perjudicial tenemos los apropiados desequilibrios redox y de pH que dan vida; y en lugar de química desordenada ofrecemos el potencial para el surgimiento de la vida desde las moléculas e iones geoquímicamente disponibles más simples, enfocados en una fuente alcalina submarina en el Hádico—específicamente dentro de las paredes intercapas flexibles y activas redox de la doble capa de mineral de oxihidróxido de valencia mixta, fougerita/óxido verde, que compone gran parte de ese montículo.},
    url = "https://doi.org/10.3390/life11050429",
    doi = "10.3390/life11050429",
    openalex = "W3163572428",
    references = "doi101002j146020751982tb01276x, doi101007s0041000500258, doi101016096800049090281f, doi101021cr0503658, doi10103835084000, doi101038384055a0, doi101038nature08013, doi101038s41467018077710, doi101073pnas9083334, doi101126science1102556, doi103390life10110291"
}

Aunque la mayoría de los avances en el estudio del origen de la vida en la Tierra (OoLoE) son fragmentarios y se someten a prueba contra las leyes de la química y la física, el objetivo final es desarrollar un escenario general para el origen de la vida. Sin embargo, la dimensionalidad de los sistemas químicos fuera de equilibrio, desde el rango de posibles condiciones de frontera e interacciones químicas, dificulta la aplicación de las leyes químicas y físicas. Aquí delineamos un conjunto de criterios simples para evaluar escenarios de OoLoE. Estos incluyen la necesidad de contención, flujos estables de energía y materiales, y heterogeneidad espacial estructurada desde el principio. El Principio de Continuidad, el hecho de que toda la vida actual se deriva de la primera vida, sugiere favorecer escenarios con menos transiciones no análogas (no vistas en la vida actual) a análogas (vistas en la vida actual) en las primeras vías bioquímicas inferidas. Los datos top-down también indican que un metabolismo complejo precedió a los ribozimas y enzimas, y que la autonomía celular completa y la motilidad ocurrieron después de LUCA. Usando estos criterios, encontramos que el escenario del complejo de microcámaras de ventilación hidrotermal alcalina con una explotación tardía del pH natural (o gradiente de Na+) por la ATP sintasa es el más convincente. Sin embargo, todavía hay tantos desconocidos, también abogamos por el desarrollo continuo de tantos escenarios plausibles como sea posible.

@article{doi103390life11070690,
    author = "Brunk, Clifford F. y Marshall, Charles R.",
    title = "'Whole Organism', Biología de Sistemas, y Criterios Top-Down para Evaluar Escenarios para el Origen de la Vida",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = "Aunque la mayoría de los avances en el estudio del origen de la vida en la Tierra (OoLoE) son fragmentarios y se someten a prueba contra las leyes de la química y la física, el objetivo final es desarrollar un escenario general para el origen de la vida. Sin embargo, la dimensionalidad de los sistemas químicos fuera de equilibrio, desde el rango de posibles condiciones de frontera e interacciones químicas, dificulta la aplicación de las leyes químicas y físicas. Aquí delineamos un conjunto de criterios simples para evaluar escenarios de OoLoE. Estos incluyen la necesidad de contención, flujos estables de energía y materiales, y heterogeneidad espacial estructurada desde el principio. El Principio de Continuidad, el hecho de que toda la vida actual se deriva de la primera vida, sugiere favorecer escenarios con menos transiciones no análogas (no vistas en la vida actual) a análogas (vistas en la vida actual) en las primeras vías bioquímicas inferidas. Los datos top-down también indican que un metabolismo complejo precedió a los ribozimas y enzimas, y que la autonomía celular completa y la motilidad ocurrieron después de LUCA. Usando estos criterios, encontramos que el escenario del complejo de microcámaras de ventilación hidrotermal alcalina con una explotación tardía del pH natural (o gradiente de Na+) por la ATP sintasa es el más convincente. Sin embargo, todavía hay tantos desconocidos, también abogamos por el desarrollo continuo de tantos escenarios plausibles como sea posible.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life11070690",
    doi = "10.3390/life11070690",
    openalex = "W3178442375",
    references = "doi103390life11050429"
}

Desde los trabajos experimentales pioneros realizados por Urey y Miller hace aproximadamente 70 años, se han desarrollado varios trabajos experimentales para abordar la cuestión del origen de la vida basándose en muy pocas hipótesis bien construidas. En los últimos años, se ha prestado atención al llamado modelo de fuentes hidrotermales alcalinas (modelo AHV) para el surgimiento de la vida. Desde los primeros trabajos, se han incorporado perspectivas de las ciencias de la complejidad, la bioenergética y la termodinámica al modelo. En consecuencia, se han desarrollado un gran número de trabajos experimentales del modelo utilizando varias herramientas. En esta revisión, presentamos los conceptos clave que proporcionan un contexto para el modelo AHV y luego analizamos los enfoques experimentales que fueron motivados por él. Se utilizaron herramientas experimentales basadas en reactores hidrotermales, microfluídica y jardines químicos para simular los entornos de las primeras AHV en la Tierra Hádica (~4.0 Ga). Además, es notable que varios trabajos utilizaron técnicas de electroquímica para investigar fenómenos en la interfaz fuente-oceano para las primeras AHV. Sus resultados proporcionaron parámetros y detalles importantes que se utilizan para la evaluación de la plausibilidad del modelo AHV y para su mejora.

@article{doi103390life11080777,
    author = "Altair, Thiago y Borges, Luiz G. F. y Galante, Douglas y Varela, Hamilton",
    title = "Enfoques experimentales para probar la hipótesis del surgimiento de la vida en fuentes hidrotermales alcalinas submarinas",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = "Desde los trabajos experimentales pioneros realizados por Urey y Miller hace aproximadamente 70 años, se han desarrollado varios trabajos experimentales para abordar la cuestión del origen de la vida basándose en muy pocas hipótesis bien construidas. En los últimos años, se ha prestado atención al llamado modelo de fuentes hidrotermales alcalinas (modelo AHV) para el surgimiento de la vida. Desde los primeros trabajos, se han incorporado perspectivas de las ciencias de la complejidad, la bioenergética y la termodinámica al modelo. En consecuencia, se han desarrollado un gran número de trabajos experimentales del modelo utilizando varias herramientas. En esta revisión, presentamos los conceptos clave que proporcionan un contexto para el modelo AHV y luego analizamos los enfoques experimentales que fueron motivados por él. Se utilizaron herramientas experimentales basadas en reactores hidrotermales, microfluídica y jardines químicos para simular los entornos de las primeras AHV en la Tierra Hádica (\textasciitilde 4.0 Ga). Además, es notable que varios trabajos utilizaron técnicas de electroquímica para investigar fenómenos en la interfaz fuente-oceano para las primeras AHV. Sus resultados proporcionaron parámetros y detalles importantes que se utilizan para la evaluación de la plausibilidad del modelo AHV y para su mejora.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life11080777",
    doi = "10.3390/life11080777",
    openalex = "W3193123880",
    references = "baltscheffsky1981stepwise, branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101002bies201700182, doi1010160020711x94901198, doi101021cr0503658, doi101021cr2004844, doi101038191144a0, doi10103835084000, doi101038nrmicro1991, doi101039c3sc50205h, doi101126science1102556, doi101126science1303370245, doi101128mr5244524841988, doi103390life10110291, doi103390life11050429, doi103390life8040046, fox1995thermal"
}

"La sopa prebiótica" suele aparecer en las discusiones sobre la investigación del origen de la vida, tanto como un concepto teórico al hablar de vías abióticas hacia los bloques de construcción bioquímicos modernos y, más recientemente, como materia prima en experimentos de química prebiótica centrados en descubrir procesos emergentes a nivel de sistemas, como la polimerización, la encapsulación y la evolución. Sin embargo, hasta ahora, se ha realizado poca análisis sistemático sobre el diseño de mezclas prebióticas bien justificadas, que son necesarias para facilitar la replicabilidad experimental y la comparación entre investigadores. Este artículo explora los principios que deben considerarse al elegir mezclas químicas para experimentos de química prebiótica, revisando las condiciones ambientales naturales que podrían haber creado dichas mezclas y luego sugiere pautas razonables para diseñar recetas. Discutimos tanto las mezclas "ensambladas", que se fabrican mezclando productos químicos de grado reactivo, como las mezclas "sintetizadas", que se generan directamente a partir de síntesis prebióticas primarias generadoras de diversidad. Discutimos diferentes preocupaciones prácticas, incluida cómo navegar la tremenda incertidumbre en la química de la Tierra primitiva y cómo equilibrar el deseo de utilizar mezclas prebióticamente realistas con la factibilidad experimental y la replicabilidad. Se presentan ejemplos de dos mezclas ensambladas, una basada en materiales probablemente entregados por meteoritos carbonáceos y otra basada en la síntesis por descarga eléctrica, para ilustrar estos desafíos. Exploramos procedimientos alternativos para fabricar mezclas sintetizadas utilizando sistemas de reacciones químicas recursivos cuyos intentan imitar la síntesis atmosférica y geoquímica. También se consideran otras condiciones experimentales, como el pH y la fuerza iónica. Argumentamos que desarrollar un puñado de recetas prebióticas estandarizadas podría facilitar la coordinación entre investigadores y permitir la identificación de los mecanismos más prometedores mediante los cuales las mezclas prebióticas complejas fueron "domadas" durante el origen de la vida para dar lugar a procesos vitales clave como la autorreplicación, el procesamiento de información y la evolución adaptativa. Terminamos abogando por el desarrollo de una base de datos pública de química prebiótica que contenga métodos experimentales (incluidas las recetas de sopa), resultados y pipelines analíticos para analizar mezclas prebióticas complejas.

@article{doi103390life11111221,
    author = "Vincent, Lena y Colón‐Santos, Stephanie y Cleaves, Henderson James y Baum, David y Maurer, Sarah",
    title = "The Prebiotic Kitchen: Una guía para componer recetas de sopa prebiótica para probar hipótesis sobre el origen de la vida",
    year = "2021",
    journal = "Life",
    abstract = {"La sopa prebiótica" suele aparecer en las discusiones sobre la investigación del origen de la vida, tanto como un concepto teórico al hablar de vías abióticas hacia los bloques de construcción bioquímicos modernos y, más recientemente, como materia prima en experimentos de química prebiótica centrados en descubrir procesos emergentes a nivel de sistemas, como la polimerización, la encapsulación y la evolución. Sin embargo, hasta ahora, se ha realizado poca análisis sistemático sobre el diseño de mezclas prebióticas bien justificadas, que son necesarias para facilitar la replicabilidad experimental y la comparación entre investigadores. Este artículo explora los principios que deben considerarse al elegir mezclas químicas para experimentos de química prebiótica, revisando las condiciones ambientales naturales que podrían haber creado dichas mezclas y luego sugiere pautas razonables para diseñar recetas. Discutimos tanto las mezclas "ensambladas", que se fabrican mezclando productos químicos de grado reactivo, como las mezclas "sintetizadas", que se generan directamente a partir de síntesis prebióticas primarias generadoras de diversidad. Discutimos diferentes preocupaciones prácticas, incluida cómo navegar la tremenda incertidumbre en la química de la Tierra primitiva y cómo equilibrar el deseo de utilizar mezclas prebióticamente realistas con la factibilidad experimental y la replicabilidad. Se presentan ejemplos de dos mezclas ensambladas, una basada en materiales probablemente entregados por meteoritos carbonáceos y otra basada en la síntesis por descarga eléctrica, para ilustrar estos desafíos. Exploramos procedimientos alternativos para fabricar mezclas sintetizadas utilizando sistemas de reacciones químicas recursivos cuyos intentan imitar la síntesis atmosférica y geoquímica. También se consideran otras condiciones experimentales, como el pH y la fuerza iónica. Argumentamos que desarrollar un puñado de recetas prebióticas estandarizadas podría facilitar la coordinación entre investigadores y permitir la identificación de los mecanismos más prometedores mediante los cuales las mezclas prebióticas complejas fueron "domadas" durante el origen de la vida para dar lugar a procesos vitales clave como la autorreplicación, el procesamiento de información y la evolución adaptativa. Terminamos abogando por el desarrollo de una base de datos pública de química prebiótica que contenga métodos experimentales (incluidas las recetas de sopa), resultados y pipelines analíticos para analizar mezclas prebióticas complejas.},
    url = "https://doi.org/10.3390/life11111221",
    doi = "10.3390/life11111221",
    openalex = "W3212542712",
    references = "doi103390life10030020"
}

Si la vida se desarrolló en fuentes hidrotermales, habría ocurrido dentro de membranas minerales. Las primeras protocélulas debieron evolucionar para manipular las membranas minerales que formaron sus compartimentos con el fin de controlar su metabolismo. Debe haber ocurrido una toma de control biológica de las estructuras minerales autoensambladas de las fuentes, con la incorporación de moléculas protobiológicas dentro de las membranas minerales para alterar sus propiedades con fines de la vida. Aquí, estudiamos un análogo de laboratorio de este proceso: la precipitación de jardines químicos de los aminoácidos arginina y triptófano con la sal metálica cloruro de hierro y silicato de sodio. Producimos estos jardines químicos utilizando diferentes metodologías con el fin de determinar la dependencia de la morfología y la química en las condiciones de crecimiento, así como el efecto de los aminoácidos en la formación del jardín químico de hierro-silicato. Comparamos los efectos de tener aminoácidos inicialmente dentro del jardín químico en formación, correspondiente a las zonas internas de las fuentes hidrotermales, o bien fuera, correspondiente al océano circundante. La caracterización de los jardines químicos formados utilizando difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier, análisis elemental y microscopía electrónica de barrido demuestra la presencia de aminoácidos en estas estructuras. El método de crecimiento en el que el aminoácido está inicialmente en la tableta con la sal de hierro es el que generó jardines químicos con más aminoácidos en sus estructuras.

@article{doi101021acslangmuir2c01345,
    author = "Borrego‐Sánchez, Ana and Gutiérrez‐Ariza, Carlos and Sainz‐Díaz, C. Ignacio and Cartwright, Julyan H. E.",
    title = "The Effect of the Presence of Amino Acids on the Precipitation of Inorganic Chemical-Garden Membranes: Biomineralization at the Origin of Life",
    year = "2022",
    journal = "Langmuir",
    abstract = "If life developed in hydrothermal vents, it would have been within mineral membranes. The first proto-cells must have evolved to manipulate the mineral membranes that formed their compartments in order to control their metabolism. There must have occurred a biological takeover of the self-assembled mineral structures of the vents, with the incorporation of proto-biological molecules within the mineral membranes to alter their properties for life's purposes. Here, we study a laboratory analogue of this process: chemical-garden precipitation of the amino acids arginine and tryptophan with the metal salt iron chloride and sodium silicate. We produced these chemical gardens using different methodologies in order to determine the dependence of the morphology and chemistry on the growth conditions, as well as the effect of the amino acids on the formation of the iron-silicate chemical garden. We compared the effects of having amino acids initially within the forming chemical garden, corresponding to the internal zones of hydrothermal vents, or else outside, corresponding to the surrounding ocean. The characterization of the formed chemical gardens using X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, elemental analysis, and scanning electron microscopy demonstrates the presence of amino acids in these structures. The growth method in which the amino acid is initially in the tablet with the iron salt is that which generated chemical gardens with more amino acids in their structures.",
    url = "https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01345",
    doi = "10.1021/acs.langmuir.2c01345",
    openalex = "W4292314302",
    references = "cartwright2019the"
}

@article{doi101038s41561022010671,
    author = "Barge, Laura M. y Price, R.E.",
    title = "Condiciones geoquímicas diversas para la química prebiótica en fuentes hidrotermales alcalinas de aguas someras",
    year = "2022",
    journal = "Nature Geoscience",
    url = "https://doi.org/10.1038/s41561-022-01067-1",
    doi = "10.1038/s41561-022-01067-1",
    openalex = "W4309760581",
    references = "doi103390life11050429"
}

Resumen Los minerales de sulfuro de hierro (II) han ganado atención en las últimas décadas debido a su relevancia en las hipótesis sobre el surgimiento de la vida en la Tierra primitiva hace alrededor de 4 mil millones de años. En la teoría de los respiraderos submarinos, se ha propuesto que esos minerales, especialmente la mackinawita, jugaron un papel clave en los procesos prebióticos. Se estima que están presentes en un entorno electroquímico natural, análogo a uno quimiosmótico, formado en la interfaz entre el océano primitivo y el interior de los sistemas hidrotermales alcalinos, la interfaz temprana respiradero-océano. Para evaluar esta y otras hipótesis, se realizaron estudios voltamétricos para comprender mejor el comportamiento electroquímico de los minerales bajo condiciones análogas a la interfaz respiradero-océano. Los resultados preliminares presentados aquí indican que, en el rango de potencial estimado que existe en esa interfaz, la mackinawita puede transicionar a otras fases minerales y puede posiblemente coexistir con otros minerales, resultantes de su oxidación. Esto puede crear una diversidad química local. Además, se ha probado un protocolo para la incorporación de Ni en la estructura de la mackinawita, resultando en una superficie que mostró un comportamiento interesante en presencia de CO2, aunque los experimentos definitivos mostraron que son necesarios para una comprensión más profunda de ese comportamiento. En general, los resultados son consistentes con resultados anteriores sobre las propiedades electrocatalíticas de los materiales Fe-Ni-S para la reducción de CO2, y también podrían conducir al surgimiento de un protometabolismo en la Tierra primitiva.

@article{doi10108826331357ac79e7,
    author = "Altair, Thiago and Galante, Douglas and Varela, Hamilton",
    title = "Voltammetric investigation on iron-(nickel-)sulfur surface under conditions for the emergence of life",
    year = "2022",
    journal = "IOP SciNotes",
    abstract = "Resumen Los minerales de sulfuro de hierro (II) han ganado atención en las últimas décadas debido a su relevancia en las hipótesis sobre el surgimiento de la vida en la Tierra primitiva hace alrededor de 4 mil millones de años. En la teoría de los respiraderos submarinos, se ha propuesto que esos minerales, especialmente la mackinawita, jugaron un papel clave en los procesos prebióticos. Se estima que están presentes en un entorno electroquímico natural, análogo a uno quimiosmótico, formado en la interfaz entre el océano primitivo y el interior de los sistemas hidrotermales alcalinos, la interfaz temprana respiradero-océano. Para evaluar esta y otras hipótesis, se realizaron estudios voltamétricos para comprender mejor el comportamiento electroquímico de los minerales bajo condiciones análogas a la interfaz respiradero-océano. Los resultados preliminares presentados aquí indican que, en el rango de potencial estimado que existe en esa interfaz, la mackinawita puede transicionar a otras fases minerales y puede posiblemente coexistir con otros minerales, resultantes de su oxidación. Esto puede crear una diversidad química local. Además, se ha probado un protocolo para la incorporación de Ni en la estructura de la mackinawita, resultando en una superficie que mostró un comportamiento interesante en presencia de CO2, aunque los experimentos definitivos mostraron que son necesarios para una comprensión más profunda de ese comportamiento. En general, los resultados son consistentes con resultados anteriores sobre las propiedades electrocatalíticas de los materiales Fe-Ni-S para la reducción de CO2, y también podrían conducir al surgimiento de un protometabolismo en la Tierra primitiva.",
    url = "https://doi.org/10.1088/2633-1357/ac79e7",
    doi = "10.1088/2633-1357/ac79e7",
    openalex = "W4283068526",
    references = "doi103390life11080777"
}

El concepto de habitabilidad se utiliza ahora ampliamente para describir zonas en un sistema solar en las que los planetas con agua líquida pueden sostener la vida. Debido a que la habitabilidad no incorpora explícitamente el origen de la vida, este artículo propone una nueva palabra: urabilidad, que se refiere a las condiciones que permiten que la vida comience. La utilidad de la palabra se prueba aplicándola a combinaciones de múltiples factores geofísicos y geoquímicos que apoyan zonas localizadas plausibles que son propicias para las reacciones químicas y los procesos de ensamblaje molecular requeridos para el origen de la vida. El concepto de mundos urables, cuerpos planetarios que pueden sostener el surgimiento de la vida, se considera para cuerpos en nuestro propio sistema solar y exoplanetas más allá.

@article{doi101089ast20210173,
    author = "Deamer, David W. y Cary, Francesca y Damer, Bruce",
    title = "Urability: Una propiedad de los cuerpos planetarios que pueden soportar un origen de la vida",
    year = "2022",
    journal = "Astrobiología",
    abstract = "El concepto de habitabilidad se utiliza ahora ampliamente para describir zonas en un sistema solar en las que los planetas con agua líquida pueden sostener la vida. Debido a que la habitabilidad no incorpora explícitamente el origen de la vida, este artículo propone una nueva palabra: urabilidad, que se refiere a las condiciones que permiten que la vida comience. La utilidad de la palabra se prueba aplicándola a combinaciones de múltiples factores geofísicos y geoquímicos que apoyan zonas localizadas plausibles que son propicias para las reacciones químicas y los procesos de ensamblaje molecular requeridos para el origen de la vida. El concepto de mundos urables, cuerpos planetarios que pueden sostener el surgimiento de la vida, se considera para cuerpos en nuestro propio sistema solar y exoplanetas más allá.",
    url = "https://doi.org/10.1089/ast.2021.0173",
    doi = "10.1089/ast.2021.0173",
    openalex = "W4282915451",
    references = "doi103390life11050429"
}

Los experimentos químicos sobre el origen de la vida suelen tener como objetivo producir productos finales químicos específicos, como aminoácidos, ácidos nucleicos o azúcares. Los sistemas químicos resultantes no evolucionan ni se adaptan porque carecen de procesos de selección natural. Hemos modificado los aparatos de origen de la vida de Miller para incorporar varios factores de selección fisicoquímica prebiótica naturales que pueden probarse individualmente o en conjunto: ciclos de congelación-descongelación; ciclos de secado-humedad; ciclos de luz ultravioleta-oscuridad; y superficies catalíticas como arcillas o minerales. Cada proceso ya se conoce por impulsar reacciones químicas importantes del origen de la vida, como la producción de péptidos y la síntesis de bases de ácidos nucleicos, y cada uno también puede destruir diversos reactivos y productos, resultando en selección dentro del sistema químico. Ningún aparato anterior ha permitido que todos estos procesos de selección funcionen juntos. La síntesis continua y la selección de productos pueden llevarse a cabo durante muchos meses porque los aparatos pueden ser re-gasificados. Por lo tanto, por primera vez puede explorarse la evolución química a largo plazo de ecosistemas químicos bajo diversas combinaciones de selección natural. Argumentamos que es hora de comenzar a experimentar con los efectos a largo plazo de tales procesos de selección natural prebiótica, ya que pueden haber ayudado a la vida biótica a emerger al domar la explosión química combinatoria que resulta de las síntesis químicas ilimitadas.

@article{doi103390life12101508,
    author = "Root‐Bernstein, Robert y Brown, Adam W.",
    title = "Nuevos aparatos para incorporar procesos de selección natural en experimentos sobre el origen de la vida para producir ecosistemas químicos que evolucionan adaptativamente",
    year = "2022",
    journal = "Life",
    abstract = "Los experimentos químicos sobre el origen de la vida suelen tener como objetivo producir productos finales químicos específicos, como aminoácidos, ácidos nucleicos o azúcares. Los sistemas químicos resultantes no evolucionan ni se adaptan porque carecen de procesos de selección natural. Hemos modificado los aparatos de origen de la vida de Miller para incorporar varios factores de selección fisicoquímica prebiótica naturales que pueden probarse individualmente o en conjunto: ciclos de congelación-descongelación; ciclos de secado-humedad; ciclos de luz ultravioleta-oscuridad; y superficies catalíticas como arcillas o minerales. Cada proceso ya se conoce por impulsar reacciones químicas importantes del origen de la vida, como la producción de péptidos y la síntesis de bases de ácidos nucleicos, y cada uno también puede destruir diversos reactivos y productos, resultando en selección dentro del sistema químico. Ningún aparato anterior ha permitido que todos estos procesos de selección funcionen juntos. La síntesis continua y la selección de productos pueden llevarse a cabo durante muchos meses porque los aparatos pueden ser re-gasificados. Por lo tanto, por primera vez puede explorarse la evolución química a largo plazo de ecosistemas químicos bajo diversas combinaciones de selección natural. Argumentamos que es hora de comenzar a experimentar con los efectos a largo plazo de tales procesos de selección natural prebiótica, ya que pueden haber ayudado a la vida biótica a emerger al domar la explosión química combinatoria que resulta de las síntesis químicas ilimitadas.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life12101508",
    doi = "10.3390/life12101508",
    openalex = "W4297477492",
    references = "doi103390life11080777"
}

El trifosfato de adenosina (ATP) puede ser la molécula biológica pequeña más importante. Desde su descubrimiento en 1929, el ATP ha sido considerado el reservorio de energía de la vida. Sin embargo, este compuesto significa más para la vida. Su leyenda comienza al amanecer de la vida y dura hasta hoy. El ATP debe ser el componente básico de los ribozimas antiguos y puede facilitar el origen de las proteínas estructuradas. En los organismos existentes, el ATP continúa construyendo ácido ribonucleico (ARN) y actuar como un cofactor de proteínas. El ATP también funciona como un hidrotrope biológico, lo que puede mantener las macromoléculas solubles en el ambiente primitivo y puede regular la separación de fases en las células modernas. Estas funciones están involucradas en la patogénesis de enfermedades relacionadas con el envejecimiento y el cáncer de mama, proporcionando pistas para descubrir agentes anti-envejecimiento y tácticas de medicina de precisión para el cáncer de mama.

@article{doi103390metabo12050461,
    author = "Chu, Xin‐Yi y Xu, Yuanyuan y Tong, Xinyu y Wang, Gang y Zhang, Hongyu",
    title = "La leyenda del ATP: Desde el origen de la vida hasta la medicina de precisión",
    year = "2022",
    journal = "Metabolites",
    abstract = "El trifosfato de adenosina (ATP) puede ser la molécula biológica pequeña más importante. Desde su descubrimiento en 1929, el ATP ha sido considerado el reservorio de energía de la vida. Sin embargo, este compuesto significa más para la vida. Su leyenda comienza al amanecer de la vida y dura hasta hoy. El ATP debe ser el componente básico de los ribozimas antiguos y puede facilitar el origen de las proteínas estructuradas. En los organismos existentes, el ATP continúa construyendo ácido ribonucleico (ARN) y actuar como un cofactor de proteínas. El ATP también funciona como un hidrotrope biológico, lo que puede mantener las macromoléculas solubles en el ambiente primitivo y puede regular la separación de fases en las células modernas. Estas funciones están involucradas en la patogénesis de enfermedades relacionadas con el envejecimiento y el cáncer de mama, proporcionando pistas para descubrir agentes anti-envejecimiento y tácticas de medicina de precisión para el cáncer de mama.",
    url = "https://doi.org/10.3390/metabo12050461",
    doi = "10.3390/metabo12050461",
    openalex = "W4280649924",
    references = "doi103390life10030020"
}

La construcción de entornos hipotéticos para producir moléculas orgánicas como intermediarios metabólicos o aminoácidos es objeto de investigación continua sobre el surgimiento de la vida. Los experimentos centrados específicamente en un enfoque anabólico suelen depender de un catalizador mineral para facilitar el suministro de orgánicos que pudieron haber producido los bloques de construcción prebióticos para la vida. Alternativamente a un sistema catalítico verdadero, un mineral podría oxidarse sacrificialmente en la producción de orgánicos, lo que obligaría a la vida emergente a recurrir a materiales vírgenes para cada iteración de los procesos metabólicos. El objetivo de esta perspectiva es examinar la literatura actual «primero el metabolismo» a través de la lente de la química de materiales para evaluar la necesidad de una mayor actividad catalítica y análisis de materiales. Si bien muchos estudios elegantes han detallado la producción de bloques de construcción químicos bajo condiciones geológicamente plausibles y biológicamente relevantes, pocos parecen hacerlo con cantidades subestoiquiométricas de metales o minerales. Avanzar hacia metales subestoiquiométricos con análisis de materiales rigurosos es necesario para demostrar la viabilidad de un pilar elusivo de las hipótesis «primero el metabolismo»: la catálisis. Enfatizamos que el trabajo futuro debería buscar demostrar una menor carga de catalizador, una mayor productividad y/o análisis de materiales rigurosos como evidencia de una catálisis verdadera.

@article{doi101002chem202301447,
    author = "de Graaf, Ruvan y Decker, Yannick De y Sojo, Víctor y Hudson, Reuben",
    title = "Cuantificando la catálisis en el origen de la vida**",
    year = "2023",
    journal = "Química - Una Revista Europea",
    abstract = "La construcción de entornos hipotéticos para producir moléculas orgánicas como intermediarios metabólicos o aminoácidos es objeto de investigación continua sobre el surgimiento de la vida. Los experimentos centrados específicamente en un enfoque anabólico suelen depender de un catalizador mineral para facilitar el suministro de orgánicos que pudieron haber producido los bloques de construcción prebióticos para la vida. Alternativamente a un sistema catalítico verdadero, un mineral podría oxidarse sacrificialmente en la producción de orgánicos, lo que obligaría a la vida emergente a recurrir a materiales vírgenes para cada iteración de los procesos metabólicos. El objetivo de esta perspectiva es examinar la literatura actual «primero el metabolismo» a través de la lente de la química de materiales para evaluar la necesidad de una mayor actividad catalítica y análisis de materiales. Si bien muchos estudios elegantes han detallado la producción de bloques de construcción químicos bajo condiciones geológicamente plausibles y biológicamente relevantes, pocos parecen hacerlo con cantidades subestoiquiométricas de metales o minerales. Avanzar hacia metales subestoiquiométricos con análisis de materiales rigurosos es necesario para demostrar la viabilidad de un pilar elusivo de las hipótesis «primero el metabolismo»: la catálisis. Enfatizamos que el trabajo futuro debería buscar demostrar una menor carga de catalizador, una mayor productividad y/o análisis de materiales rigurosos como evidencia de una catálisis verdadera.",
    url = "https://doi.org/10.1002/chem.202301447",
    doi = "10.1002/chem.202301447",
    openalex = "W4385799227",
    references = "doi103390life10030020, doi103390life8040046"
}

@article{doi101016jbiosystems2023104927,
    author = "Fields, Chris y Levin, Michael",
    title = "Desarrollo regulador como modelo para el estudio del origen de la vida y la vida artificial",
    year = "2023",
    journal = "Biosystems",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2023.104927",
    doi = "10.1016/j.biosystems.2023.104927",
    openalex = "W4377101719",
    references = "doi103390life10040042"
}

Se hipotetiza que las fuentes alcalinas (AVs) fueron un escenario para el origen de la vida, al crear fuertes gradientes a través de membranas inorgánicas dentro de estructuras de chimenea. En el pasado, se formaron estructuras de chimenea tridimensionales bajo condiciones de laboratorio; sin embargo, no era posible la visualización o prueba in situ de los gradientes. Desarrollamos un modelo microfluídico cuasi-bidimensional de AVs que permite la visualización espacio-temporal de la precipitación mineral en experimentos de bajo volumen. Tras la inyección de un fluido alcalino en una solución ácida rica en hierro, observamos un conjunto diverso de morfologías de precipitación, principalmente controladas por la velocidad de flujo y la concentración iónica. Mediante imágenes de microscopía y tintes dependientes del pH, demostramos que los precipitados en forma de dedos pueden facilitar la formación y mantenimiento de gradientes de pH a microescala y la acumulación de partículas dispersas en geometrías confinadas. Nuestros hallazgos establecen un modelo para investigar el potencial de los gradientes a través de una frontera semipermeable para la compartimentalización temprana, la acumulación y las reacciones químicas en los orígenes de la vida.

@article{doi101126sciadvadi1884,
    author = "Weingart, Maximilian y Chen, Siyu y Donat, Clara y Helmbrecht, Vanessa y Orsi, William D. y Braun, Dieter y Alim, Karen",
    title = "Recreación de fuentes alcalinas en dos dimensiones para estudiar gradientes de pH, morfología de precipitación y acumulación de moléculas",
    year = "2023",
    journal = "Science Advances",
    abstract = "Se hipotetiza que las fuentes alcalinas (AVs) fueron un escenario para el origen de la vida, al crear fuertes gradientes a través de membranas inorgánicas dentro de estructuras de chimenea. En el pasado, se formaron estructuras de chimenea tridimensionales bajo condiciones de laboratorio; sin embargo, no era posible la visualización o prueba in situ de los gradientes. Desarrollamos un modelo microfluídico cuasi-bidimensional de AVs que permite la visualización espacio-temporal de la precipitación mineral en experimentos de bajo volumen. Tras la inyección de un fluido alcalino en una solución ácida rica en hierro, observamos un conjunto diverso de morfologías de precipitación, principalmente controladas por la velocidad de flujo y la concentración iónica. Mediante imágenes de microscopía y tintes dependientes del pH, demostramos que los precipitados en forma de dedos pueden facilitar la formación y mantenimiento de gradientes de pH a microescala y la acumulación de partículas dispersas en geometrías confinadas. Nuestros hallazgos establecen un modelo para investigar el potencial de los gradientes a través de una frontera semipermeable para la compartimentalización temprana, la acumulación y las reacciones químicas en los orígenes de la vida.",
    url = "https://doi.org/10.1126/sciadv.adi1884",
    doi = "10.1126/sciadv.adi1884",
    openalex = "W4387164918",
    references = "doi101016jearscirev2021103910, doi103390life11080777"
}

La serpentinización en los respiraderos hidrotermales es central para algunas teorías autotróficas sobre el origen de la vida porque genera compartimentos, reductores, catalizadores y gradientes. Durante el proceso de serpentinización, el agua circula a través de sistemas hidrotermales en la corteza donde oxida el Fe (II) en minerales ultramáficos para generar minerales de Fe (III) y H2. El hidrógeno molecular puede, a su vez, servir como una fuente de electrones libremente difusible para la reducción de CO2 a compuestos orgánicos, siempre que estén presentes catalizadores adecuados. Utilizando catalizadores que se sintetizan naturalmente en los respiraderos hidrotermales durante la serpentinización, el H2 reduce el CO2 a formiato, acetato, piruvato y metano. Estos compuestos representan la base del metabolismo microbiano del carbono y la energía en acetógenos y metanógenos, estrictos quimiolitoautótrofos anaerobios que utilizan la vía de la acetil-CoA para la fijación de CO2 y que habitan ambientes serpentinizantes hoy en día. La serpentinización genera carbono reducido, nitrógeno y, como sugieren hallazgos más recientes, compuestos de fósforo reducido que probablemente fueron propicios para el proceso de origen. Además, da lugar a microcompartimentos inorgánicos y gradientes de protones de la polaridad adecuada y de magnitud suficiente para soportar la síntesis de ATP quimiosmótica por la ATP sintasa de rotor-estator. Esto ayudaría a explicar por qué el principio de aprovechamiento de energía quimiosmótica está más conservado (más antiguo) que la maquinaria para generar gradientes iónicos mediante bombeo acoplado a reacciones químicas exergónicas, lo cual, en el caso de los acetógenos y metanógenos, implica la reducción de CO2 dependiente de H2. Los sistemas serpentinizantes existen en ambientes terrestres y de océano profundo. En la Tierra primitiva probablemente eran más abundantes que hoy. Hay evidencia de que la serpentinización ocurrió una vez en Marte y probablemente sigue ocurriendo en la luna helada de Saturno, Encélado, proporcionando una perspectiva sobre la serpentinización como fuente de reductores, catalizadores y desequilibrio químico para la vida en otros mundos.

@article{doi103389fmicb20231257597,
    author = "Schwander, Loraine y Brabender, Max y Mrnjavac, Natalia y Wimmer, Jessica L. E. y Preiner, Martina y Martin, William",
    title = "Serpentinización como fuente de energía, electrones, orgánicos, catalizadores, nutrientes y gradientes de pH para el origen de LUCA y la vida",
    year = "2023",
    journal = "Frontiers in Microbiology",
    abstract = "La serpentinización en los respiraderos hidrotermales es central para algunas teorías autotróficas sobre el origen de la vida porque genera compartimentos, reductores, catalizadores y gradientes. Durante el proceso de serpentinización, el agua circula a través de sistemas hidrotermales en la corteza donde oxida el Fe (II) en minerales ultramáficos para generar minerales de Fe (III) y H2. El hidrógeno molecular puede, a su vez, servir como una fuente de electrones libremente difusible para la reducción de CO2 a compuestos orgánicos, siempre que estén presentes catalizadores adecuados. Utilizando catalizadores que se sintetizan naturalmente en los respiraderos hidrotermales durante la serpentinización, el H2 reduce el CO2 a formiato, acetato, piruvato y metano. Estos compuestos representan la base del metabolismo microbiano del carbono y la energía en acetógenos y metanógenos, estrictos quimiolitoautótrofos anaerobios que utilizan la vía de la acetil-CoA para la fijación de CO2 y que habitan ambientes serpentinizantes hoy en día. La serpentinización genera carbono reducido, nitrógeno y, como sugieren hallazgos más recientes, compuestos de fósforo reducido que probablemente fueron propicios para el proceso de origen. Además, da lugar a microcompartimentos inorgánicos y gradientes de protones de la polaridad adecuada y de magnitud suficiente para soportar la síntesis de ATP quimiosmótica por la ATP sintasa de rotor-estator. Esto ayudaría a explicar por qué el principio de aprovechamiento de energía quimiosmótica está más conservado (más antiguo) que la maquinaria para generar gradientes iónicos mediante bombeo acoplado a reacciones químicas exergónicas, lo cual, en el caso de los acetógenos y metanógenos, implica la reducción de CO2 dependiente de H2. Los sistemas serpentinizantes existen en ambientes terrestres y de océano profundo. En la Tierra primitiva probablemente eran más abundantes que hoy. Hay evidencia de que la serpentinización ocurrió una vez en Marte y probablemente sigue ocurriendo en la luna helada de Saturno, Encélado, proporcionando una perspectiva sobre la serpentinización como fuente de reductores, catalizadores y desequilibrio químico para la vida en otros mundos.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1257597",
    doi = "10.3389/fmicb.2023.1257597",
    openalex = "W4387305102",
    references = "doi101073pnas1916109117, doi101098rsta20180421, openalexw287848292"
}

El origen de la vida es una de las preguntas más fundamentales de la humanidad. Ha sido y sigue siendo abordado por una amplia gama de investigadores de diferentes campos, con diferentes enfoques e ideas sobre cómo surgió. Lo que sigue siendo incompleto es la información restringida sobre el entorno y las condiciones reinantes en la Tierra Hádica, particularmente sobre los ingredientes inorgánicos disponibles, y la estabilidad y longevidad de los diversos entornos sugeridos como lugares para la emergencia de la vida, así como sobre la cinética y las tasas de los pasos prebióticos que conducen a la vida. Esta contribución revisa nuestra comprensión actual del escenario geológico en el que surgió la vida en la Tierra, centrándonos específicamente en detalles sobre los entornos y las escalas de tiempo disponibles para las reacciones prebióticas, con el objetivo de proporcionar a los experimentadores restricciones más específicas. Una vez establecido el escenario, planteamos las preguntas aún abiertas sobre el origen de la vida: ¿comenzó la vida de forma orgánica o en forma mineralógica? Si de forma orgánica, ¿cuál fue el origen de los constituyentes orgánicos de la vida? ¿Qué vino primero, el metabolismo o la replicación? ¿Cuál fue la escala de tiempo para la emergencia de la vida? Concluimos que el camino a seguir para la química prebiótica es un enfoque que fusiona la geología y la química, es decir, alejado del equilibrio, ciclos húmedo-secos (ya sea exposición subaérea o deshidratación mediante quelación a superficies minerales) de reacciones orgánicas que ocurren repetidamente e iterativamente en superficies minerales bajo condiciones similares a las hidrotermales.

@article{doi103389fspas20221095701,
    author = "Westall, Francès y Brack, André y Fairén, Alberto González y Schulte, M.",
    title = "Setting the geological scene for the origin of life and continuing open questions about its emergence",
    year = "2023",
    journal = "Frontiers in Astronomy and Space Sciences",
    abstract = "El origen de la vida es una de las preguntas más fundamentales de la humanidad. Ha sido y sigue siendo abordado por una amplia gama de investigadores de diferentes campos, con diferentes enfoques e ideas sobre cómo surgió. Lo que sigue siendo incompleto es la información restringida sobre el entorno y las condiciones reinantes en la Tierra Hádica, particularmente sobre los ingredientes inorgánicos disponibles, y la estabilidad y longevidad de los diversos entornos sugeridos como lugares para la emergencia de la vida, así como sobre la cinética y las tasas de los pasos prebióticos que conducen a la vida. Esta contribución revisa nuestra comprensión actual del escenario geológico en el que surgió la vida en la Tierra, centrándonos específicamente en detalles sobre los entornos y las escalas de tiempo disponibles para las reacciones prebióticas, con el objetivo de proporcionar a los experimentadores restricciones más específicas. Una vez establecido el escenario, planteamos las preguntas aún abiertas sobre el origen de la vida: ¿comenzó la vida de forma orgánica o en forma mineralógica? Si de forma orgánica, ¿cuál fue el origen de los constituyentes orgánicos de la vida? ¿Qué vino primero, el metabolismo o la replicación? ¿Cuál fue la escala de tiempo para la emergencia de la vida? Concluimos que el camino a seguir para la química prebiótica es un enfoque que fusiona la geología y la química, es decir, alejado del equilibrio, ciclos húmedo-secos (ya sea exposición subaérea o deshidratación mediante quelación a superficies minerales) de reacciones orgánicas que ocurren repetidamente e iterativamente en superficies minerales bajo condiciones similares a las hidrotermales.",
    url = "https://doi.org/10.3389/fspas.2022.1095701",
    doi = "10.3389/fspas.2022.1095701",
    openalex = "W4313560149",
    references = "doi101007s1121401906248, doi101016jprecamres201804007"
}

Resumen El origen de la vida (OoL) ha sido siempre un tema misterioso y desafiante que desconcierta a los seres humanos. Los minerales de arcilla poseen propiedades únicas y una amplia distribución en los entornos de la Tierra primitiva. No solo pueden adsorber pequeñas moléculas biológicas para catalizar su polimerización, sino que también desempeñan un papel activo en la formación y evolución de las protocélulas. En esta revisión, se resume el progreso de la investigación sobre las interacciones de los minerales de arcilla con biomoléculas y estructuras complejas de protocélulas en el campo del OoL basado en la teoría de la evolución química. Se introducen en detalle los tipos, estructuras y propiedades de los minerales de arcilla, las moléculas biológicas y los modelos de protocélulas relacionados con el OoL. Se describe sistemáticamente el mecanismo de interacción entre los minerales de arcilla y las moléculas biológicas, la construcción de protocélulas y el papel de los minerales de arcilla en la formación, estructura y estabilidad de las protocélulas. Finalmente, se discuten las prioridades de investigación futuras y los desafíos en el campo del OoL basados en minerales de arcilla, biomoléculas y protocélulas. Se aspira a que esta revisión pueda avanzar ulteriormente la exploración del OoL desde una nueva perspectiva y también pueda aportar algunos hallazgos e ideas interesantes a la investigación interdisciplinaria de materiales, biología, química y otras disciplinas relacionadas. Los minerales de arcilla tienen una variedad de interacciones con pequeñas biomoléculas, que pueden utilizarse como plantillas estructurales y funcionales para promover la síntesis orgánica de biomoléculas y la formación y evolución de protocélulas, desempeñando un papel no despreciable en el campo del OoL.

@article{doi101002adfm202406210,
    author = "Yan, Ying and Yang, Huaming",
    title = "Interacciones de Minerales de Arcilla con Biomoléculas y Estructuras Complejas de Protocélulas en el Origen de la Vida: Una Revisión",
    year = "2024",
    journal = "Advanced Functional Materials",
    abstract = "Resumen El origen de la vida (OoL) ha sido siempre un tema misterioso y desafiante que desconcierta a los seres humanos. Los minerales de arcilla poseen propiedades únicas y una amplia distribución en los entornos de la Tierra primitiva. No solo pueden adsorber pequeñas moléculas biológicas para catalizar su polimerización, sino que también desempeñan un papel activo en la formación y evolución de las protocélulas. En esta revisión, se resume el progreso de la investigación sobre las interacciones de los minerales de arcilla con biomoléculas y estructuras complejas de protocélulas en el campo del OoL basado en la teoría de la evolución química. Se introducen en detalle los tipos, estructuras y propiedades de los minerales de arcilla, las moléculas biológicas y los modelos de protocélulas relacionados con el OoL. Se describe sistemáticamente el mecanismo de interacción entre los minerales de arcilla y las moléculas biológicas, la construcción de protocélulas y el papel de los minerales de arcilla en la formación, estructura y estabilidad de las protocélulas. Finalmente, se discuten las prioridades de investigación futuras y los desafíos en el campo del OoL basados en minerales de arcilla, biomoléculas y protocélulas. Se aspira a que esta revisión pueda avanzar ulteriormente la exploración del OoL desde una nueva perspectiva y también pueda aportar algunos hallazgos e ideas interesantes a la investigación interdisciplinaria de materiales, biología, química y otras disciplinas relacionadas. Los minerales de arcilla tienen una variedad de interacciones con pequeñas biomoléculas, que pueden utilizarse como plantillas estructurales y funcionales para promover la síntesis orgánica de biomoléculas y la formación y evolución de protocélulas, desempeñando un papel no despreciable en el campo del OoL.",
    url = "https://doi.org/10.1002/adfm.202406210",
    doi = "10.1002/adfm.202406210",
    openalex = "W4400869036",
    references = "doi101016jbiosystems2019104063, doi101089ast20210162"
}

@article{doi101038d41586024005444,
    author = "Lane, Nick y Xavier, Joana C.",
    title = "Para desentrañar el origen de la vida, trate los hallazgos como piezas de un rompecabezas más grande",
    year = "2024",
    journal = "Nature",
    url = "https://doi.org/10.1038/d41586-024-00544-4",
    doi = "10.1038/d41586-024-00544-4",
    openalex = "W4392168243",
    references = "doi103390life10030020"
}

El origen de la vida requirió compartimentos delimitados por membranas para permitir la separación y concentración de la bioquímica interna del entorno externo y establecer gradientes iónicos de aprovechamiento de energía. Las moléculas anfifílicas de cadena larga, como los ácidos grasos, parecen ser candidatos fuertes para haber formado las primeras membranas celulares, aunque cómo se generaron por primera vez sigue siendo poco claro. Aquí mostramos que la reacción de hidrógeno disuelto y bicarbonato con el mineral rico en hierro magnetita bajo condiciones de flujo continuo, pH alcalino y temperaturas relativamente bajas (90 °C) genera una variedad de compuestos alifáticos de cadena larga funcionalizados, incluidos ácidos grasos mixtos de hasta 18 átomos de carbono. Las moléculas orgánicas anfifílicas formadoras de membranas generadas fácilmente en la primera vida celular pudieron haber sido impulsadas por una química similar generada por la mezcla de agua rica en bicarbonato (equilibrada con una atmósfera enriquecida en dióxido de carbono) con fluidos alcalinos ricos en hidrógeno alimentados por la serpentinización de la corteza temprana rica en hierro de la Tierra.

@article{doi101038s43247023011964,
    author = "Purvis, Graham and Šiller, Lidija and Crosskey, Archie and Vincent, J. Bryan and Wills, Corinne and Sheriff, Jake and Xavier, Cijo M. and Telling, Jon",
    title = "ARTÍCULO RETIRADO: Generación de ácidos grasos de cadena larga por reducción de bicarbonato impulsada por hidrógeno en fuentes hidrotermales alcalinas antiguas",
    year = "2024",
    journal = "Communications Earth \& Environment",
    abstract = "El origen de la vida requirió compartimentos delimitados por membranas para permitir la separación y concentración de la bioquímica interna del entorno externo y establecer gradientes iónicos de aprovechamiento de energía. Las moléculas anfifílicas de cadena larga, como los ácidos grasos, parecen ser candidatos fuertes para haber formado las primeras membranas celulares, aunque cómo se generaron por primera vez sigue siendo poco claro. Aquí mostramos que la reacción de hidrógeno disuelto y bicarbonato con el mineral rico en hierro magnetita bajo condiciones de flujo continuo, pH alcalino y temperaturas relativamente bajas (90 °C) genera una variedad de compuestos alifáticos de cadena larga funcionalizados, incluidos ácidos grasos mixtos de hasta 18 átomos de carbono. Las moléculas orgánicas anfifílicas formadoras de membranas generadas fácilmente en la primera vida celular pudieron haber sido impulsadas por una química similar generada por la mezcla de agua rica en bicarbonato (equilibrada con una atmósfera enriquecida en dióxido de carbono) con fluidos alcalinos ricos en hidrógeno alimentados por la serpentinización de la corteza temprana rica en hierro de la Tierra.",
    url = "https://doi.org/10.1038/s43247-023-01196-4",
    doi = "10.1038/s43247-023-01196-4",
    openalex = "W4390819649",
    references = "doi103390life10110291"
}

Resumen El Campo Hidrotermal de Strytan (SHF) en terreno basáltico en Islandia es uno de los sistemas de fuentes hidrotermales submarinas alcalinas existentes favorecidos como análogos para donde la vida en la Tierra pudo haber comenzado. Para probar esta hipótesis, analizamos la composición, estructura y mineralogía de muestras de chimeneas hidrotermales generadas en el SHF. Encontramos que los precipitados de chimenea están compuestos de silicatos de magnesio, incluyendo arcillas del grupo saponita-stevensita (alto Mg y Si, bajo Fe y Al), carbonatos de calcio y sulfatos de calcio. Las chimeneas comprenden estructuras permeables con tamaños de poros de hasta 1 µm o menos. Sus complejos interiores, observados con SEM (Microscopía Electrónica de Barrido) y TC de rayos X (tomografía computarizada), exhiben altas áreas superficiales internas. El análisis EDX (espectroscopía de rayos X de dispersión de energía) revela un aumento en la relación Mg/Si hacia los exteriores de la chimenea. Los experimentos análogos de jardín químico producen chimeneas de silicatos de magnesio similares con estructuras internas porosas, indicando que los experimentos de inyección-precipitación pueden ser análogos de alta fidelidad para las chimeneas hidrotermales naturales en el SHF. Concluimos que las chimeneas del SHF pudieron haber facilitado reacciones prebióticas comparables a las propuestas para arcillas y geles de sílice en fuentes alcalinas supuestamente hadeanas a eoaqueanas. El análisis de la dinámica de fluidos muestra que estas chimeneas son intermedias en su tasa de crecimiento en comparación con los fumadores negros más rápidos, aunque más lentas que las de Lost City. El SHF se propone como un análogo de fuente hidrotermal alcalina prebiótica para terrenos basálticos en la Tierra primitiva.

@article{doi101186s4064502300603w,
    author = "Gutiérrez‐Ariza, Carlos y Barge, Laura M. y Ding, Yang y Cardoso, Silvana S. S. y McGlynn, Shawn E. y Nakamura, Ryuhei y Giovanelli, Donato y Price, R.E. y Lee, Hye‐Eun y Huertas, F. Javier y Sainz‐Díaz, C. Ignacio y Cartwright, Julyan H. E.",
    title = "Chimeneas de silicatos de magnesio en el campo hidrotermal de Strytan, Islandia, como análogos para la química prebiótica en fuentes hidrotermales submarinas alcalinas en la Tierra primitiva",
    year = "2024",
    journal = "Avances en Ciencias de la Tierra y Planetaria",
    abstract = "Resumen El Campo Hidrotermal de Strytan (SHF) en terreno basáltico en Islandia es uno de los sistemas de fuentes hidrotermales submarinas alcalinas existentes favorecidos como análogos para donde la vida en la Tierra pudo haber comenzado. Para probar esta hipótesis, analizamos la composición, estructura y mineralogía de muestras de chimeneas hidrotermales generadas en el SHF. Encontramos que los precipitados de chimenea están compuestos de silicatos de magnesio, incluyendo arcillas del grupo saponita-stevensita (alto Mg y Si, bajo Fe y Al), carbonatos de calcio y sulfatos de calcio. Las chimeneas comprenden estructuras permeables con tamaños de poros de hasta 1 µm o menos. Sus complejos interiores, observados con SEM (Microscopía Electrónica de Barrido) y TC de rayos X (tomografía computarizada), exhiben altas áreas superficiales internas. El análisis EDX (espectroscopía de rayos X de dispersión de energía) revela un aumento en la relación Mg/Si hacia los exteriores de la chimenea. Los experimentos análogos de jardín químico producen chimeneas de silicatos de magnesio similares con estructuras internas porosas, indicando que los experimentos de inyección-precipitación pueden ser análogos de alta fidelidad para las chimeneas hidrotermales naturales en el SHF. Concluimos que las chimeneas del SHF pudieron haber facilitado reacciones prebióticas comparables a las propuestas para arcillas y geles de sílice en fuentes alcalinas supuestamente hadeanas a eoaqueanas. El análisis de la dinámica de fluidos muestra que estas chimeneas son intermedias en su tasa de crecimiento en comparación con los fumadores negros más rápidos, aunque más lentas que las de Lost City. El SHF se propone como un análogo de fuente hidrotermal alcalina prebiótica para terrenos basálticos en la Tierra primitiva.",
    url = "https://doi.org/10.1186/s40645-023-00603-w",
    doi = "10.1186/s40645-023-00603-w",
    openalex = "W4392298409",
    references = "doi101016jearscirev2021103910, doi103389fmicb20231145915"
}

El papel de la teoría evolutiva en el origen de la vida es un tema ampliamente debatido. El origen y el desarrollo temprano de la vida suelen separarse en una fase prebiótica y una fase protocelular, lo que finalmente conduce al Último Antepasado Común Universal. Es más probable que el Último Antepasado Común Universal estuviera sujeto a la evolución darwiniana, pero la pregunta sigue siendo hasta qué punto la evolución darwiniana se aplica a las fases prebióticas y protocelulares. En esta revisión, reflexionamos sobre el estado actual de la teoría evolutiva en la investigación de los orígenes de la vida, reuniendo la filosofía de la ciencia, la biología evolutiva y la investigación empírica en el campo de los orígenes. Exploramos las diversas maneras en que la teoría evolutiva se ha extendido más allá de la biología; examinamos cómo estas extensiones se aplican al desarrollo prebiótico del (proto)metabolismo; e investigamos cómo la terminología de la teoría evolutiva se está empleando actualmente en la investigación de vanguardia sobre los orígenes de la vida. Al hacerlo, identificamos algunos de los obstáculos actuales para una explicación evolutiva de los orígenes de la vida, así como abrimos nuevas vías de investigación.

@article{doi103390life14020175,
    author = "Schoenmakers, Ludo L. J. and Reydon, Thomas A. C. and Kirschning, Andreas",
    title = "Evolution at the Origins of Life?",
    year = "2024",
    journal = "Life",
    abstract = "El papel de la teoría evolutiva en el origen de la vida es un tema ampliamente debatido. El origen y el desarrollo temprano de la vida suelen separarse en una fase prebiótica y una fase protocelular, lo que finalmente conduce al Último Antepasado Común Universal. Es más probable que el Último Antepasado Común Universal estuviera sujeto a la evolución darwiniana, pero la pregunta sigue siendo hasta qué punto la evolución darwiniana se aplica a las fases prebióticas y protocelulares. En esta revisión, reflexionamos sobre el estado actual de la teoría evolutiva en la investigación de los orígenes de la vida, reuniendo la filosofía de la ciencia, la biología evolutiva y la investigación empírica en el campo de los orígenes. Exploramos las diversas maneras en que la teoría evolutiva se ha extendido más allá de la biología; examinamos cómo estas extensiones se aplican al desarrollo prebiótico del (proto)metabolismo; e investigamos cómo la terminología de la teoría evolutiva se está empleando actualmente en la investigación de vanguardia sobre los orígenes de la vida. Al hacerlo, identificamos algunos de los obstáculos actuales para una explicación evolutiva de los orígenes de la vida, así como abrimos nuevas vías de investigación.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life14020175",
    doi = "10.3390/life14020175",
    openalex = "W4391224728",
    references = "doi101007s1121401906248"
}

El camino desde el origen de la vida hasta la aparición de la célula eucariota fue largo y complejo, y por ello raramente se trata en una sola publicación. Aquí, ofrecemos un bosquejo de este camino, reconociendo que hay puntos de desacuerdo y que muchas transiciones aún están envueltas en misterio. Asumimos que la vida se desarrolló dentro de microcámaras de un sistema de ventilación hidrotermal alcalino. Las reacciones iniciales simples se integraron en redes alimentarias más sofisticadas y reflexivamente autocatalíticas (RAFs), sentando las bases para el metabolismo anastomosado de la vida y, eventualmente, para el origen del ARN, que funcionó como un repositorio genético y como un catalizador (ribozimas). Eventualmente, se desarrolló la síntesis de proteínas, lo que llevó a que la biología de la vida quedara dominada por enzimas y no por ribozimas. La innovación enzimática posterior incluyó la ATP sintasa, que genera ATP, impulsada por el gradiente de protones entre el flujo de ventilación alcalino y el mar ácido. Este gradiente fue posteriormente internalizado mediante la evolución de la cadena de transporte de electrones, una preadaptación para la posterior aparición de las criaturas de la ventilación desde sus cunas de microcámaras. Las diferencias entre bacterias y arqueas sugieren que la celularización evolucionó al menos dos veces. Más tarde, el desarrollo de la fosforilación oxidativa en bacterias y el desarrollo de proteínas para estabilizar su ADN en arqueas sentaron las bases para la fusión que llevó a la formación de células eucariotas.

@article{doi103390life14020226,
    author = "Brunk, Clifford F. y Marshall, Charles R.",
    title = "Opinión: Los pasos clave en el origen de la vida hasta la formación de la célula eucariota",
    year = "2024",
    journal = "Life",
    abstract = "El camino desde el origen de la vida hasta la aparición de la célula eucariota fue largo y complejo, y por ello raramente se trata en una sola publicación. Aquí, ofrecemos un bosquejo de este camino, reconociendo que hay puntos de desacuerdo y que muchas transiciones aún están envueltas en misterio. Asumimos que la vida se desarrolló dentro de microcámaras de un sistema de ventilación hidrotermal alcalino. Las reacciones iniciales simples se integraron en redes alimentarias más sofisticadas y reflexivamente autocatalíticas (RAFs), sentando las bases para el metabolismo anastomosado de la vida y, eventualmente, para el origen del ARN, que funcionó como un repositorio genético y como un catalizador (ribozimas). Eventualmente, se desarrolló la síntesis de proteínas, lo que llevó a que la biología de la vida quedara dominada por enzimas y no por ribozimas. La innovación enzimática posterior incluyó la ATP sintasa, que genera ATP, impulsada por el gradiente de protones entre el flujo de ventilación alcalino y el mar ácido. Este gradiente fue posteriormente internalizado mediante la evolución de la cadena de transporte de electrones, una preadaptación para la posterior aparición de las criaturas de la ventilación desde sus cunas de microcámaras. Las diferencias entre bacterias y arqueas sugieren que la celularización evolucionó al menos dos veces. Más tarde, el desarrollo de la fosforilación oxidativa en bacterias y el desarrollo de proteínas para estabilizar su ADN en arqueas sentaron las bases para la fusión que llevó a la formación de células eucariotas.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life14020226",
    doi = "10.3390/life14020226",
    openalex = "W4391530903",
    references = "doi101073pnas2300491120"
}

El esfuerzo de la humanidad por comprender por qué y cómo apareció la vida en el planeta Tierra se remonta a la prehistoria. A principios del siglo XIX, la biología empírica comenzó a abordar esta pregunta, dando como resultado tanto la Teoría de la Evolución de Charles Darwin como el paradigma de que el detonante crucial que puso a la vida en su camino fue la aparición de moléculas orgánicas. Paralelamente a estos desarrollos en las ciencias biológicas, la física y la fisicoquímica vieron cómo se descubrían las leyes fundamentales de la termodinámica. Hacia finales del siglo XIX y durante la primera mitad del siglo XX, las tensiones entre la termodinámica y el «paradigma de las moléculas orgánicas» se volvieron cada vez más difíciles de ignorar, culminando en la formulación en 1944 por Erwin Schrödinger de una visión de la vida compatible con la termodinámica y, en consecuencia, los requisitos previos para su aparición. Primero revisaremos los hitos principales de los últimos 200 años en las ciencias biológicas y físicas, relevantes para dar sentido a la vida y sus orígenes, y luego discutiremos la reciente reevaluación de la importancia relativa de los iones metálicos frente a las moléculas orgánicas en la realización de los procesos esenciales de una célula viva. Basándonos en esta reevaluación y en la comprensión moderna de la conversión de energía libre biológica (también conocida como bioenergética), consideramos que los escenarios en los que la vida emerge de un proceso quimiosmótico abiótico son tanto compatibles con la termodinámica como los más parsimoniosos propuestos hasta la fecha.

@article{doi103390life14050607,
    author = "Nitschke, Wolfgang y Farr, Orion y Gaudu, Nil y Truong, Chloé y Guyot, François y Russell, Michael J. y Duval, Simon",
    title = "El camino sinuoso desde el origen hasta la emergencia (de la vida)",
    year = "2024",
    journal = "Life",
    abstract = "El esfuerzo de la humanidad por comprender por qué y cómo apareció la vida en el planeta Tierra se remonta a la prehistoria. A principios del siglo XIX, la biología empírica comenzó a abordar esta pregunta, dando como resultado tanto la Teoría de la Evolución de Charles Darwin como el paradigma de que el detonante crucial que puso a la vida en su camino fue la aparición de moléculas orgánicas. Paralelamente a estos desarrollos en las ciencias biológicas, la física y la fisicoquímica vieron cómo se descubrían las leyes fundamentales de la termodinámica. Hacia finales del siglo XIX y durante la primera mitad del siglo XX, las tensiones entre la termodinámica y el «paradigma de las moléculas orgánicas» se volvieron cada vez más difíciles de ignorar, culminando en la formulación en 1944 por Erwin Schrödinger de una visión de la vida compatible con la termodinámica y, en consecuencia, los requisitos previos para su aparición. Primero revisaremos los hitos principales de los últimos 200 años en las ciencias biológicas y físicas, relevantes para dar sentido a la vida y sus orígenes, y luego discutiremos la reciente reevaluación de la importancia relativa de los iones metálicos frente a las moléculas orgánicas en la realización de los procesos esenciales de una célula viva. Basándonos en esta reevaluación y en la comprensión moderna de la conversión de energía libre biológica (también conocida como bioenergética), consideramos que los escenarios en los que la vida emerge de un proceso quimiosmótico abiótico son tanto compatibles con la termodinámica como los más parsimoniosos propuestos hasta la fecha.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life14050607",
    doi = "10.3390/life14050607",
    openalex = "W4396805282",
    references = "branscomb2018frankenstein, doi101002bies201700179, doi101016jcell201211050, doi101038191144a0, doi101038nrmicro201810, doi101038s4146702229612x, doi101038s41467023369043, doi101098rstb20021183, doi101098rstb20061881, doi101126sciadv1600285, doi101126science1173046528, doi101126science1303370245, doi101128br4111001801977, doi101144gsjgs15430377, doi103389fmicb20231145915"
}

Se cree que los procesos químicos y geológicos en la Tierra prebiótica dieron lugar al surgimiento de la vida a través de la creciente organización y funcionalidad de las moléculas orgánicas. Esta introducción ofrece una visión general de algunos procesos químicos y físicos abióticos clave que podrían haber contribuido a que los bloques de construcción de la vida (aminoácidos, nucleótidos, ácidos grasos y monosacáridos) se volvieran más ordenados durante las primeras etapas del origen de la vida. Los procesos considerados incluyen la polimerización, el plegamiento intramolecular, el ensamblaje multimolecular y la evolución química a través de varios mecanismos selectivos. Nuestro objetivo es proporcionar una sinopsis accesible y de alto nivel de estos conceptos generales clave para una audiencia diversa.

@article{doi10117715311074251365943,
    author = "Edri, Rotem y Joshi, Manesh Prakash y Frenkel‐Pinter, Moran y Hud, Nicholas V. y Keating, Christine D. y Leman, Luke J.",
    title = "De la plegación y ensamblaje habilitados por la polimerización a la evolución química: procesos clave para la emergencia de polímeros funcionales en el origen de la vida",
    year = "2025",
    journal = "Astrobiología",
    abstract = "Se cree que los procesos químicos y geológicos en la Tierra prebiótica dieron lugar al surgimiento de la vida a través de la creciente organización y funcionalidad de las moléculas orgánicas. Esta introducción ofrece una visión general de algunos procesos químicos y físicos abióticos clave que podrían haber contribuido a que los bloques de construcción de la vida (aminoácidos, nucleótidos, ácidos grasos y monosacáridos) se volvieran más ordenados durante las primeras etapas del origen de la vida. Los procesos considerados incluyen la polimerización, el plegamiento intramolecular, el ensamblaje multimolecular y la evolución química a través de varios mecanismos selectivos. Nuestro objetivo es proporcionar una sinopsis accesible y de alto nivel de estos conceptos generales clave para una audiencia diversa.",
    url = "https://doi.org/10.1177/15311074251365943",
    doi = "10.1177/15311074251365943",
    openalex = "W4413970213",
    references = "doi103390life14050607"
}

El origen de la vida sigue siendo uno de los enigmas más profundos y perdurables en las ciencias biológicas. A pesar de los avances sustanciales en la química prebiótica, persisten incertidumbres fundamentales respecto a los mecanismos precisos que permitieron la emergencia de la primera entidad celular y, posteriormente, las ramas fundamentales del árbol de la vida. Tras examinar los principios centrales que definen los sistemas vivos, proponemos que la vida emergió como una propiedad novedosa de un sistema ensamblado prebióticamente —formado mediante la integración de mundos moleculares distintos, definidos como conjuntos de entidades moleculares estructural y funcionalmente relacionadas que interactúan mediante procesos catalíticos, autocatalíticos y/o de autoensamblaje. Esta emergencia estableció una dualidad permanente sistema-proceso, en la que la organización del sistema y sus procesos dinámicos se volvieron inseparables. Al adquirir la capacidad de replicar y mutar su programa genético, este organismo primordial inició el proceso evolutivo, impulsando finalmente la diversificación de la vida bajo la influencia de las fuerzas evolutivas y conduciendo a la formación de ecosistemas. El desafío de descubrir el origen de la vida y la emergencia de la biodiversidad no es únicamente científico; requiere la integración de evidencia empírica, insight teórico y reflexión crítica. Este trabajo no afirma certeza, sino que propone una perspectiva sobre cómo la vida y la biodiversidad pudieron haber surgido en la Tierra. En última instancia, el tiempo y la investigación científica determinarán la validez de esta visión.

@article{doi103390life15111745,
    author = "Gómez‐Márquez, Jaime",
    title = "El Origen de la Vida y los Sistemas Celulares: Un Continuo desde la Química Prebiótica hasta la Biodiversidad",
    year = "2025",
    journal = "Life",
    abstract = "El origen de la vida sigue siendo uno de los enigmas más profundos y perdurables en las ciencias biológicas. A pesar de los avances sustanciales en la química prebiótica, persisten incertidumbres fundamentales respecto a los mecanismos precisos que permitieron la emergencia de la primera entidad celular y, posteriormente, las ramas fundamentales del árbol de la vida. Tras examinar los principios centrales que definen los sistemas vivos, proponemos que la vida emergió como una propiedad novedosa de un sistema ensamblado prebióticamente —formado mediante la integración de mundos moleculares distintos, definidos como conjuntos de entidades moleculares estructural y funcionalmente relacionadas que interactúan mediante procesos catalíticos, autocatalíticos y/o de autoensamblaje. Esta emergencia estableció una dualidad permanente sistema-proceso, en la que la organización del sistema y sus procesos dinámicos se volvieron inseparables. Al adquirir la capacidad de replicar y mutar su programa genético, este organismo primordial inició el proceso evolutivo, impulsando finalmente la diversificación de la vida bajo la influencia de las fuerzas evolutivas y conduciendo a la formación de ecosistemas. El desafío de descubrir el origen de la vida y la emergencia de la biodiversidad no es únicamente científico; requiere la integración de evidencia empírica, insight teórico y reflexión crítica. Este trabajo no afirma certeza, sino que propone una perspectiva sobre cómo la vida y la biodiversidad pudieron haber surgido en la Tierra. En última instancia, el tiempo y la investigación científica determinarán la validez de esta visión.",
    url = "https://doi.org/10.3390/life15111745",
    doi = "10.3390/life15111745",
    openalex = "W4416192137",
    references = "doi101016jpbiomolbio202407002, doi101017s1473550416000100, doi101038s42004024012646, doi101089ast20210162, doi103390life14050607"
}