Donde y cómo comenzó la vida en la Tierra Primitiva hace más de 3.500 millones de años a partir de sustancias químicas inertes es una las preguntas que los científicos intentan develar. Una necesidad clave para las primeras células de la Tierra es la capacidad de formar compartimentos y evolucionar para facilitar las primeras reacciones químicas.

Las microgotitas coacervadas sin membrana son excelentes candidatas para describir protocélulas, con la capacidad de dividir, concentrar moléculas y apoyar reacciones bioquímicas. Los científicos aún no han demostrado cómo esas microgotas podrían haber evolucionado para comenzar la vida en la tierra.

Sin embargo, Investigadores del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética de Dresde y del Centro de Nanociencia (CeNS) de la Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) de Múnich, demuestran ahora que el crecimiento y la división de microgotitas sin membrana es posible en un entorno similar a las burbujas de gas dentro de un poro de roca caliente en la Tierra Primitiva, dando origen a la vida en primer lugar.

El grupo de científicos demostró en 2018 que el ARN simple está activo dentro de microgotitas sin membrana, lo que permite un entorno químico adecuado para el comienzo de la vida. Esos experimentos se llevaron a cabo en un entorno acuoso simple, donde se equilibraron las fuerzas en competencia. Sin embargo, las células necesitan un entorno en el que puedan dividirse y evolucionar continuamente.

En los experimentos para tratar de recrear el ambiente donde apareció la vida, usaron poros que contienen agua con una burbuja de gas y un gradiente térmico (un polo frío y uno caliente) para ver si las protoceldas se dividirían y evolucionarían y observaron que las moléculas y las protocélulas iban a la interfaz gas-agua para formar protocélulas más grandes a partir de azúcar, aminoácidos y ARN.

Estos resultados representan un posible mecanismo para el crecimiento y división de protocélulas sin membrana en la Tierra Primitiva. Además de la división y la evolución, los investigadores encontraron que como consecuencia del gradiente térmico, se habían formado varios tipos de protoceldas con diferente composición química, tamaño y propiedades físicas. Por lo tanto, el gradiente térmico en este entorno podría haber impulsado una presión de selección evolutiva sobre las protoceldas sin membrana.