La investigació sobre els orígens de la vida a la Terra és un camp que ha generat molt interès des de mitjans del segle XX. Un experiment en particular, l’experiment de Miller-Urey, va ser clau el 1952 en revolucionar aquest tema que fins aleshores era una barreja de creences i hipòtesis sense gaire base científica. Harold Urey, Premi Nobel de Química el 1934 pel descobriment del Deuteri i membre clau del projecte Manhattan, va proposar al seu estudiant de doctorat a la Universitat de Chicago, Stanley Miller, intentar demostrar si la hipòtesi de la sopa primordial, també coneguda com a hipòtesis Oparin-Haldane, proposada a finals dels anys 1920 podia ser correcte.

La premissa d’aquesta hipòtesi era que a partir dels elements químics inorgànics, com l’amoníac, el metà o l’hidrogen, presents en la Terra original abans de l’aparició de la vida, la terra prebiòtica, es podia fer aparèixer compostos orgànics o fins i tot la vida gràcies a les condicions primordials de temperatura, pressió i aportació energètica sota forma de llamps o de radiació ultravioleta solar. Miller i Urey van construir un aparell que replicava les condicions que ells pensaven que podia tenir la Terra primordial i la seva atmosfera. Van segellar amoníac, metà i hidrogen dins un circuit estèril de tubs i flascons connectats en un bucle, amb un d’aquests flascons mig ple d'aigua líquida i un altre que contenia un parell d'elèctrodes. L'aigua s’escalfava fins a la seva evaporació i es feien espurnes entre els elèctrodes per simular els llampecs a través de l'atmosfera de la Terra i el vapor d'aigua; després l'atmosfera es tornava a refredar i així l'aigua es condensava i tornava al primer flascó fent un cicle continu.

Ja en el primer dia, la mescla es va espessir i va virar cap a un color rosa. Després de dues setmanes sense interrupció, Miller i Urey van observar que la mescla era marronosa i que entre un 10% i un 15% del carboni de l'interior del sistema es trobava sota forma de compostos orgànics. Un 2% del carboni havia format aminoàcids que es fan servir per construir les proteïnes en les cèl·lules vives, essent la glicina la més abundant i també es van formar sucres i lípids. Sense arribar a formar àcids nucleics en aquesta reacció, sí que hi van aparèixer els 20 aminoàcids més comuns, en diverses concentracions.

Aran de la publicació dels resultats a la revista Science, multitud d’altres experiments similars van posats en marxa, intentant replicar els resultats i variant la composició d’elements, afegint-hi de nous, canviant les condicions d’energia o de calor, fins i tot canviant la composició dels tubs. La conclusió de gairebé tots és que s’arriben a produir els compostos orgànics, fins i tot en condicions molt menys favorables que les de l’experiment original. Semblava que quedava resolt el misteri de l’aparició dels elements que donen origen a la vida a la Terra, però no tot acabava de quadrar.

L’experiment Miller-Urey i els similars tracten la Terra com un sistema isolat i sabem que no va ser el cas de la Terra primordial, que va patir col·lisions cataclísmiques com la que va portar a la formació de la Lluna. També suposen la presència d’aigua líquida, i d’un cicle atmosfèric de refredament, però tampoc queda clar que la temperatura de la Terra fos prou baixa durant els primers centenars de milions d’anys de la seva formació per a permetre-ho. I finalment, Sí que tenim clar que la vida va aparèixer a la Terra uns 1.000 milions d’anys després de la seva formació, com mostren els estromatòlits trobats a Austràlia de més de 3.500 milions d’anys d’antiguitat. Aquestes roques sedimentàries de tipus orgànic, es formen a conseqüència del metabolisme i el creixement de microorganismes, especialment cianobacteris, i doncs són indicadors de l’existència de vida bacteriana ja en aquella època.

Així doncs, si els compostos orgànics que van donar origen a la vida no es van desenvolupar a la Terra, d’on provenen? Les primeres respostes les va donar la radioastronomia a principis dels anys 70, quan es van començar a descobrir que en els núvols moleculars al voltant d’estels o en els discs proto-planetaris es trobaven compostos orgànics complexos. Examinant cometes, que són bàsicament boles de gel que s’han conservat intactes des de la formació del sistema solar, també s’ha trobat, a part de l’aigua, aminoàcids com la glicina. Però el més sorprenent han sigut les descobertes que s’han fet en mostres d’asteroides que s’han obtingut els darrers anys.

Dues missions han aconseguit retornar a la Terra, mostres d’aquests rocs, verdaderes càpsules temporals que contenen informació que data de la formació del sistema solar: La missió OSIRIS-Rex americana que va agafar mostres de l’asteroide Bennu i la Hayabusa2 japonesa que va fer el mateix en l’asteroide Ryugu. Bennu i Ryugu són dos asteroides carbonats de la família dels Apol·lo, és a dir que creuen l’òrbita del nostre planeta. En l’anàlisi detallada de les mostres retornades dels dos asteroides s’han trobat els 5 elements constituents de l’ADN i de l’ARN: l’adenina, la citosina, la guanina, la timina i l’uracil; a més de compostos més complexos com la ribosa i la glucosa. Tot i que amb certes diferències en la quantitat, puix la mostra del Ryugu mostra un equilibri entre tots aquests elements, mentre que en el Bennu predominen la citosina i la timina que són de la família de les pirimidines.

Però encara que hi hagi diferències, que segurament són degudes a històries i evolucions diverses, gràcies a aquests resultats podem afirmar que no cal esperar la sopa primordial de la Terra per formar tots els elements necessaris a l’aparició de la vida orgànica. Aquests existien ja en l’espai quan la Terra es va formar. Sabem també que durant els seus primers milions d’anys de formació, la Terra, com la resta de cossos del sistema solar va estar sotmès a un intens bombardeig de cometes i asteroides, en el moment més convuls i caòtic de la seva història. La quantitat de cràters de la Lluna és la prova que fa entre 4.500 i 3.900 milions d’anys, l’impacte de tota mena de cossos, segurament parents de Bennu i Ryugy, va ser una constant.

Podem imaginar que el gran bombardeig d’aquella època va enriquir enormement la Terra amb aigua procedent dels cometes i de tots aquests compostos orgànics que ja s’havien format a l’espai. Avui en dia, quan ja no hi ha la mateixa intensitat, s’estima que encara rebem 40.000 tones de material a l’any provinent de l’espai. Per això no seria sorprenent que la vida orgànica primigènia a la Terra emergís de tota l’aportació espacial provinent del bombardeig. Aquesta teoria, anomenada pseudo-panspermia, és avui àmpliament acceptada i presenta menys problemes que la de la sopa primordial, ja que no pressuposa una atmosfera específica prebiòtica i també permet un desenvolupament més directe de la vida, amb una escala de temps compatible amb les evidències fòssils trobades. Però també obre noves possibilitats per què en altres llocs del sistema solar, com Mart o els satèl·lits de Júpiter i Saturn, que també van estar sotmesos al bombardeig i doncs van rebre les mateixes aportacions de compostos orgànics i aigua, la vida tingués la possibilitat d’aparèixer en algun moment.

Vist que també hem observat aquests elements al voltant d’altres estels, no seria gens sorprenent que en altres sistemes solars s’haguessin pogut formar les peces fonamentals per formar cadenes d’ADN i ARN, i desenvolupar vida orgànica com ha passat a la Terra a partir d’elements formats a l’espai. Al cap i a la fi, aquests elements són abundants i sembla que tenen la capacitat de combinar-se fins i tot en les condicions extremes de l’espai. Després només falta que trobin un hàbitat favorable, amb una certa estabilitat, amb la dosi necessari d’aigua liquida i calor perquè evolucionin, de simple compostos orgànics cap a la vida orgànica com la coneixem.