¿Surgió la vida espontáneamente de materia no viva? Esta pregunta puede ser respondida "no" con una certeza razonable.

Cada criatura viva contiene al menos un plano que proporciona instrucciones para hacer todos los bioquímicos de la criatura. Este plano es una larga cadena de unidades químicas llamadas nucleótidos. La cadena no está ordenada ni es aleatoria, sino que es, en cambio, compleja; la información se almacena mediante una secuencia lineal. En contraste con una secuencia ordenada, el algoritmo requerido para especificar una secuencia compleja es tan largo como la propia secuencia. En una criatura viva, un polinucleótido complejo nunca se construye a partir de bloques de construcción de nucleótidos sin la asistencia de otro tipo de químico llamado enzima informada. La enzima informada es una larga cadena de unidades químicas llamadas aminoácidos. Esta cadena también es compleja y también almacena información mediante una secuencia lineal. En una criatura viva, una enzima informada nunca se construye a partir de bloques de construcción de aminoácidos sin un polinucleótido complejo para proporcionar el código. Así, nos enfrentamos al dilema de la origen de la vida. El polinucleótido complejo, que es el plano para todos los bioquímicos de una criatura viva, no puede ser construido sin una enzima informada; ¡pero la enzima informada no puede ser construida sin un polinucleótido complejo que codifique para ella! Si la vida se desarrolló espontáneamente en una sopa primordial de nucleótidos, aminoácidos y nutrientes, entonces o bien el primer polinucleótido complejo o la primera enzima informada se formó sin la asistencia de una entidad química compleja preexistente. La probabilidad de tal evento es prácticamente cero.

Como ilustración, considere una mezcla racémica de todos los 20 aminoácidos L y los 19 isómeros ópticos correspondientes. ¿Cuál es la probabilidad de que estos 39 tipos diferentes de aminoácidos se ensamblen en un tipo particular de cadena de aminoácidos compleja primitiva llamada citocromo-c? Esta cadena particular tiene 101 sitios de aminoácidos. Si cada uno de los 39 tipos de aminoácidos tiene la misma probabilidad de ser incorporado en la cadena, entonces el número de secuencias que se pueden formar es simplemente 39 elevado a la 101 potencia o 4.98 x 10160. Dada una estimación más que generosa del número de residuos de aminoácidos sinónimos para cada sitio en la cadena de citocromo c, se ha estimado que el número de secuencias de citocromo c que se pueden formar es 1.2 x 1064. Por lo tanto, la probabilidad de producir una cadena de citocromo c por azar es 2.4 x 10-97. Si la sopa primordial contenía 1044 moléculas de aminoácidos (una sobreestimación grosera) que se combinaron, descompusieron y recombinaron en grupos de 101 cada segundo durante mil millones de años, la probabilidad de encontrar una molécula de citocromo-c durante ese período es (2.4 x 10-97)(3.15 x 1058) o 7.56 x 10-39. Esta es la probabilidad de que una secuencia de lanzamientos de monedas honestos produzca 126 caras seguidas. Tenga en cuenta que el citocromo-c es solo una proteína primitiva que no contiene ni cerca de la información que se encuentra en una enzima informada.

La ilustración del citocromo-c se basó en la suposición de que las cadenas de aminoácidos se formaron en una sopa prebiótica mediante un proceso químico específico: formación y destrucción aleatoria de cadenas de longitud completa cada segundo durante mil millones de años. Si la ilustración se hubiera basado en conceptos termodinámicos independientes del camino, la probabilidad calculada habría sido prácticamente la misma.

La casualidad aleatoria ha sido abandonada como un modelo aceptable para la codificación de cualquier macromolécula esencial para un sistema vivo, excepto en textos introductorios y popularizaciones. Posteriormente al fracaso de la casualidad aleatoria como un mecanismo viable, se han propuesto varios enfoques remediales.

Un enfoque es insinuar que las preferencias de enlace químico de los nucleótidos o aminoácidos causan la formación espontánea de secuencias complejas. Desafortunadamente para aquellos que preferirían ver la primera vida como la consecuencia inevitable de las leyes de la naturaleza en acción durante vastos períodos de tiempo, el concepto de "azar dirigido" o "predestinación bioquímica" no tiene apoyo experimental ni teórico.

La catálisis mineral también se sugiere como un factor potencialmente importante en la evolución prebiótica. Desafortunadamente, la catálisis mineral solo puede ayudar en la polimerización de cadenas cortas y aleatorias de polímeros a partir de biomonómeros seleccionados. No puede explicar el trabajo de entropía configuracional requerido para polimerizar las macromoléculas de la vida. Otros mecanismos basados en termodinámica no equilibrada y en la síntesis térmica de "proteinoides" también han fracasado en explicar la generación espontánea de complejidad.

Varios mecanismos pueden proporcionar el trabajo químico y de entropía térmica necesario para formar polipéptidos aleatorios. Sin embargo, en ningún caso, ningún mecanismo científicamente sólido puede proporcionar el trabajo adicional de entropía configuracional necesario para convertir polipéptidos aleatorios en proteínas. Los problemas que afectan la síntesis de proteínas se aplican con aún mayor fuerza a la síntesis de ADN.

Una convicción de que cadenas complejas de aminoácidos o nucleótidos aparecieron espontáneamente en el medio primitivo de la tierra se basa más en la fe que en la ciencia. El abandono de esta convicción dejaría pocas opciones para aquellos que prefieren rechazar a Dios como el diseñador de macromoléculas complejas y eligen creer que el universo está lleno de vida generada espontáneamente. Sin embargo, la respuesta científica a la pregunta planteada al principio de este capítulo parece ser "no." (8,9)