Todo proceso irreversible surge y persiste para producir entropía. La producción de entropía no es incidental al proceso irreversible, sino la razón fundamental de su origen y persistencia. En este proyecto tomamos esta perspectiva termodinámica para abordar el problema del origen de la vida, reconociendo que esta, como cualquier otro proceso irreversible, apareció para aumentar la producción de entropía de la Tierra en su interacción con su ambiente solar. La producción de entropía es el enlace entre la vida de hoy y su origen en el Arcaico. La producción de entropía permea la historia evolutiva de la vida sobre la Tierra. Hoy en día la contribución más importante a la producción de entropía en la biosfera se debe a la disipación de luz visible en calor, facilitada por moléculas orgánicas en agua (Michaelian, 2009a, 2012). Considerando un análogo de este hecho, bajo las condiciones físicas existentes durante el Arcaico, nos permito postular un mecanismo para el origen de la vida que se basa en la disipación de luz UV por RNA y DNA (Michaelian, 2009b; 2011-copia anexado en formato .pdf). La propuesta teórica ha sido publicado y bastante bien recibida a nivel internacional y es ya necesario ponerla a prueba. El proyecto contempla un experimento para comprobar la viabilidad de esta teoría termodinámica del origen de la vida. Se intentará llevar a cabo una amplificación (multiplicación) de RNA o DNA utilizando la técnica Polymerase Chain Reaction (PCR) modificada de tal manera que un ciclo de luz UV reemplace el ciclo estándar de temperatura. Si esto funciona y se ve multiplicación de RNA y DNA, el siguiente paso será intentar el proceso sin la enzima polimerasa que cataliza la extensión (ver abajo), aunque, claro, esperamos tasas de multiplicación mucho más reducidas.

Este proyecto representara la creación de una nueva línea experimental, a nivel mundial, sobre la investigación del origen de la vida. Será la primera vez que este problema sea estudiado (tanto teóricamente como experimentalmente) desde la perspectiva de la producción de la entropía. Según la visión tradicional del origen de la vida, esta fue un evento extraordinario que persiste por auto-indulgencia. La teoría propuesta ve el origen de la vida como un imperativo termodinámico; un nuevo proceso irreversible aparecido una vez que las condiciones ambientales fueron las apropiadas, que acopló a los procesos irreversibles existentes para aumentar la producción de entropía de la Tierra en interacción con su ambiente solar. Aunque teorías existentes del origen de la vida reconocen la necesidad de una fuente de energía libre para mantener el metabolismo de auto-propagación, son deficientes en no reconocer la función termodinámica mas importante que hace la vida: la disipación de los fotones del Sol en calor y el consiguiente acoplamiento a otros procesos irreversibles como el ciclo del agua (Michaelian, 2009a; 2012). Como la teoría de la evolución de Darwin, teorías existentes para el origen de la vida están sujetas a la misma crítica de circularidad de argumento. ¿Qué está seleccionando la selección natural? La teoría propuesta en este proyecto sugiere que la selección natural está seleccionando sistemas acoplados biótico-abióticos los cuales dan lugar a una mayor producción de entropía global, en acuerdo con el principio de Onsager (1931) y observaciones empíricas. La teoría propuesta comparte con teorías de origen en ventas hidrotermales la congruencia con evidencia que sostiene un origen termofilico de la vida (Schwartzman and Lineweaver, 2004). La teoría propuesta ofrece una manera de evitar la dificultad de la hipótesis del “mundo del RNA” que lo ha dejado más expuesto a la critica, ello debido a que requiere suficiente contenido de información en el RNA y fidelidad de reproducción (Shapiro, 2007) desde el principio. Nuestra teoría emplea, en vez de enzimas específicas, las condiciones particulares del ambiente de la tierra durante el Arcaico, en particular, temperaturas altas y luz UV. En contraste a teorías existentes, la propuesta no requiere el descubrimiento poco probable de un mecanismo abiótico para producir el alto enriquecimiento inicial de enantiómeros para explicar la homoquirlidad de la vida de hoy. En cambio, la teoría propuesta argumenta que la homoquiralidad surgió gradualmente en el tiempo debido a una pequeña asimetría en las condiciones ambientales que promueve el mecanismo de reproducción asistido por luz UV y temperatura (UVTAR) (Michaelian, 2010, y ver abajo).