IZQUIERDA O DERECHA: CUANDO EL AZAR ELIGE LA MANO DE LA VIDA

Muchas moléculas existen en dos versiones especulares que no pueden superponerse, como una mano izquierda y una derecha. Los químicos llaman a esto quiralidad, y a las dos versiones, enantiómeros. En los seres vivos, los aminoácidos y los azúcares aparecen sobre todo en una de las dos formas. Cómo surgió esta asimetría, y por qué se eligió una mano, sigue sin comprenderse del todo.

Una idea es que surgió espontáneamente a partir de una mezcla racémica —cantidades iguales de ambas manos— en condiciones alejadas del equilibrio químico. Los experimentos han demostrado que el equilibrio especular puede romperse: en cristales de clorato de sodio crecidos mientras se agitan, en una reacción conocida como reacción de Soai, o en pequeñas cadenas de aminoácidos formadas por una reacción prebiótica.

La receta de Frank para elegir un bando

La teoría más influyente se remonta a F. C. Frank en 1953. Necesita dos ingredientes:

• Autocatálisis: cada molécula ayuda a fabricar más moléculas de su misma mano.
• Competencia: una molécula izquierda y una derecha se encuentran y se destruyen mutuamente.

Pasado un umbral, el estado 50/50 se vuelve inestable y la mezcla se inclina hacia una mano. En la versión clásica, determinista, del modelo, incluso un exceso inicial minúsculo decide el ganador, siempre.

Pero la química real ocurre reacción a reacción. Cuando hay pocas moléculas —como pudo ser el caso en entornos prebióticos—, el azar desempeña un papel. Simulaciones anteriores ya habían sugerido que la mano que parte en exceso no siempre gana.

Poner números al azar

Leonardo Silva-Dias y Christoph Weber, de la Universidad de Augsburgo (Alemania), tomaron una versión estándar del modelo de Frank (el modelo de Kondepudi–Nelson) y obtuvieron fórmulas analíticas para el efecto de su aleatoriedad. Su simplificación clave: la cantidad total de moléculas quirales se estabiliza mucho más deprisa que el equilibrio entre izquierda y derecha, de modo que el problema se reduce a una sola variable: el desequilibrio quiral.

La imagen que surge es la de una canica que rueda por un paisaje con dos valles —uno para cada mano— separados por una colina, el estado 50/50. Empujones aleatorios mueven la canica de un lado a otro. Comprobaron cada fórmula con simulaciones por ordenador de las reacciones, promediadas sobre 50.000 ejecuciones cada una.

Tres efectos de los números pequeños

1. La minoría puede ganar. La probabilidad de acabar en una mano determinada crece suavemente con el exceso inicial, de 0 a 1, y vale exactamente un medio cuando el punto de partida está equilibrado. Siempre existe la posibilidad de que la mano inicialmente más escasa se imponga. En sistemas pequeños, esa posibilidad depende solo de dónde se sitúa el punto de partida entre los dos valles. En los más grandes, lo que cuenta es el exceso comparado con el tamaño típico de las fluctuaciones aleatorias, que disminuyen a medida que crece el número de moléculas.

2. El azar acelera el proceso. El tiempo necesario para elegir una mano aumenta con el tamaño del sistema y disminuye cuando crece el exceso inicial. Los empujones aleatorios ayudan a la canica a abandonar antes la cima de la colina. Para el origen de la vida, esto importa: si la elección requiere un flujo sostenido de energía, ese flujo debe durar al menos tanto como el tiempo de selección.

3. La elección puede invertirse. Cuando las moléculas se producen rápidamente a partir de su materia prima y la competencia entre las dos manos es débil, la canica puede saltar por encima de la colina: la mezcla cambia de mano. La altura de la colina crece en proporción al número de moléculas, y la frecuencia de los saltos cae exponencialmente con esa altura. Por eso los cambios se desvanecen a medida que los sistemas crecen.

Con 1.000 moléculas, la mezcla cambia de mano una y otra vez; con 2.500 cambia una vez; con 5.000 no se mueve. — Figura 7, Silva-Dias & Weber (2026), arXiv:2610.13523.

Una cuestión de escala

Los autores concluyen que las fluctuaciones desempeñan dos papeles distintos: determinan qué mano se elige primero y con qué rapidez, y más tarde pueden desestabilizar esa elección. Su análisis también impone una restricción a los escenarios del origen de la vida: la selección tiene que producirse mientras duren las condiciones fuera del equilibrio.

El trabajo abarca un único esquema de reacción, en un sistema bien mezclado y sin estructura espacial. Los autores señalan otras vías hacia la quiralidad —por ejemplo, polímeros que se separan en gotas y forman estados de cristal líquido— y proponen extender el enfoque a ellas.