Científicos han
reproducido en el laboratorio cómo los ingredientes para la vida podrían
haberse formado en lo profundo del océano hace 4 mil millones de años.
Los resultados del nuevo estudio ofrecen pistas sobre cómo comenzó la
vida en la Tierra y en qué otro lugar del cosmos podemos encontrarla.
La astrobióloga Laurie
Barge y su equipo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en
Pasadena, California, están trabajando para reconocer la vida en otros
planetas estudiando los orígenes de la vida aquí en la Tierra. Su
investigación se centra en cómo los bloques de construcción de la vida
se forman en las fuentes hidrotermales en el fondo del océano.
Para recrear los
respiraderos hidrotermales en el laboratorio, el equipo hizo sus propios
fondos marinos en miniatura al llenar los vasos con mezclas que imitan
el océano primordial de la Tierra. Estos océanos basados en laboratorio
actúan como viveros de aminoácidos, compuestos orgánicos que son
esenciales para la vida tal como la conocemos. Como los bloques de Lego,
los aminoácidos se construyen unos sobre otros para formar proteínas,
que forman a todos los seres vivos.
"Comprender qué tan lejos
puede llegar con solo los compuestos orgánicos y minerales antes de
tener una célula real es realmente importante para comprender de qué
tipo de entornos podría surgir la vida", dijo Barge, investigadora
principal y autora del nuevo estudio.
"Además, investigar cómo
las cosas como la atmósfera, el océano y los minerales en los
respiraderos impactan en todo esto, puede ayudar a comprender la
probabilidad de que esto haya ocurrido en otro planeta".
Encontradas alrededor de
las grietas en el fondo marino, los respiraderos hidrotermales son
lugares donde se forman chimeneas naturales, liberando el fluido
calentado debajo de la corteza terrestre.
Cuando estas chimeneas
interactúan con el agua de mar que las rodea, crean un entorno en
constante cambio, que es necesario para que la vida evolucione y cambie.
Este ambiente oscuro y cálido alimentado por energía química de la
Tierra puede ser la clave de cómo podría formarse la vida en los mundos
más alejados de nuestro sistema solar, lejos del calor del Sol.
"Si tenemos estos
respiraderos hidrotermales aquí en la Tierra, posiblemente ocurran
reacciones similares en otros planetas", dijo Erika Flores, coautora del
nuevo estudio de JPL.
Barge y Flores usaron
ingredientes que se encuentran comúnmente en el océano de la Tierra en
sus experimentos. Combinaron el agua, los minerales y las moléculas
"precursoras" piruvato y amoníaco, que son necesarias para iniciar la
formación de aminoácidos. Probaron su hipótesis calentando la solución a
70 ºC, la misma temperatura encontrada cerca de un respiradero
hidrotermal, y ajustando el pH para imitar el ambiente alcalino. También
eliminaron el oxígeno de la mezcla porque, a diferencia de hoy, la
Tierra primitiva tenía muy poco oxígeno en su océano. El equipo también
utilizó el hidróxido de hierro mineral, "óxido verde", que era abundante
en la Tierra primitiva.
El óxido verde reaccionó
con pequeñas cantidades de oxígeno que el equipo inyectó en la solución,
produciendo el aminoácido alanina y el alfa hidroxiácido ácido láctico.
Los alfa hidroxiácidos son subproductos de reacciones de aminoácidos,
pero algunos científicos teorizan que también podrían combinarse para
formar moléculas orgánicas más complejas que podrían llevar a la vida.
"Hemos demostrado que en
condiciones geológicas similares a las de la Tierra primitiva, y quizás
a las de otros planetas, podemos formar aminoácidos y alfa hidroxiácidos
a partir de una reacción simple en condiciones suaves que habrían
existido en el fondo marino", dijo Barge.
La creación de aminoácidos
y alfa hidroxiácidos de Barge en el laboratorio es la culminación de
nueve años de investigación sobre los orígenes de la vida. Los estudios
anteriores analizaron si los ingredientes adecuados para la vida se
encuentran en los respiraderos hidrotermales y la cantidad de energía
que pueden generar (suficientes para alimentar una bombilla). Pero este
nuevo estudio es la primera vez que su equipo ha observado un entorno
muy similar al de una ventilación hidrotermal que provoca una reacción
orgánica. Barge y su equipo continuarán estudiando estas reacciones
antes de encontrar más ingredientes para la vida y crear moléculas más
complejas. Paso a paso, está avanzando lentamente por la cadena de la
vida.
Esta línea de
investigación es importante ya que los científicos estudian mundos en
nuestro sistema solar y más allá donde se pueden albergar ambientes
habitables. La luna de Júpiter, Europa y la luna de Saturno, Encélado,
por ejemplo, podrían tener respiraderos hidrotermales en los océanos
bajo sus capas heladas. Comprender cómo podría comenzar la vida en un
océano sin luz solar ayudaría a los científicos a diseñar futuras
misiones de exploración, así como experimentos que podrían excavar bajo
el hielo para buscar evidencias de aminoácidos u otras moléculas
biológicas.
Las futuras misiones a
Marte podrían devolver muestras de la superficie oxidada del Planeta
Rojo, que puede revelar evidencia de aminoácidos formados por minerales
de hierro y agua antigua. Los exoplanetas (mundos más allá de nuestro
alcance, pero aún dentro del ámbito de nuestros telescopios) pueden
tener firmas de vida en sus atmósferas que podrían revelarse en el
futuro.
"Todavía no tenemos
evidencia concreta de vida en otros lugares", dijo Barge. "Pero
comprender las condiciones que se requieren para el origen de la vida
puede ayudar a reducir los lugares donde creemos que la vida podría
existir".
Fuente: NASA
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