|
Imagen del fondo del océano Atlántico que
muestra una colección de torres calcáreas conocidas como la "Ciudad
Perdida". Se ha sugerido que las chimeneas alcalinas hidrotermales de
este tipo son el lugar de nacimiento de los primeros organismos vivos de
la Tierra antigua.
Image Credit: NASA/JPL-Caltech
 |
La vida comenzó hace más de cuatro mil millones de años en el planeta
Tierra, un lugar más adverso que ahora, con mucha agua y con actividad
volcánica hidrotermal, bañado por la elevada energía de las radiaciones
ultravioleta que emitía un tórrido Sol. Lo que en principio fueron unas
simples células orgánicas, finalmente se transformó en mohos del fango,
ranas, elefantes, seres humanos y el resto de los reinos vivos de
nuestro planeta actual. Pero, ¿cómo empezó todo?
Un nuevo estudio de investigadores del Laboratorio de Propulsión a
Chorro y el Instituto de Astrobiología de la NASA describe cómo la
energía eléctrica producida de forma natural en el fondo del mar pudo
haber dado origen a la vida en la Tierra hace 4.000 millones de años.
Aunque los científicos ya habían propuesto esta hipótesis, llamada
"aparición de vida hidrotermal alcalina submarina", el nuevo estudio
reúne décadas de trabajo de campo, de laboratorio e investigación
teórica en una gran imagen unificada.
Según los resultados, sustentados en la teoría del "mundo de agua", la
vida pudo haber comenzado en el interior de fondos marinos cálidos, en
un tiempo remoto cuando los océanos se extendían por todo el planeta.
Esta idea de las fuentes hidrotermales como posibles lugares para el
origen de la vida fue propuesta por primera vez en 1980 tras estudiarse
en el fondo del mar cerca de Cabo San Lucas, México. Llamadas "fumarolas
negras" son respiraderos de burbujas con agua hirviendo y fluidos ácidos
calientes. Por el contrario, los respiraderos de ventilación en el nuevo
estudio, la hipótesis del científico Michael Russell del JPL en 1989,
son más suaves y se filtran con líquidos alcalinos. Uno de estos
complejos de estos respiraderos alcalinos se encontró casualmente en el
Océano Atlántico Norte en 2000, y fue apodada la Ciudad Perdida.
"La vida se aprovecha de los estados de desequilibrio en el planeta,
como puede haber sido el caso hace miles de millones de años en los
respiraderos hidrotermales alcalinos", dijo Russell. "La vida es el
proceso que resuelve estos desequilibrios".
La teoría del mundo de agua de Russell y su equipo dice que las cálidas
fuentes hidrotermales alcalinas mantienen un estado de desequilibrio con
respecto al antiguo entorno ácido de los alrededores en el océano, que
podría haber proporcionado la llamada energía libre para impulsar el
surgimiento de la vida. De hecho, los respiraderos de ventilación
podrían haber creado dos desequilibrios químicos. El primero fue un
gradiente de protones, donde los protones, los iones de hidrógeno, se
concentraron más en el exterior de las chimeneas de ventilación. El
gradiente de protones podría haber sido aprovechado para la energía,
algo que nuestros propios cuerpos hacen todo el tiempo en las
estructuras celulares llamadas mitocondrias.
El segundo desequilibrio podría haber implicado un gradiente eléctrico
entre los fluidos hidrotermales y el océano. Hace miles de millones de
años, cuando la Tierra era joven, sus océanos eran ricos en dióxido de
carbono. Cuando el dióxido de carbono del océano y de los combustibles
de la ventilación -hidrógeno y metano- surgió a través de la pared de
los respiraderos, los electrones pudieron haber sido transferidos. Estas
reacciones podrían haber producido los compuestos de carbono, u otros
orgánicos más complejos, que contienen ingredientes esenciales de la
vida tal como la conocemos. Al igual que los gradientes de protones, los
procesos de transferencia de electrones se producen regularmente en las
mitocondrias.
Como pasa con todas las formas de vida avanzadas, las enzimas son la
clave para que las reacciones químicas ocurran. En nuestros antiguos
océanos, los minerales pueden haber actuado como enzimas, interactuando
con los productos químicos alrededor y conducir reacciones. En la teoría
del mundo de agua, dos tipos diferentes de "motores" de minerales
podrían haber delineado las paredes de las estructuras del respiradero.
Uno de los pequeños motores se cree que ha utilizado un mineral conocido
como óxido verde, lo que le permite aprovechar las ventajas del
gradiente de protones para producir una molécula que contiene fosfato
que almacena energía. El otro motor se cree que ha dependido de un metal
raro llamado molibdeno.
"La teoría de Michael Russell se originó hace 25 años y, desde ese
momento, las misiones espaciales de JPL han encontrado una fuerte
evidencia de océanos de agua líquida y fondos rocosos en Europa y
Encelado", dijo Laurie Barge, investigadora del JPL. "Hemos aprendido
mucho sobre la historia del agua en Marte, y pronto podemos encontrar
planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas lejanas. Al probar
esta hipótesis del origen de la vida en el laboratorio de JPL, podemos
explicar cómo la vida podría haber surgido en otros lugares de nuestro
Sistema Solar o más allá, y también tener una idea de cómo buscarla".
Hoy en día podemos decir que las condiciones específicas favorables a la
creación de la vida se pueden recrear en el interior de una cámara
climática.
Fuente: NASA
science.nasa.gov
www.cci-calidad.com |
