Resolviendo un misterio de 3.500 millones de años

Planeta joven alrededor de una estrella fría

Ilustración artística de un planeta joven alrededor de una estrella fría. Se puede observar una mezcla de ingredientes prebióticos alrededor de las bases de las rocas. Crédito: NASA.

Los científicos pueden no saber con certeza si existe vida en el espacio –fuera de la Tierra-, pero una nueva investigación de un equipo de científicos dirigida por un astrobiólogo de la Universidad del Sur de Florida (USF) demuestra que uno de los elementos clave que produjo vida en la Tierra fue traído al planeta por meteoritos.

En un artículo publicado en Proceedings of the National Academies of Sciences, Matthew Pasek, profesor auxiliar de Geología en la USF e investigadores de la Universidad de Washington y el Centro Edinburg para Innovación en Carbono, revelaron nuevos resultados que explican cómo llegó a la Tierra el fósforo reactivo que fue un componente esencial para las primeras formas de vida.

Los científicos descubrieron que durante los eones Hadeico y Arcaico –los primeros de los cuatro eones principales de la historia temprana de la Tierra- el bombardeo intenso de meteoritos proporcionó el fósforo reactivo que cuando es liberado en agua puede ser incorporado a las moléculas prebióticas. Los científicos documentaron el fósforo en la piedra caliza del Arcaico, demostrando que era abundante hace unos 3.500 millones de años.

Los científicos concluyeron que los meteoritos entregaron fósforo en minerales que no se observan en la superficie de la Tierra, y estos minerales se degradaron en el agua para liberar fósforo en una forma vista solo en la Tierra primitiva.

El descubrimiento responde una de las preguntas claves para los científicos que intentan comprender los procesos que dieron origen a las primeras formas de vida: ¿Por qué no vemos nuevas formas de vida hoy en día?

“El fósforo de meteorito pudo haber sido un combustible que proporcionó la energía y fósforo necesarios para el inicio de la vida”, dijo Pasek, quien estudia la composición química del espacio y cómo pudo haber contribuido al origen de la vida. “Si este fósforo meteorítico es añadido a compuestos orgánicos simples, puede generar biomoléculas de fósforo idénticas a aquellas que vemos hoy en la vida”.

Pasek dijo que la investigación proporciona una respuesta plausible: Las condiciones bajo las que la vida surgió en la Tierra hace miles de millones de años ya no están presentes en la actualidad.

“La presente investigación demuestra que este es, de hecho, el caso: La química del fósforo en la Tierra primitiva era considerablemente diferente hace miles de millones de años de lo que es hoy”, añadió.

El equipo de investigación llegó a su conclusión después de examinar muestras del núcleo de la Tierra procedentes de Australia, Zimbabue, Virginia Occidental, Wyoming y en Avon Park, Florida.

Una investigación previa había demostrado que antes de la aparición de las proteínas modernas de ADN y ARN que conocemos hoy, las primeras formas biológicas evolucionaron solo del ARN. Lo que había confundido a los científicos, sin embargo, era comprender cómo esas primeras formas de vida basadas en el ARN sintetizaron el fósforo del entorno, que en su forma actual es relativamente insoluble y no reactivo.

Los meteoritos habrían entregado el fósforo reactivo en forma del mineral fosfuto schreibersita formado por hierro y níquel, que liberó fosfito soluble y reactivo en el agua. El fosfito es la sal que los científicos creen que podría haber sido incorporada en las moléculas prebióticas.

De todas las muestras analizadas, solo las más antiguas, las muestras de carbonato de Coonterunah del Arcaico de Australia, mostraron presencia de fosfito. Otras fuentes naturales de fosfito incluyen a los rayos, fluidos geotermales y posiblemente actividad microbiana bajo una condición extremadamente anaeróbica, pero no se ha identificado otras fuentes terrestres de fosfito y ninguna podría haber producido las cantidades de fosfito necesarias para ser disueltas en los océanos de la Tierra primitiva que dieron origen a la vida, concluyeron los investigadores.

Los científicos dijeron que el fosfito de meteorito habría sido lo bastante abundante para ajustar la química de los océanos, con su firma química siendo atrapada más tarde en carbonato marino donde fue preservada.

Sigue siendo posible, señalaron los investigadores, que otras fuentes naturales de fosfito puedan ser identificadas, quizá en sistemas hidrotermales. Aunque esto puede llevar a reducir la masa meteórica total necesaria para proporcionar fosfito suficiente, los investigadores dijeron que se necesitaría más trabajo para determinar la contribución exacta de fuentes separadas de lo que están seguros que fue un ingrediente esencial para la vida primitiva.

Fuente: USF

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