• Homo consciens

Todos los componentes del ADN podrían proceder del espacio



Fuente: en base a Science Alert - Por CONOR FEEHLY - Space - Por Charles Q. Choi - 27 DE ABRIL DE 2022 y Revista Fusión - 2010


Todavía no sabemos cómo surgió la primera vida en la Tierra. Una de las sugerencias es la teoría de la Panspermia y que los componentes básicos llegaron aquí desde el espacio; ahora, un nuevo estudio de varios meteoritos ricos en carbono ha añadido peso a esta idea.


Utilizando nuevas técnicas de análisis extremadamente sensibles para estos meteoritos, un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Hokkaido (Japón) ha detectado compuestos orgánicos que forman la columna vertebral de las moléculas de ácido nucleico comunes a toda la vida que conocemos: el ADN y el ARN.


Los investigadores analizaron tres meteoritos ricos en carbono: el meteorito Murchison, que cayó en Australia en 1969, el meteorito Murray, que cayó en Kentucky en 1950, y el meteorito Tagish Lake, que cayó en la Tierra en el año 2000, aterrizando en la Columbia Británica.


 

Para entender mejor el nuevo descubrimiento:

La teoría de la Panspermia y el meteorito Murchison - Fuente: Revista Fusión - 2010

La panspermia es la hipótesis que la vida existe en todo el Universo, distribuida por polvo espacial, meteoroides, asteroides, cometas, ​ planetoides, y también por naves espaciales que transportan contaminación no intencionada por microorganismos.​ La distribución puede haber ocurrido abarcando galaxias no estando restringida a la escala limitada de los sistemas solares.​ Sondas espaciales e instrumentos han comenzado a examinar otros planetas y lunas en el Sistema Solar y en otros sistemas planetarios, en busca de evidencia de vía pasada o activa.


Acá algunas aclaraciones del geólogo planetario Jesús Martínez Frías, del Centro de Astrobiología CSIC INTA de Madrid, en 2010:

Pregunta: Estos nuevos hallazgos, ¿en qué medida respaldan la Teoría de la Panspermia, que plantea que la vida comenzó en la Tierra gracias a la llegada de las “semillas” de la vida que estarían diseminadas por todo el universo?

Jesús Martínez Frías: "Los estudios sobre condritas carbonáceas como puede ser las que están presentes en los meteoritos Orgueil, Allende, Tagish Lake o Murchison son fundamentales en relación con la Panspermia. Es decir, cualquier nuevo descubrimiento sobre la riqueza orgánica de los meteoritos es crucial, porque precisamente la Panspermia habla del transporte interplanetario de esa materia orgánica que es importantísima para la vida."


Pregunta: Se dice de la Teoría de la Panspermia no resuelve la pregunta de cómo surgió la vida, sino que traslada la cuestión a otro sitio.

Jesús Martínez Frías: "Por una parte se traslada el problema fuera, pero también es cierto que se abre otra nueva cuestión, y es que a lo mejor tendríamos que replantear el origen de la vida no sólo aquí, sino su búsqueda en otro sitio. También hay que considerar el papel de los meteoritos no sólo como portadores de los compuestos básicos para la vida, sino también en relación con los grandes impactos, porque los grandes impactos de los meteoritos también han tenido un papel fundamental sobre quién se queda y quién desaparece, en lo referente a las especies. Esa es otra de las líneas en la que venimos trabajando."

Par de granos del metorito Murchison. Fuente: Wikipedia

Figura: Dentro del meteorito Murchison se han definido más de cien compuestos orgánicos, de una complejidad orgánica mayor de la que se esperaba en ese tipo de condritas carbonáceas. Se pensaba que hace más de cuatro mil quinientos millones de años, no podía existir una complejidad de combinación de moléculas como ésa. Y en los estudios del año 2010, "se ha afirmado que haciendo combinaciones entre las moléculas que forman esos compuestos, es posible formar miles e incluso millones de combinaciones de posibles agregados orgánicos. Es decir, no es que existan los compuestos orgánicos en sí, sino los ladrillos básicos, esas moléculas, que al combinarse podrían dar lugar a una riqueza orgánica enorme. Y esto no se esperaba en esas fases tan primitivas del sistema solar."


 

Sobre el nuevo descubrimiento

Aunque los meteoritos impactaron en nuestro planeta hace bastante tiempo, son rocas espaciales realmente antiguas, que probablemente existían en las primeras etapas del Sistema Solar o incluso antes y los meteoritos ricos en carbono son un tesoro de compuestos orgánicos.


En estas rocas espaciales se han descubierto componentes clave del ADN que las investigaciones anteriores no habían descubierto, lo que sugiere que los impactos cósmicos podrían haber ayudado a traer estos ingredientes vitales de la vida a la Tierra.


El ADN está formado por cuatro bloques principales: las nucleobases llamadas adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). La molécula hermana del ADN, el ARN, también utiliza A, C y G, pero cambia la timina por el uracilo (U). Los científicos que se preguntan si los meteoritos podrían haber ayudado a traer estos compuestos a la Tierra han buscado anteriormente nucleobases en las rocas espaciales, pero hasta ahora, los científicos sólo habían detectado A y G en las rocas espaciales, y no T, C o U.


Cuando se trata de la aparición de las moléculas de ADN y ARN en la Tierra, los compuestos que nos interesan especialmente son las nucleobases, los bits que se apilan formando las largas cadenas de información genética. Las nucleobases son de dos tipos, conocidas como purinas y piramidina, pero las observadas hasta ahora en los meteoritos son purinas. Las que faltaban hasta ahora en las rocas espaciales son piramidinas, que son estructuras más pequeñas.


Durante mucho tiempo fue un misterio por qué sólo se veían purinas, y no piramidinas, en los meteoritos. Experimentos de laboratorio anteriores que simulaban las condiciones del espacio exterior sugerían que tanto las purinas como las piramidinas podrían haberse formado durante reacciones químicas desencadenadas por la luz dentro de las nubes moleculares interestelares, y que los compuestos podrían haberse incorporado a los asteroides y meteoritos durante la formación del sistema solar. Estas reacciones químicas también podrían haberse producido directamente en el interior de las rocas espaciales.


Ahora, los científicos han detectado, por fin, todas las piramidinas y purinas presentes en el ADN y el ARN de los meteoritos que llegaron a la Tierra gracias a la increíble sensibilidad de sus técnicas de análisis.


Las purinas son la adenina y la guanina, las pirimidinas son la timina, la citosina y el uracilo (chromatos/Getty Images)

"Detectamos una gran variedad de nucleobases de pirimidina y sus isómeros estructurales en los dos extractos de Murchison, la mayoría de los cuales no habían sido detectados previamente en meteoritos", escribe el equipo en su artículo, "lo que sugiere que estas clases de compuestos orgánicos están presentes de forma ubicua en entornos extraterrestres tanto dentro como fuera del Sistema Solar", escribe el equipo.


"La presencia de las cinco nucleobases primarias en los meteoritos puede contribuir a la aparición de funciones genéticas antes del inicio de la vida en la Tierra primitiva", declaró a Space.com el autor principal del estudio, Yasuhiro Oba, astroquímico de la Universidad de Hokkaido (Japón).


Ilustración de la estructura del ADN y el ARN en detalle (Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0)

Figura: ¿Por qué son tan importantes estos compuestos? Las cadenas de ADN y ARN tienen una "columna vertebral" estructural formada por una cadena de azúcares y fosfatos. Las nucleobases se unen a estos azúcares; en el ADN, se emparejan de forma específica, formando los "peldaños" de la escalera en forma de hélice.

Las nucleobases de purina y pirimidina siempre se unen dentro del ADN debido a su estructura y a los tipos de enlaces de hidrógeno que pueden formar. Esto significa que la proporción de nucleobases de purina y pirimidina es siempre constante dentro de la molécula de ADN.



Los autores sugieren que durante el período de bombardeo pesado tardío de la Tierra primitiva, hace aproximadamente entre 4.000 y 3.800 millones de años, una gama diversa de estos bloques de construcción podría haber llegado a nuestro planeta a través de impactos de meteoritos. "Por lo tanto, se considera que la afluencia de estos elementos orgánicos desempeñó un papel importante en la evolución química de la etapa primordial de la Tierra", escriben.


Habrá más información sobre esta idea cuando las misiones de muestreo a los asteroides Ryugu y Bennu nos proporcionen más material extraterrestre para estudiar. Las muestras no contaminadas permitirán a los investigadores establecer con más detalle si estas moléculas podrían haber sido traídas aquí por los meteoritos. No podemos esperar.


La investigación se ha publicado en Nature Communications.



Encontranos en las redes sociales de Climaterra

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram