En la Tierra primitiva, la luz provenía no solo del sol sino también del bombardeo incesante de meteoritos de bolas de fuego que continuamente golpeaban el planeta. Ahora, el reciente trabajo del profesor asociado de geología de la Universidad del Sur de Florida USF Matthew Pasek, investigador de la USFMaheen Gull, y sus colegas del Instituto de Tecnología de Georgia, han demostrado que estos meteoritos pueden haber llevado dentro de ellos un mineral extraterrestre que, al corroerse en el agua en la Tierra, podría haber proporcionado la chispa química esencial que condujo al nacimiento de la vida biológica en el planeta.planeta.
En trabajos anteriores, Pasek y sus colegas sugirieron que los meteoritos antiguos contenían el mineral de fosfuro de hierro-níquel "schreibersita", y que cuando la schreibersita entró en contacto con el ambiente acuoso de la Tierra, se liberó un fosfato, una sal que los científicos creen que podría haber jugadoun papel en el desarrollo de moléculas "prebióticas".
En un estudio reciente que aparece en Nature Publishing Group's Informes científicos , los investigadores se centraron en las propiedades de la schreibersita y realizaron experimentos con el mineral para comprender mejor cómo, en una reacción química con los efectos corrosivos del agua llamada "fosforilación", la schreibersita podría haber proporcionado el fosfato importante para la aparición devida biológica temprana
"Hasta el diez por ciento del fosfato cortical de la Tierra puede haberse originado a partir de schreibersita, por lo que el mineral era abundante y fácilmente disponible para participar en reacciones químicas tempranas", dijo Pasek. "Esta fuente lista y abundante de fósforo reactivo puede haber sido unparte importante de la Tierra prebiótica y posiblemente del planeta Marte ", dijo Pasek.
Sin embargo, lo que debía determinarse era cómo la schreibersita reaccionó químicamente con el ambiente acuoso de la Tierra primitiva y lo que resultó de la reacción química.
Para probar su hipótesis, construyeron un entorno de modelo de la Tierra primitivo, una solución acuosa rica en materia orgánica en la que la schreibersita podría reaccionar y corroerse de una manera similar a cómo los eventos pueden haberse desarrollado en la química prebiótica. El modelo que construyeron brindó la oportunidad deobserve la termodinámica de las reacciones de fosforilación de una schreibersita sintética que contiene fósforo, que crearon para ser estructuralmente idénticas a su contraparte de meteorito.
"Fue necesaria una exploración exhaustiva del grado de fosforilación de nucleósidos hecho de una base y un azúcar de cinco carbonos por schreibersita para evaluar su importancia prebiótica potencial", explicó Gull, investigador postdoctoral e investigador visitante de la USF."Todos nuestros experimentos indicaron que se requería un pH básico, en lugar de un pH ácido, para la producción de productos fosforilados. Aunque la fosforilación puede llevarse a cabo utilizando una variedad de minerales de fosfato en una solución no acuosa, es más probable que se dé oxidación prebiótica en el aguael dominio del agua a través del sistema solar "
La reacción prebiótica que duplicaron en el laboratorio puede haber sido similar a las reacciones que finalmente condujeron a la aparición de moléculas metabólicas, como el trifosfato de adenosina ATP, que se llama la 'molécula de la vida' porque es fundamental para la energíametabolismo en toda la vida.
Pasek y Gull también explicaron que incluso la vida actual se construye a partir de nucleótidos activados y que los fosfatos siguen siendo una parte importante de los procesos metabólicos en la vida biológica, por lo que es probable que una biomolécula fosforilada haya jugado un papel importante en la creación del contexto químico prebiótico a partir del cualsurgió la vida biológica. El trabajo previo sobre la fosforilación de nucleósidos ha demostrado que el fosfato inorgánico puede servir tanto como catalizador como reactivo en la síntesis de nucleósidos, dijeron.
"Las reacciones que observamos en nuestros experimentos han demostrado que las moléculas prebióticas necesarias probablemente estaban presentes en la Tierra primitiva y que la Tierra estaba predispuesta a las biomoléculas fosforiladas", concluyeron los investigadores. "Nuestros resultados sugieren un papel potencial para el fósforo meteorítico enel desarrollo y el origen de la vida temprana "
Los investigadores también concluyeron que el mecanismo de fosforilación aún era desconocido y se estaba investigando activamente. "Es posible que el proceso ocurra en solución o en la superficie de la schreibersita", explicaron.
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Materiales proporcionados por Universidad del Sur de Florida USF Innovation . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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