Durante tres años, Tara Djokic, estudiante de doctorado en la Universidad de Nueva Gales del Sur, Sídney, recorrió el paisaje imponente de la región de Pilbara en Australia Occidental en busca de pistas sobre cómo los antiguos microbios podrían haber producido los abundantes estromatolitos que erandescubierto allí en la década de 1970.
Los estromatolitos son estructuras minerales redondas de varias capas que van desde el tamaño de pelotas de golf hasta globos meteorológicos y representan la evidencia más antigua de que había organismos vivos en la Tierra hace 3.500 millones de años.
Los científicos que creían que la vida comenzó en el océano pensaban que estas formaciones minerales se habían formado en aguas de mar poco profundas y saladas, al igual que los estromatolitos vivos en el área de Shark Bay, declarada Patrimonio de la Humanidad, que está a dos días en coche de Pilbara.
Pero lo que Djokic descubrió en medio del calor estrangulante y las rocas rojas como la sangre de la región fue evidencia de que los estromatolitos no se habían formado en agua salada, sino en condiciones más parecidas a las aguas termales de Yellowstone.
El descubrimiento retrasó el tiempo para el surgimiento de la vida microbiana en la tierra en 580 millones de años y también reforzó una hipótesis de cambio de paradigma presentada por los astrobiólogos de la UC Santa Cruz, David Deamer y Bruce Damer: que la vida comenzó, no en el mar,pero en tierra.
El descubrimiento de Djokic, junto con la investigación realizada por el equipo de UC Santa Cruz, Djokic y Martin Van Kranendonk, director del Centro Australiano de Astrobiología, se describe en una portada de ocho páginas en la edición de agosto de Científico estadounidense .
"Lo que ella Djokic mostró fue que la evidencia fósil más antigua de vida estaba en agua dulce", dijo Deamer, un desgarbado de 78 años que exploró la región con Djokic, Damer y Van Kranendonk en 2015. "Esuna continuación lógica de la vida que comienza en un ambiente de agua dulce "
El modelo para la vida que comienza en tierra en lugar de en el mar no solo podría cambiar nuestra idea sobre el origen de la vida y dónde podría estar, sino incluso cambiar la forma en que nos vemos a nosotros mismos.
Las condiciones adecuadas para la vida
Durante cuatro décadas, desde que el buque de investigación Alvin descubrió respiraderos hidrotermales de aguas profundas que eran hábitats para bacterias y gusanos especializados que parecían sacados de una novela de ciencia ficción, los científicos han teorizado que estos respiraderos para bombear minerales y gaseseran justo lo que se necesitaba para comenzar la vida.
Pero Deamer, que se describe a sí mismo como un científico al que le encanta jugar con nuevas ideas, pensó que la teoría tenía fallas. Por ejemplo, las moléculas esenciales para el origen de la vida se dispersarían demasiado rápido en un vasto océano, pensó, y agua salada del marinhibiría algunos de los procesos que sabía que eran necesarios para que la vida comenzara.
Deamer había pasado la primera parte de su carrera estudiando la biofísica de membranas compuestas de moléculas parecidas a jabones que forman los límites microscópicos de todas las células vivas. Más tarde, se le dio una pieza del meteorito Murchison que había aterrizado en Australia en 1969, Deamerdescubrió que la roca espacial también contenía moléculas parecidas a jabones de casi 5 mil millones de años que podían formar membranas estables. Más tarde, demostró que las membranas ayudaban a las moléculas pequeñas a unirse para formar moléculas más largas que transportan información llamadas polímeros.
Deamer y sus colegas observaron la actividad volcánica que sugería la idea de que las aguas termales proporcionaban el ambiente adecuado para el comienzo de la vida. Deamer incluso construyó una máquina que simulaba el calor.acidez y ciclos húmedos y secos de aguas termales y lo instaló en su laboratorio en el campus de UC Santa Cruz.
"Creo que, de vez en cuando, tienes que ser lo suficientemente valiente y audaz como para probar nuevas ideas", dijo Deamer. "Por supuesto, algunos de mis colegas piensan que es lo suficientemente" tonto ". Pero esa es la oportunidad que corres"
Repensando la línea de tiempo
En la visión de Deamer, la antigua Tierra consistía en un enorme océano manchado de masas de tierra volcánica. La lluvia caería sobre la tierra, creando charcos de agua dulce que serían calentados por la energía geotérmica y luego enfriados por la escorrentía. Algunos de los bloques de construcción clavede vida, creada durante la formación de nuestro sistema solar, habría caído a la Tierra y se habría reunido en estas piscinas, concentrándose lo suficiente como para formar compuestos orgánicos más complejos.
Los bordes de las piscinas pasarían por períodos de humectación y secado a medida que los niveles de agua subieran y bajaran. Durante estos períodos de humedad y sequedad, las membranas lipídicas primero ayudarían a unir los compuestos orgánicos llamados polímeros y luego formarían compartimentos que encapsularan diferentes conjuntosde estos polímeros. Las membranas actuarían como incubadoras para las funciones de la vida.
Deamer y su equipo creen que la primera vida surgió de la producción natural de un gran número de tales "protoceldas" revestidas de membrana
Si bien aún se debate si la vida comenzó en tierra o en el mar, el descubrimiento de antiguos fósiles microbianos en un lugar como el Pilbara muestra que estas áreas geotérmicas, llenas de energía y ricas en minerales necesarios para la vida,albergaba microorganismos vivos mucho antes de lo que se creía.
La búsqueda de vida en otros planetas
Según Deamer y sus colegas, este descubrimiento y su modelo de orígenes de aguas termales también tienen implicaciones para la búsqueda de vida en otros planetas. Si la vida comenzó en tierra, entonces Marte, que se descubrió que tenía 3.65 mil millones-los depósitos de un año de aguas termales similares a los encontrados en la región de Pilbara en Australia, podrían ser un buen lugar para buscar.
Para Damer, la nueva "hipótesis de principio a fin" de cómo comenzó la vida en la tierra ofrece algo más: que el origen de la vida no era solo una simple historia de células individuales y competidoras. Más bien una nueva visión plausible de la vidastart podría ser una unidad comunitaria de protoceldas que sobrevivió y evolucionó a través de la colaboración y el intercambio de innovación en lugar de una competencia estricta.
"Eso", dijo, "es un cambio fundamental que podría afectar la forma en que pensamos de nuestro mundo, de nosotros mismos y de nuestro futuro: tan dependiente de la colaboración como impulsada por la competencia".
Deamer, sentado en su oficina del cuarto piso del campus, sonrió al recordar la carta que Charles Darwin le escribió a un amigo en 1871, que especulaba que la vida podría haber comenzado en "un pequeño y cálido estanque".
Eso no está lejos de la marca, dijo Deamer, "excepto que llamamos a nuestros pequeños charcos calientes".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Peggy Townsend. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :