En la cultura popular, los asteroides desempeñan el papel de amenaza apocalíptica, son culpados por aniquilar a los dinosaurios y ofrecen una fuente extraterrestre para la minería de minerales.
Pero para el investigador Nicholas Hud, los asteroides juegan un papel completamente diferente: el de las cápsulas del tiempo que muestran qué moléculas existieron originalmente en nuestro sistema solar. Tener esa información les da a los científicos el punto de partida que necesitan para reconstruir la compleja vía que inició la vida en la Tierra.
Director del Centro NSF-NASA para la Evolución Química en el Instituto de Tecnología de Georgia, Hud dice que encontrar moléculas en asteroides proporciona la evidencia más fuerte de que tales compuestos estaban presentes en la Tierra antes de que se formara la vida. Saber qué moléculas estaban presentes ayuda a establecer la inicialcondiciones que condujeron a la formación de aminoácidos y compuestos relacionados que, a su vez, se unieron para formar péptidos, pequeñas moléculas similares a proteínas que pueden haber iniciado la vida en este planeta.
"Podemos mirar a los asteroides para ayudarnos a comprender qué química es posible en el universo", dijo Hud. "Es importante para nosotros estudiar materiales de asteroides y meteoritos, las versiones más pequeñas de asteroides que caen a la Tierra, para probarla validez de nuestros modelos de cómo las moléculas en ellos podrían haber ayudado a dar vida. También necesitamos catalogar las moléculas de asteroides y meteoritos porque podría haber compuestos allí que ni siquiera habíamos considerado importantes para comenzar la vida ".
Hud será panelista en una conferencia de prensa "Asteroides para Investigación, Descubrimiento y Comercio" el 17 de febrero en la reunión anual de 2018 de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia AAAS en Austin, Texas.
Los científicos de la NASA han estado analizando compuestos encontrados en asteroides y meteoritos durante décadas, y su trabajo proporciona una comprensión sólida de lo que podría haber estado presente cuando se formó la Tierra, dice Hud.
"Si modela una reacción química prebiótica en el laboratorio, los científicos pueden discutir si tuvo los materiales de partida adecuados", dijo Hud. "La detección de una molécula en un asteroide o meteorito es la única evidencia que todos aceptaránpara que esa molécula sea prebiótica. Es algo en lo que realmente podemos apoyarnos "
El experimento de Miller-Urey, realizado en 1952 para simular condiciones que se cree que existieron en la Tierra primitiva, produjo más de 20 aminoácidos diferentes, compuestos orgánicos que son los componentes básicos de los péptidos. El experimento fue iniciado por chispas dentro de unmatraz que contiene agua, metano, amoníaco e hidrógeno, todos los materiales que se cree que existieron en la atmósfera cuando la Tierra era muy joven.
Desde el experimento de Miller-Urey, los científicos han demostrado la viabilidad de otras vías químicas a los aminoácidos y compuestos necesarios para la vida. En el laboratorio de Hud, por ejemplo, los investigadores utilizaron ciclos de alternancia de condiciones húmedas y secas para crear moléculas orgánicas complejas a lo largo del tiempoEn tales condiciones, los aminoácidos e hidroxiácidos, compuestos que difieren químicamente en un solo átomo, podrían haber formado péptidos cortos que condujeron a la formación de moléculas más grandes y más complejas, exhibiendo propiedades que ahora asociamos con las moléculas biológicas.
"Ahora tenemos una muy buena manera de sintetizar péptidos con aminoácidos e hidroxiácidos trabajando juntos que podrían haber sido comunes en la Tierra primitiva", dijo. "Incluso hoy en día, los hidroxiácidos se encuentran con aminoácidos en organismos vivos,- y en algunas muestras de meteoritos que han sido examinadas "
Hud cree que hay muchas formas posibles en que las moléculas de la vida podrían haberse formado. La vida podría haber comenzado con moléculas que son menos sofisticadas y menos eficientes de lo que vemos hoy. Al igual que la vida misma, estas moléculas podrían haber evolucionado con el tiempo.
"Lo que encontramos es que estos compuestos pueden formar moléculas que se parecen mucho a los péptidos modernos, excepto en la columna vertebral que mantiene unidas las unidades", dijo Hud. "La estructura general puede ser muy similar y sería más fácil de hacer, aunque no tiene la capacidad de plegarse en estructuras tan complejas como las proteínas modernas. Existe una compensación entre la simplicidad de formar estas moléculas y cuán cercanas están estas moléculas a las que se encuentran en la vida contemporánea ".
Los geólogos creen que la Tierra era muy diferente hace miles de millones de años. En lugar de continentes, había islas que sobresalían de los océanos. Incluso el sol era diferente, producía menos luz pero más rayos cósmicos, lo que podría haber ayudado a impulsar la formación de proteínasreacciones químicas.
"Las islas podrían haber sido incubadoras potenciales para la vida, con moléculas que llueven desde la atmósfera", dijo Hud. "Creemos que el proceso clave que habría permitido que estas moléculas pasen a la siguiente etapa es un ciclo húmedo-seco comolo que estamos haciendo en el laboratorio. Eso hubiera sido perfecto para una isla en el océano "
En lugar de una sola chispa de vida, las moléculas podrían haber evolucionado lentamente con el tiempo en una progresión gradual que puede haber tenido lugar a diferentes velocidades en diferentes lugares, tal vez simultáneamente. Diferentes componentes de las células, por ejemplo, pueden haberse desarrollado por separado donde las condicioneslos favoreció antes de que finalmente se unieran.
"Hay algo muy especial sobre los péptidos, ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos y su capacidad de trabajar juntos para hacer algo que no podrían haber hecho por separado", dijo. "Y podría haber habido una cantidad de procesos químicos enla Tierra primitiva que nunca condujo a la vida "
Saber cómo eran las condiciones en la Tierra primitiva, por lo tanto, brinda a los científicos una base más sólida para formular hipótesis sobre lo que podría haber sucedido, y podría ofrecer pistas sobre otras vías que aún no se han considerado.
"Probablemente hay muchas más pistas en los asteroides sobre qué moléculas estaban realmente allí", dijo Hud. "Puede que ni siquiera sepamos qué deberíamos estar buscando en estos asteroides, pero al observar qué moléculas encontramos,pueden hacer diferentes y más preguntas sobre cómo podrían haber ayudado a comenzar la vida ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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