Al crear protoceldas en agua de mar alcalina y caliente, un equipo de investigación dirigido por UCL ha agregado evidencia de que el origen de la vida podría haber sido en respiraderos hidrotermales de aguas profundas en lugar de piscinas poco profundas.
Los experimentos anteriores no habían logrado fomentar la formación de protoceldas, vistas como un trampolín clave para el desarrollo de la vida basada en células, en tales entornos, pero el nuevo estudio, publicado en Ecología y evolución de la naturaleza , encuentra que el calor y la alcalinidad pueden no solo ser aceptables, sino necesarios para comenzar la vida.
"Existen múltiples teorías que compiten sobre dónde y cómo comenzó la vida. Los respiraderos hidrotermales bajo el agua se encuentran entre los lugares más prometedores para los inicios de la vida; nuestros hallazgos ahora agregan peso a esa teoría con evidencia experimental sólida", dijo el autor principal del estudio, el profesorNick Lane UCL Genética, Evolución y Medio Ambiente.
En las profundidades de los mares de la Tierra, hay respiraderos donde el agua de mar entra en contacto con minerales de la corteza del planeta, reaccionando para crear un ambiente cálido, alcalino alto en la escala de pH que contiene hidrógeno. El proceso crea chimeneas ricas en minerales con alcalinoy fluidos ácidos, que proporcionan una fuente de energía que facilita las reacciones químicas entre el hidrógeno y el dióxido de carbono para formar compuestos orgánicos cada vez más complejos.
Algunos de los fósiles más antiguos del mundo, descubiertos por un equipo dirigido por UCL, se originaron en tales respiraderos submarinos.
Los científicos que investigan los orígenes de la vida han hecho grandes progresos con experimentos para recrear los primeros procesos químicos en los que se habrían desarrollado formaciones celulares básicas. La creación de protoceldas ha sido un paso importante, ya que pueden verse como la forma más básica deuna celda, que consta de solo una membrana de bicapa alrededor de una solución acuosa, una celda con un límite definido y un compartimento interno.
Experimentos previos para crear protoceldas a partir de moléculas simples naturales, específicamente, ácidos grasos, han tenido éxito en agua fresca y fresca, pero solo bajo condiciones muy estrictamente controladas, mientras que las protoceldas se han desmoronado en experimentos en entornos de ventilación hidrotermal.
El primer autor del estudio, el Dr. Sean Jordan UCL Genetics, Evolution & Environment, dijo que él y sus colegas identificaron una falla en el trabajo anterior: "Todos los otros experimentos habían utilizado una pequeña cantidad de tipos de moléculas, principalmente con ácidos grasos dedel mismo tamaño, mientras que en entornos naturales, esperaría ver una gama más amplia de moléculas ".
Para el estudio actual, el equipo de investigación intentó crear protoceldas con una mezcla de diferentes ácidos grasos y alcoholes grasos que no se habían utilizado previamente.
Los investigadores encontraron que las moléculas con cadenas de carbono más largas necesitaban calor para formarse en una vesícula protocelda. Una solución alcalina ayudó a las nuevas vesículas a mantener su carga eléctrica. Un ambiente de agua salada también resultó útil, ya que las moléculas de grasa se unieron.más firmemente en un fluido salado, formando vesículas más estables.
Por primera vez, los investigadores lograron crear protocélulas autoensamblables en un entorno similar al de los respiraderos hidrotermales. Descubrieron que el calor, la alcalinidad y la sal no impedían la formación de protoceldas, sino que la favorecían activamente.
"En nuestros experimentos, hemos creado uno de los componentes esenciales de la vida en condiciones que reflejan más los ambientes antiguos que muchos otros estudios de laboratorio", dijo el Dr. Jordan.
"Todavía no sabemos dónde se formó la vida por primera vez, pero nuestro estudio muestra que no se puede descartar la posibilidad de respiraderos hidrotermales de aguas profundas"
Los investigadores también señalan que los respiraderos hidrotermales de aguas profundas no son exclusivos de la Tierra.
El profesor Lane dijo: "Las misiones espaciales han encontrado evidencia de que las lunas heladas de Júpiter y Saturno también podrían tener respiraderos hidrotermales alcalinos similares en sus mares. Si bien nunca hemos visto ninguna evidencia de vida en esas lunas, si queremos encontrar vida enotros planetas o lunas, estudios como el nuestro pueden ayudarnos a decidir dónde mirar "
El estudio involucró a investigadores de UCL y Birkbeck, Universidad de Londres, y fue financiado por BBSRC y bgC3.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por University College London . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :