Uno de los grandes misterios de la ciencia es cómo comenzó la vida en la Tierra. La evidencia sugiere que ocurrió en lo profundo del mar muy por debajo del alcance de los rayos solares. Por eso, ahora, un equipo de astrobiólogos de NASA han recreado esas condiciones que podrían haber llevado a esa chispa inicial. Los resultados han sido publicados en la revista PNAS.

Una de las hipótesis sobre los orígenes de la vida tiene que ver con los respiraderos hidrotermales: grietas en el fondo del océano, a menudo asociadas con la actividad volcánica, donde el calor se escapa de las profundidades de la Tierra.

Ahí abajo, las criaturas no necesitan de la fotosíntesis, sino quimiosíntesis. Las bacterias se agrupan alrededor de la energía química producida en estos lugares, como la reacción entre el sulfuro de hidrógeno de los respiraderos y el oxígeno del agua de mar que lo rodea, para producir moléculas de azúcar que sirven de alimento.

Una vez que existen las bacterias, otros animales pueden alimentarse de ellas y de los nutrientes que producen, y así toda la cadena alimentaria puede prosperar en la oscuridad. Este proceso puede haber ocurrido en los primeros días de la Tierra.

Las mismas condiciones fuera de la Tierra

Los investigadores de NASA creen que algunas de las lunas de hielo del Sistema Solar, como Europa de Júpiter y Encelado de Saturno, podrían albergar respiraderos hidrotermales en los océanos líquidos bajo sus gélidas cortezas.

Para investigar las condiciones más de cerca, la astrobióloga Laurie Barge y su equipo construyeron fondos marinos en miniatura en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de NASA, llenando cubetas de precipitación con mezclas que imitan las condiciones de los mares primordiales, basados en el registro fósil. Esperaban, que actuaran como viveros para cultivar aminoácidos, los bloques de construcción a partir de los cuales se forman las proteínas.

“Comprender qué tan lejos se puede llegar con solo los compuestos orgánicos y minerales antes de tener una célula real es realmente importante para entender de qué tipo de entornos podría surgir la vida”, dijo Barge. “Además, investigar cómo las cosas como la atmósfera, el océano y los minerales en los respiraderos impactan en todo esto, esto puede ayudar a comprender la probabilidad de que esto haya ocurrido en otro planeta”, añade.

El proceso

Las mezclas se hicieron a partir de agua, minerales, piruvato y amoníaco, dos moléculas que pueden formarse en condiciones de ventilación hidrotérmica y son vitales para la formación de aminoácidos. El equipo extrajo oxígeno del agua para imitar los océanos anóxicos de la Tierra primordial, ajustó el pH para reproducir la alcalinidad y agregó “óxido verde”, el hidróxido de hierro que era tan abundante durante los primeros años de la Tierra. Luego, lo calentaron todo a 70°C, al igual que el agua alrededor de un respiradero.

Cuando inyectaron pequeñas cantidades de oxígeno en esta agua, se formó el aminoácido alanina. También produjo el alfa hidroxiácido lactato, que es un subproducto de las reacciones de aminoácidos, pero también podría combinarse en moléculas orgánicas complejas para dar vida.

“Hemos demostrado que en condiciones geológicas similares a las de la Tierra primitiva, y quizás a otros planetas, podemos formar aminoácidos y alfa hidroxiácidos a partir de una reacción simple en condiciones suaves que habrían existido en el fondo marino”, dijo Barge.

Esta es la primera vez que los investigadores observan que se produce una reacción orgánica en condiciones de ventilación hidrotermal. Ellos llevan años intentando averiguar cuánta energía pueden producir los respiraderos hidrotermales y qué ingredientes se pueden encontrar a su alrededor.

NASA también ha estado estudiando los respiraderos hidrotermales reales debajo del océano, probando las aguas a su alrededor y tratando de construir una imagen más completa de cómo son esos ambientes.

Posibles implicancias

Esta investigación es importante porque podría indicar la presencia de vida en algunas de las lunas heladas del Sistema Solar exterior. A decir verdad, ya el año pasado encontramos moléculas orgánicas complejas en las columnas de agua salada que salen de Encelado.

“Todavía no tenemos evidencia concreta de vida en otros lugares”, advierte Barge. “Pero comprender las condiciones que se requieren para el origen de la vida puede ayudar a reducir los lugares donde creemos que la vida podría existir”, añade.

En los últimos meses NASA ha tenido un acompañante en la búsqueda de vida fuera de la Tierra. El multimillonario Yuri Milner está trabajando con la agencia espacial para lanzar una misión de sobrevuelo para tomar muestras de las plumas de Encelado.

Fuente: nmas1.org