Todos los seres vivos necesitan células y energía para replicarse. Sin estos bloques de construcción fundamentales, Los organismos vivos en la Tierra no podrían reproducirse y simplemente no existirían.

Poco se sabía sobre un elemento clave en los bloques de construcción, fosfatos, hasta ahora. Investigadores de la Universidad de Hawai'i en Mānoa, en colaboración con colegas en Francia y Taiwán, proporcionan nueva evidencia convincente de que se descubrió que este componente de la vida se generó en el espacio exterior y fue entregado a la Tierra en sus primeros mil millones de años por meteoritos o cometas. Los compuestos de fósforo se incorporaron luego en biomoléculas que se encuentran en las células de los seres vivos de la Tierra.

La investigación revolucionaria se describe en "Una síntesis interestelar de oxoácidos de fósforo, "escrito por Andrew Turner, estudiante graduado de UH Mānoa, ahora profesor asistente en la Universidad de Pikeville, y el profesor de química de UH Mānoa Ralf Kaiser, en la edición de septiembre de Comunicaciones de la naturaleza .

Según el estudio, los fosfatos y el ácido difosfórico son dos elementos principales que son esenciales para estos componentes básicos en la biología molecular. Son los principales constituyentes de los cromosomas, los portadores de información genética en la que se encuentra el ADN. Junto con los fosfolípidos en las membranas celulares y el trifosfato de adenosina, que funcionan como portadores de energía en las células, forman material autorreplicante presente en todos los organismos vivos.

Replicando condiciones interestelares

En una cámara de vacío ultra alto enfriada a 5 K (-450 ℉) en W.M. Laboratorio de Investigación Keck en Astroquímica en UH Mānoa, el equipo de Hawai'i replicó granos de hielo interestelares recubiertos con dióxido de carbono y agua, que son omnipresentes en frías nubes moleculares, y fosfina. Cuando se expone a radiación ionizante en forma de electrones de alta energía para simular los rayos cósmicos en el espacio, Se sintetizaron múltiples oxoácidos de fósforo como el ácido fosfórico y el ácido difosfórico mediante reacciones de no equilibrio.

"En la tierra, la fosfina es letal para los seres vivos, "dijo Turner, autor principal. "Pero en el medio interestelar, una química de fosfina exótica puede promover vías de reacción químicas raras para iniciar la formación de moléculas biorrelevantes como los oxoácidos de fósforo, lo que eventualmente podría desencadenar la evolución molecular de la vida tal como la conocemos ".

Kaiser agregado, "Los oxoácidos de fósforo detectados en nuestros experimentos mediante la combinación de análisis sofisticados que involucran láseres, acoplado a espectrómetros de masas junto con cromatógrafos de gases, también podría haberse formado dentro de los hielos de cometas como 67P / Churyumov-Gerasimenko, que contiene una fuente de fósforo que se cree que se deriva de la fosfina ". Kaiser dice que estas técnicas también pueden usarse para detectar trazas de explosivos y drogas.

"Dado que los cometas contienen al menos parcialmente los restos del material del disco protoplanetario que formó nuestro sistema solar, estos compuestos pueden remontarse al medio interestelar siempre que haya suficiente fosfina en los hielos interestelares, ", dijo Cornelia Meinert de la Universidad de Niza (Francia).

Tras la entrega a la Tierra por meteoritos o cometas, estos oxoácidos de fósforo podrían haber estado disponibles para la química del fósforo prebiótico de la Tierra. Por lo tanto, comprender la fácil síntesis de estos oxoácidos es esencial para desenredar el origen de los compuestos de fósforo prebióticos solubles en agua y cómo podrían haberse incorporado a organismos no solo en la Tierra, pero potencialmente también en nuestro universo.