Los científicos han reproducido en el laboratorio cómo los ingredientes para la vida podrían haberse formado en las profundidades del océano hace 4 mil millones de años. Los resultados del nuevo estudio ofrecen pistas sobre cómo comenzó la vida en la Tierra y en qué otro lugar del cosmos podríamos encontrarla.

La astrobióloga Laurie Barge y su equipo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, están trabajando para reconocer la vida en otros planetas mediante el estudio de los orígenes de la vida aquí en la Tierra. Su investigación se centra en cómo se forman los componentes básicos de la vida en los respiraderos hidrotermales del fondo del océano.

Para recrear respiraderos hidrotermales en el laboratorio, el equipo hizo sus propios fondos marinos en miniatura llenando vasos de precipitados con mezclas que imitan el océano primordial de la Tierra. Estos océanos de laboratorio actúan como viveros de aminoácidos, compuestos orgánicos que son esenciales para la vida tal como la conocemos. Como bloques de Lego los aminoácidos se acumulan entre sí para formar proteínas, que componen todos los seres vivos.

"Comprender hasta dónde puede llegar solo con compuestos orgánicos y minerales antes de tener una célula real es realmente importante para comprender de qué tipos de entornos podría surgir la vida, "dijo Barge, el investigador principal y el primer autor del nuevo estudio, publicado en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . "También, investigando cómo cosas como la atmósfera, el océano y los minerales en los respiraderos impactan, esto puede ayudarlo a comprender qué tan probable es que esto haya ocurrido en otro planeta ".

Encontrado alrededor de grietas en el lecho marino, Los respiraderos hidrotermales son lugares donde se forman chimeneas naturales, liberando fluido calentado debajo de la corteza terrestre. Cuando estas chimeneas interactúan con el agua de mar que las rodea, crean un entorno en constante cambio, que es necesario para que la vida evolucione y cambie. Esta oscuridad Un ambiente cálido alimentado por la energía química de la Tierra puede ser la clave de cómo podría formarse la vida en los mundos más lejanos de nuestro sistema solar. lejos del calor del sol.

"Si tenemos estos respiraderos hidrotermales aquí en la Tierra, posiblemente reacciones similares podrían ocurrir en otros planetas, "dijo Erika Flores de JPL, coautor del nuevo estudio.

Barge y Flores utilizaron ingredientes que se encuentran comúnmente en el océano de la Tierra primitiva en sus experimentos. Ellos combinaron agua minerales y las moléculas "precursoras" piruvato y amoníaco, que son necesarios para iniciar la formación de aminoácidos. Probaron su hipótesis calentando la solución a 158 grados Fahrenheit (70 grados Celsius), la misma temperatura que se encuentra cerca de un respiradero hidrotermal, y ajustando el pH para imitar el ambiente alcalino. También eliminaron el oxígeno de la mezcla porque, a diferencia de hoy, La Tierra primitiva tenía muy poco oxígeno en su océano. El equipo también utilizó el hidróxido de hierro mineral, o "óxido verde, "que era abundante en la Tierra primitiva.

El óxido verde reaccionó con pequeñas cantidades de oxígeno que el equipo inyectó en la solución. produciendo el aminoácido alanina y el lactato de alfa hidroxiácido. Los alfahidroxiácidos son subproductos de reacciones de aminoácidos, pero algunos científicos teorizan que también podrían combinarse para formar moléculas orgánicas más complejas que podrían dar lugar a la vida.

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

La creación de Barge de aminoácidos y alfa hidroxiácidos en el laboratorio es la culminación de nueve años de investigación sobre los orígenes de la vida. Estudios anteriores analizaron si los ingredientes adecuados para la vida se encuentran en los respiraderos hidrotermales, y cuánta energía pueden generar esos respiraderos (suficiente para encender una bombilla). Pero este nuevo estudio es la primera vez que su equipo observa un entorno muy similar a un respiradero hidrotermal que provoca una reacción orgánica. Barge y su equipo continuarán estudiando estas reacciones en previsión de encontrar más ingredientes para la vida y crear moléculas más complejas. Paso a paso, ella está avanzando poco a poco en la cadena de la vida.

Esta línea de investigación es importante ya que los científicos estudian mundos en nuestro sistema solar y más allá que pueden albergar entornos habitables. Europa, la luna de Júpiter y Encelado, la luna de Saturno, por ejemplo, podría tener respiraderos hidrotermales en océanos debajo de sus costras heladas. Comprender cómo la vida podría comenzar en un océano sin luz solar ayudaría a los científicos a diseñar futuras misiones de exploración. así como experimentos que podrían excavar bajo el hielo para buscar evidencia de aminoácidos u otras moléculas biológicas.

Las futuras misiones a Marte podrían devolver muestras de la oxidada superficie del Planeta Rojo, lo que puede revelar evidencia de aminoácidos formados por minerales de hierro y agua antigua. Los exoplanetas, mundos fuera de nuestro alcance pero aún dentro del ámbito de nuestros telescopios, pueden tener firmas de vida en sus atmósferas que podrían revelarse en el futuro.

"Todavía no tenemos pruebas concretas de vida en otros lugares, ", dijo Barge." Pero comprender las condiciones que se requieren para el origen de la vida puede ayudar a reducir los lugares en los que creemos que podría existir la vida ".

Esta investigación fue apoyada por el Instituto de Astrobiología de la NASA, Equipo de JPL Icy Worlds.