Energia alta, La radiación ultravioleta del Sol es un peligro conocido para la vida. sin embargo, la energía proporcionada por nuestra estrella ha jugado un papel importante como motor esencial de la vida en la Tierra.

Antes de que comenzara la vida La radiación del Sol era la principal fuente de energía de nuestro planeta. tal como es hoy. En este pobre en oxígeno, mundo prebiótico, La energía solar puede haber proporcionado la sacudida para transformar moléculas orgánicas simples en otras más complejas, que se utilizaron como los componentes básicos de la biología y la vida.

Un nuevo artículo de dos autores de la Universidad de Colorado en Boulder considera cómo podría haber sucedido esto a través de una revisión de la literatura existente sobre el tema.

"Estamos viendo ejemplos en la literatura y de nuestro propio laboratorio donde la luz solar se ha utilizado para construir moléculas complejas a partir de simples, materiales de partida disponibles prebióticamente, "dijo la autora principal Rebecca Rapf, un candidato a doctorado en química física.

El papel, "La luz solar como motor energético en la síntesis de moléculas necesarias para la vida, "escrito en coautoría por su asesor, Verónica Vaida, apareció recientemente en la revista Física Química Física Química . El trabajo de Rapf cuenta con el apoyo de una Beca de Ciencias de la Tierra y el Espacio de la NASA, así como fondos del Programa de Mundos Habitables de la NASA.

La falta de oxígeno en la atmósfera primitiva significa que más radiación ultravioleta de alta energía del Sol habría llegado a la superficie de la Tierra prebiótica que en la actualidad. donde es filtrado por ozono. Aunque este componente de la luz solar puede ser destructivo para ciertas biomoléculas, la energía proporcionada todavía podría ser útil para la química de la vida temprana, Dijo Rapf. "Incluso si destruyes una molécula, está dividido en más pequeño, trozos muy reactivos que se someten fácilmente a reacciones adicionales, recombinando para formar moléculas más grandes de alta energía ".

En particular, los investigadores estaban intrigados por un grupo de ácidos cargados de oxígeno llamados oxoácidos. Un ejemplo es el ácido pirúvico, que se encuentra en el centro de las principales vías metabólicas de la vida actual. Cuando se disuelve en agua e ilumina con luz ultravioleta, Se sabe que el ácido pirúvico reacciona para formar moléculas más grandes, con mayores rendimientos en las condiciones de oxígeno limitado que se encontrarían en la Tierra primitiva.

El ácido pirúvico es solo una de una clase de moléculas que reaccionan de la misma manera para formar estas especies más grandes. Otra molécula de esta clase, Ácido 2-oxooctanoico, es particularmente interesante porque es un ejemplo de un lípido simple. El ácido 2-oxooctanoico probablemente fue "prebióticamente relevante, "Rapf agregó, lo que significa que podría ser útil para la química que finalmente dio lugar a la vida.

En un estudio anterior sobre el ácido 2-oxooctanoico, Rapf y Vaida descubrieron que exponerlo a la luz forma una molécula más compleja, ácido dihexiltartárico. Esto es digno de mención porque la nueva molécula tiene dos cadenas de alquilo, lo que significa que se parece más a los lípidos que se encuentran en las células modernas, que también tienen dos colas. Este proceso impulsado por la luz, descubierto en el laboratorio de Vaida, es una de las pocas formas de producir lípidos de doble cola a partir de simples, moléculas de una cola en condiciones prebióticas.

"Estamos usando la luz solar como una forma de construir moléculas más grandes, pero para que sea útil para el desarrollo de la biología, cualquier molécula que construya debe ser lo suficientemente estable para existir en el medio ambiente, "añadió Rapf.

En el caso del ácido 2-oxooctanoico, el producto, ácido dihexiltartárico, no absorbe la misma luz ultravioleta y, por lo tanto, está protegido de sufrir más fotoquímica (reacciones químicas como resultado de la luz solar). Estos lípidos de doble cola también se ensamblan espontáneamente en compartimentos cerrados por membranas, asemejándose a simples protoceldas que son necesarias para la evolución de la vida. Los investigadores están buscando otras moléculas que puedan ser activadas por la luz de las estrellas y generar compuestos biológicamente relevantes en un contexto astrobiológico más amplio.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de la revista Astrobiology Magazine de la NASA. Explore la Tierra y más allá en www.astrobio.net.