La respuesta a "¿Cómo incorporaron los primeros organismos de la Tierra el elemento crítico fósforo?" ha sido un dilema para los investigadores, pero, Los físicos químicos de la Universidad de Hawai'i en Mānoa creen que un visitante meteórico podría ser el vínculo crítico. El fósforo es un elemento clave para las moléculas que componen todos los organismos vivos y ayuda a formar la columna vertebral de las moléculas de ADN. membranas celulares (fosfolípidos), incluso huesos y dientes. Sin embargo, la mayor parte del fósforo en la Tierra está ligado en un estado que no permite su fácil liberación o acceso. Los organismos modernos han evolucionado para extraer las cantidades limitadas de fósforo en el agua.

Los físicos químicos de UH Mānoa, en colaboración con colegas de Francia y Taiwán, han sugerido que los ácidos alquilfosfónicos, que son los únicos compuestos orgánicos conocidos que contienen fósforo de origen extraterrestre y fueron entregados a la Tierra en el meteorito Murchison, podría haber sido la primera fuente de fósforo orgánico soluble disponible para los primeros organismos de la Tierra.

Hielo extraterrestre y desechos espaciales

Usando sofisticadas técnicas de detección basadas en láser disponibles en W.M. Laboratorio Keck de Astroquímica para identificar moléculas recién formadas. Los investigadores descubrieron que el ácido alquilfosfónico se puede producir en hielos extraterrestres fríos que eventualmente podrían incorporarse a desechos espaciales como meteoritos y cometas que caen o impactan en la Tierra. Ese camino para el ácido alquilfosfónico estuvo disponible para la primera vida en la Tierra. Este es un descubrimiento clave, ya que conecta el origen prebiótico del elemento fósforo hace miles de millones de años con el hielo en el espacio profundo. "También proporciona un componente fundamental para comprender el origen de la vida, "colaboradora Cornelia Meinert (Universidad de Niza, Francia).

La investigación se describe en "Origen de los ácidos alquilfosfónicos en el medio interestelar" por los ex estudiantes graduados de UH Mānoa Andrew M. Turner y Matthew Abplanalp y los becarios postdoctorales Alexandre Bergantini, Robert Frigge y Cheng Zhu, y el profesor de química de UH Mānoa Ralf I.Kaiser, en el 7 de agosto, cuestión de Avances de la ciencia .

El trabajo de los investigadores investiga cómo se formaron los ácidos alquilfosfónicos en entornos espaciales helados en el espacio profundo. Crearon hielo modelo extraterrestre usando fosfina, agua y metano, todas moléculas que se han detectado en el espacio profundo, y sometieron al hielo a condiciones que replican las temperaturas y la exposición a la energía en las frías nubes moleculares.

Hace mucho tiempo, Los meteoritos y otros materiales espaciales, como el impacto de un cometa, habrían traído estos ácidos alquilfosfónicos a la Tierra. haciéndolos disponibles durante el surgimiento de la vida en la proto Tierra. Quizás estos compuestos fueron un paso intermedio hacia moléculas biológicamente relevantes más complejas que se crearon en ausencia de vida.

"Los experimentos actuales avanzan críticamente nuestra comprensión de cómo las únicas moléculas organofosforadas detectadas en meteoritos hasta ahora pueden formarse en el espacio profundo, limitando así la complejidad molecular de los ácidos alquilfosfónicos sintetizados en hielos extraterrestres de baja temperatura, "dijo Turner.

Kaiser agregado, "La identificación de ácidos alquilfosfónicos en el presente estudio sugiere que en los hielos interestelares podrían formarse moléculas biorrelevantes que contienen fósforo aún más complejas vinculadas al origen de la vida".