Los componentes básicos de la vida en la Tierra podrían formarse más fácilmente en el espacio exterior, según una nueva investigación

El origen de la vida en la Tierra sigue siendo un misterio, pero poco a poco estamos descubriendo los pasos y los ingredientes necesarios. Los científicos creen que la vida surgió en una sopa primordial de sustancias químicas orgánicas y biomoléculas en la Tierra primitiva, dando lugar finalmente a organismos vivos reales.

Durante mucho tiempo se sospechó que algunos de estos componentes podrían haber sido entregados desde el espacio. Y ahora un nuevo estudio. publicado en Avance de la cienciaExplica que un grupo especial de moléculas, conocido como péptidos, puede formarse más fácilmente en condiciones espaciales que en la Tierra. Esto significa que pudo haber llegado a la Tierra primitiva a través de meteoritos o cometas, y que la vida también pudo haberse formado en otros lugares.

Las funciones vitales de nuestras células (y de las células de todos los organismos vivos) están respaldadas por moléculas grandes y complejas (orgánicas) basadas en carbono llamadas proteínas. La forma en que producimos la amplia variedad de proteínas que necesitamos para sobrevivir está codificada en nuestro ADN, que es en sí mismo una molécula orgánica grande y compleja.

Sin embargo, estas moléculas complejas se ensamblan a partir de una variedad de moléculas pequeñas y simples, como los aminoácidos, que se denominan componentes básicos de la vida.

Para explicar el origen de la vida, necesitamos entender cómo y dónde se forman estos bloques de construcción y bajo qué condiciones se ensamblan espontáneamente en estructuras más complejas. Finalmente, necesitamos comprender el paso que le permite convertirse en un sistema finito autorreplicante, un organismo.

Este último estudio arroja luz sobre cómo se formaron y ensamblaron algunos de estos elementos estructurales, y cómo terminaron en la Tierra.

Pasos a la vida

El ADN consta de aproximadamente 20 aminoácidos diferentes. Como las letras del alfabeto, están dispuestas en la estructura de doble hélice del ADN en diferentes combinaciones para codificar nuestro código genético.

Los péptidos también son un grupo de aminoácidos en una estructura similar a una cadena. Péptidos Pueden constar de sólo dos aminoácidos, pero también pueden abarcar cientos de aminoácidos.

Ensamblar aminoácidos en péptidos es un paso importante porque los péptidos proporcionan funciones como «catalizar» o mejorar reacciones importantes para mantener la vida. También son moléculas candidatas que pueden ensamblarse aún más en versiones tempranas de membranas, atrapando moléculas funcionales en estructuras similares a células.

Sin embargo, a pesar de su papel potencialmente importante en el origen de la vida, no fue muy fácil para los péptidos formarse espontáneamente en las condiciones ambientales de la Tierra primitiva. De hecho, los científicos que estuvieron detrás del estudio actual mostrado anteriormente Las condiciones frías del espacio son en realidad más adecuadas para la formación de péptidos.

En la muy baja densidad de nubes de partículas y partículas de polvo en una parte del espacio llamada medio interestelar (ver arriba), los átomos de carbono individuales pueden adherirse a la superficie de los granos de polvo junto con las moléculas de monóxido de carbono y amoníaco. Luego reaccionan para formar moléculas similares a aminoácidos. A medida que esta nube se vuelve más densa y las partículas de polvo también comienzan a pegarse, estas partículas pueden agregarse en péptidos.

En su nuevo estudio, los científicos observaron el denso entorno de los discos de polvo, de donde eventualmente emerge un nuevo sistema solar con una estrella y planetas. Estos discos se forman cuando las nubes colapsan repentinamente bajo la influencia de la fuerza gravitacional. En este entorno, las moléculas de agua están más dispersas, formando hielo en la superficie de cualquier grupo de moléculas en crecimiento que pueda prevenir las reacciones que forman péptidos.

Al simular en el laboratorio reacciones que probablemente ocurrirían en el medio interestelar, el estudio demostró que aunque la formación de péptidos se redujo ligeramente, no se evitó. En cambio, cuando las rocas y el polvo se combinan para formar objetos más grandes, como asteroides y cometas, estos objetos se calientan y permiten que se formen fluidos. Esto mejora la formación de péptidos en estos líquidos y existe una selección natural para reacciones adicionales que dan como resultado moléculas orgánicas más complejas. Estos procesos podrían haber ocurrido durante la formación de nuestro sistema solar.

Muchos de los elementos esenciales de la vida, como aminoácidos, lípidos y azúcares, pueden formarse en el entorno espacial. Muchos de ellos han sido descubiertos en meteoritos.

Debido a que la formación de péptidos es más eficiente en el espacio que en la Tierra, y debido a que pueden acumularse en los cometas, sus impactos en la Tierra primitiva pueden haber proporcionado cargas que impulsaron los pasos hacia el origen de la vida en la Tierra.

Entonces, ¿qué significa todo esto para nuestras posibilidades de encontrar vida extraterrestre? Bueno, los componentes básicos de la vida están disponibles en todo el universo. Aún es una cuestión abierta cuán precisas son las condiciones necesarias para permitirles autoensamblarse en organismos. Una vez que sepamos eso, tendremos una buena idea de qué tan extendida está o no la vida.