La ribosa forma parte del material genético. Imagen: PublicDomainPictures. Fuente: Pixabay.
Uno de los grandes enigmas de la humanidad es el origen de la vida. Antiguamente, parecía claro. Hasta el siglo XIX, la comunidad científica estaba convencida de que la vida se originaba por generación espontánea. Pero posteriormente quedó demostrado que no era así.
Así que se presentaron dos nuevas teorías. Por un lado, la idea de que la vida tenía un origen químico y, por otro, la idea de que el origen de la vida era extraterrestre. Ahora bien, ¿qué base real tienen estas teorías?
Los seres vivos, tal y como los concebimos hoy en día, con una morfología perfectamente establecida, están constituidos por material de organización compleja. A su vez, este material está formado por una serie de bioelementos a partir de los cuales se forman las denominadas biomoléculas (glúcidos, proteínas, ácidos nucleicos, agua...)
Una de estas moléculas esenciales para el desarrollo de la vida en nuestro planeta es un azúcar: la ribosa. Una pieza crucial de la maquinaria molecular del genoma que permite la transferencia de información entre células.
Pues bien, un grupo de investigadores de Francia, México y Dinamarca, mediante el diseño de un cometa artificial ambientado en las mismas condiciones que las producidas en el espacio, han descubierto que la ribosa puede encontrarse en una mezcla de hielos que han sido irradiados con luz ultravioleta emitida por una estrella. Estos hielos son comunes en los cometas y se cree que recubren los granos de polvo interestelar que giran alrededor de las estrellas jóvenes.
Por lo tanto, con este trabajo parece que cobra fuerza la teoría que sugiere que la vida en la Tierra surgió gracias al contacto de los cometas con nuestro planeta.
Cometa artificial
Los resultados obtenidos podrían parecer poco sorprendentes o nada novedosos, puesto que la sospecha de la presencia de azúcares en el hielo interestelar está presente en la mente de los investigadores desde hace mucho tiempo. Pero hasta ahora esta sospecha no se había confirmado.
Es aquí donde la radica lo maravilloso de esta investigación, y es que estos científicos han realizado algo que nadie había llevado a cabo anteriormente. Además, y aquí viene una segunda información llamativa, lo han hecho realidad en un experimento científicamente contrastable.
Para la creación de este cometa artificial en el laboratorio, los investigadores refrigeraron agua, amoníaco y metanol (componentes detectados en el hielo que se encuentra en los cometas) a -195ºC, en el interior de una cámara de vacío.
A continuación, para simular la radiación emitida por una estrella joven, expusieron esta mezcla congelada a luz ultravioleta. De esta forma, imitaron el calentamiento sufrido al acercarse el cometa al Sol. Después de calentar la mezcla, la dejaron enfriar hasta que alcanzó la temperatura ambiente y ¿con qué se encontraron?
Para realizar el análisis de la composición emplearon un método muy sensible, la cromatografía de gases bidimensional, combinada con espectrometría de masa de tiempo de vuelo. Encontraron gran cantidad de moléculas orgánicas, entre ellas la ribosa, nunca hallada antes.
Así que se presentaron dos nuevas teorías. Por un lado, la idea de que la vida tenía un origen químico y, por otro, la idea de que el origen de la vida era extraterrestre. Ahora bien, ¿qué base real tienen estas teorías?
Los seres vivos, tal y como los concebimos hoy en día, con una morfología perfectamente establecida, están constituidos por material de organización compleja. A su vez, este material está formado por una serie de bioelementos a partir de los cuales se forman las denominadas biomoléculas (glúcidos, proteínas, ácidos nucleicos, agua...)
Una de estas moléculas esenciales para el desarrollo de la vida en nuestro planeta es un azúcar: la ribosa. Una pieza crucial de la maquinaria molecular del genoma que permite la transferencia de información entre células.
Pues bien, un grupo de investigadores de Francia, México y Dinamarca, mediante el diseño de un cometa artificial ambientado en las mismas condiciones que las producidas en el espacio, han descubierto que la ribosa puede encontrarse en una mezcla de hielos que han sido irradiados con luz ultravioleta emitida por una estrella. Estos hielos son comunes en los cometas y se cree que recubren los granos de polvo interestelar que giran alrededor de las estrellas jóvenes.
Por lo tanto, con este trabajo parece que cobra fuerza la teoría que sugiere que la vida en la Tierra surgió gracias al contacto de los cometas con nuestro planeta.
Cometa artificial
Los resultados obtenidos podrían parecer poco sorprendentes o nada novedosos, puesto que la sospecha de la presencia de azúcares en el hielo interestelar está presente en la mente de los investigadores desde hace mucho tiempo. Pero hasta ahora esta sospecha no se había confirmado.
Es aquí donde la radica lo maravilloso de esta investigación, y es que estos científicos han realizado algo que nadie había llevado a cabo anteriormente. Además, y aquí viene una segunda información llamativa, lo han hecho realidad en un experimento científicamente contrastable.
Para la creación de este cometa artificial en el laboratorio, los investigadores refrigeraron agua, amoníaco y metanol (componentes detectados en el hielo que se encuentra en los cometas) a -195ºC, en el interior de una cámara de vacío.
A continuación, para simular la radiación emitida por una estrella joven, expusieron esta mezcla congelada a luz ultravioleta. De esta forma, imitaron el calentamiento sufrido al acercarse el cometa al Sol. Después de calentar la mezcla, la dejaron enfriar hasta que alcanzó la temperatura ambiente y ¿con qué se encontraron?
Para realizar el análisis de la composición emplearon un método muy sensible, la cromatografía de gases bidimensional, combinada con espectrometría de masa de tiempo de vuelo. Encontraron gran cantidad de moléculas orgánicas, entre ellas la ribosa, nunca hallada antes.
La importancia de la ribosa
¿Por qué este azúcar, la ribosa, es tan esencial en nuestra vida? Puede parecer un contrasentido, por un lado se nos dice “cuidado” con el azúcar, pero, por otro, se nos está diciendo que el azúcar es de vital importancia para nuestra supervivencia. Evidentemente, ambas situaciones hablan de azúcares muy diferentes y con diferentes funciones.
Aclaremos un poco este contrasentido. El azúcar al que se hace mención en esta investigación es un azúcar concreto y específico. Sin este azúcar, la vida humana, tal y como la concebimos hoy en día, no sería posible. ¿Y por qué es tan especial? Es una molécula crucial para la formación del ARN y, por tanto, del ADN.
Se considera como la pieza fundamental del ARN. Lo que hace es ayudar a realizar las instrucciones codificadas en los genes. De hecho, existen virus que carecen de un ADN propiamente dicho y únicamente disponen de ARN. Se ha encontrado ARN a lo largo de toda la vida en nuestro planeta y podría haber sido un precursor de ADN hace miles de millones de años.
Por tanto, la duda que se planteaba la comunidad científica era ¿de donde proceden estas moléculas esenciales para la formación de la vida?
No es el final de la historia
Como comentábamos antes, parece que la comunidad científica apuesta por la existencia de dos teorías fundamentales para el origen de la vida en nuestro planeta: la química y la extraterrestre. Parece que ambas tienen elementos que las sostienen y, además, confluyen en algunos aspectos. Ambas teorías afirman que se formó una molécula (ácido nucleico primitivo) capaz de replicarse a sí misma, que con el tiempo fue ganado en complejidad.
La parte en la que difieren es ¿donde surgió esa molécula? La teoría química apuesta por la formación en los mares primordiales terretres. Mientras que la teoría extratrerrestre apuesta por el origen en una nebulosa próxima a la Tierra o en la propia nebulosa que originó el Sistema Solar y llegó a nuestro planeta en algún meteorito, integrándose en el proceso de química que ya se había generado en la Tierra.
En base a este estudio podría indicarse que algunos fragmentos de hielo espacial, conformados en estas nebulosas, podrían portan moléculas orgánicas que escapasen de su órbita y hubiesen caído a nuestro planeta.
Desde hace años el ácido nucleico que se considera como el originador de los demás es el ARN. Dicha macromolécula tiene capacidad autoreplicativa y, además, presenta cierta capacidad de catálisis química. Esto le permite poder desarrollar los primeros procesos genéticos básicos. A partir de aquí, se piensa que surgirían las proteinas que serán las que incorporen dicha función catalítica, mientras que el ARN se restringiría a las funciones de codificación (función que posteriormente será asumida por el ADN).
Ahora bien, la cuestión es que todavía no se ha podido detectar la presencia de ribosa en cometas reales. Sin embargo, este descubrimiento aporta luz al conocimiento de los procesos que se sucedieron en ese planeta original. Además, completaría la lista de todos aquellos componentes moleculares que se requieren para que la vida fuese posible en el hielo interestelar.
Por todo ello, parece cobrar fuerza la teoría de que el contacto de asteroides con la atmósfera de nuestro planeta fue nuclear para el origen de la vida. Así mismo, también se abren nuevas posibilidades de especulación que proponen que dichos fenómenos pudieran ser repetidos en otras regiones de las galaxias. Lo que conduce a pensar que podría aumentar la posibilidad de encontrar vida en otros planetas.
Retos futuros
No obstante, este no es el final de la historia. Uno de los retos que tiene que asumir esta investigación es que los compuestos que se formaron también son contaminantes comunes. Las personas presentamos diversas cantidades de los azúcares en torno a nuestros cuerpos. Además, una de las moléculas que también apareció en el experimento fue el etilenglicol, también conocido como anticongelante.
Cualquiera de ellos podría haberse introducido inadvertidamente en el experimento realizado y, por tanto, podrían ser errores de experimentación. Sin embargo, los investigadores utilizaron metanol helado que contiene una variedad de carbono conocido como carbono-13. En cambio cualquier contaminante lleva carbono-12, un carbono ligeramente más claro. Al analizar la ribosa obtenida se pudo comprobar que el carbono-13 es el que aparece, así como otros azúcares. Por ello, los investigadores comprobaron que los resultados obtenidos no eran debidos a intrusos.
Este trabajo nos ayuda a comprender mejor el origen de nuestra vida, algo previamente sospechado aunque no comprobado. Pero las incógnitas siguen siendo numerosas y con difícil resolución.
¿Por qué este azúcar, la ribosa, es tan esencial en nuestra vida? Puede parecer un contrasentido, por un lado se nos dice “cuidado” con el azúcar, pero, por otro, se nos está diciendo que el azúcar es de vital importancia para nuestra supervivencia. Evidentemente, ambas situaciones hablan de azúcares muy diferentes y con diferentes funciones.
Aclaremos un poco este contrasentido. El azúcar al que se hace mención en esta investigación es un azúcar concreto y específico. Sin este azúcar, la vida humana, tal y como la concebimos hoy en día, no sería posible. ¿Y por qué es tan especial? Es una molécula crucial para la formación del ARN y, por tanto, del ADN.
Se considera como la pieza fundamental del ARN. Lo que hace es ayudar a realizar las instrucciones codificadas en los genes. De hecho, existen virus que carecen de un ADN propiamente dicho y únicamente disponen de ARN. Se ha encontrado ARN a lo largo de toda la vida en nuestro planeta y podría haber sido un precursor de ADN hace miles de millones de años.
Por tanto, la duda que se planteaba la comunidad científica era ¿de donde proceden estas moléculas esenciales para la formación de la vida?
No es el final de la historia
Como comentábamos antes, parece que la comunidad científica apuesta por la existencia de dos teorías fundamentales para el origen de la vida en nuestro planeta: la química y la extraterrestre. Parece que ambas tienen elementos que las sostienen y, además, confluyen en algunos aspectos. Ambas teorías afirman que se formó una molécula (ácido nucleico primitivo) capaz de replicarse a sí misma, que con el tiempo fue ganado en complejidad.
La parte en la que difieren es ¿donde surgió esa molécula? La teoría química apuesta por la formación en los mares primordiales terretres. Mientras que la teoría extratrerrestre apuesta por el origen en una nebulosa próxima a la Tierra o en la propia nebulosa que originó el Sistema Solar y llegó a nuestro planeta en algún meteorito, integrándose en el proceso de química que ya se había generado en la Tierra.
En base a este estudio podría indicarse que algunos fragmentos de hielo espacial, conformados en estas nebulosas, podrían portan moléculas orgánicas que escapasen de su órbita y hubiesen caído a nuestro planeta.
Desde hace años el ácido nucleico que se considera como el originador de los demás es el ARN. Dicha macromolécula tiene capacidad autoreplicativa y, además, presenta cierta capacidad de catálisis química. Esto le permite poder desarrollar los primeros procesos genéticos básicos. A partir de aquí, se piensa que surgirían las proteinas que serán las que incorporen dicha función catalítica, mientras que el ARN se restringiría a las funciones de codificación (función que posteriormente será asumida por el ADN).
Ahora bien, la cuestión es que todavía no se ha podido detectar la presencia de ribosa en cometas reales. Sin embargo, este descubrimiento aporta luz al conocimiento de los procesos que se sucedieron en ese planeta original. Además, completaría la lista de todos aquellos componentes moleculares que se requieren para que la vida fuese posible en el hielo interestelar.
Por todo ello, parece cobrar fuerza la teoría de que el contacto de asteroides con la atmósfera de nuestro planeta fue nuclear para el origen de la vida. Así mismo, también se abren nuevas posibilidades de especulación que proponen que dichos fenómenos pudieran ser repetidos en otras regiones de las galaxias. Lo que conduce a pensar que podría aumentar la posibilidad de encontrar vida en otros planetas.
Retos futuros
No obstante, este no es el final de la historia. Uno de los retos que tiene que asumir esta investigación es que los compuestos que se formaron también son contaminantes comunes. Las personas presentamos diversas cantidades de los azúcares en torno a nuestros cuerpos. Además, una de las moléculas que también apareció en el experimento fue el etilenglicol, también conocido como anticongelante.
Cualquiera de ellos podría haberse introducido inadvertidamente en el experimento realizado y, por tanto, podrían ser errores de experimentación. Sin embargo, los investigadores utilizaron metanol helado que contiene una variedad de carbono conocido como carbono-13. En cambio cualquier contaminante lleva carbono-12, un carbono ligeramente más claro. Al analizar la ribosa obtenida se pudo comprobar que el carbono-13 es el que aparece, así como otros azúcares. Por ello, los investigadores comprobaron que los resultados obtenidos no eran debidos a intrusos.
Este trabajo nos ayuda a comprender mejor el origen de nuestra vida, algo previamente sospechado aunque no comprobado. Pero las incógnitas siguen siendo numerosas y con difícil resolución.
Referencia bibliográfica:
Meinert y col. Ribose and related sugars from ultraviolet irradiation of interstellar ice analogs. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aad8137
Meinert y col. Ribose and related sugars from ultraviolet irradiation of interstellar ice analogs. Science (2016). DOI: 10.1126/science.aad8137