Representación de un azotosoma de 9 nanómetros, alrededor del tamaño de un virus. Fuente: Universidad de Cornell.
Los astrónomos y astrobiólogos se afanan por encontrar planetas en zona de habitabilidad, esa región ni demasiado cercana ni demasiado lejana a una estrella en la que los mundos podrían albergar agua líquida (no evaporada ni congelada). Lo hacen porque se supone que el agua, en dicho estado, es la fuente de cualquier forma de vida.
En 1962, el escritor de ciencia ficción de origen ruso Isaac Asimov, sin embargo, aventuró otra posibilidad: que no todas las formas de vida tengan que surgir del agua. Ahora, un equipo de químicos y astrónomos de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, han conseguido vislumbrar cómo sería una célula biológica no basada en agua, sino en metano.
Células funcionales en Titán
Para su trabajo, los investigadores usaron tanto la ciencia como la imaginación. Con ambas, recrearon una ‘plantilla’ o un ‘modelo’ de célula surgida en Titán, la luna gigante de Saturno.
La tecnología humana ya ha estado en esta luna. En 2005, la sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea (ESA) aterrizó en ella. Se descubrieron entonces numerosas características del satélite ; como que Titán es un mundo helado, que tiene una atmósfera de nitrógeno, y que contiene mares de metano.
A pesar de todo, aseguran los investigadores de la Universidad de Cornell, esta luna podría albergar células no basadas en el agua, sino en ese metano. Serían unas células sin oxígeno que metabolizarían, se reproducirían y harían todas las cosas que hacen las células terrestres. Al menos, eso es lo que sugiere su modelo.
En 1962, el escritor de ciencia ficción de origen ruso Isaac Asimov, sin embargo, aventuró otra posibilidad: que no todas las formas de vida tengan que surgir del agua. Ahora, un equipo de químicos y astrónomos de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, han conseguido vislumbrar cómo sería una célula biológica no basada en agua, sino en metano.
Células funcionales en Titán
Para su trabajo, los investigadores usaron tanto la ciencia como la imaginación. Con ambas, recrearon una ‘plantilla’ o un ‘modelo’ de célula surgida en Titán, la luna gigante de Saturno.
La tecnología humana ya ha estado en esta luna. En 2005, la sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea (ESA) aterrizó en ella. Se descubrieron entonces numerosas características del satélite ; como que Titán es un mundo helado, que tiene una atmósfera de nitrógeno, y que contiene mares de metano.
A pesar de todo, aseguran los investigadores de la Universidad de Cornell, esta luna podría albergar células no basadas en el agua, sino en ese metano. Serían unas células sin oxígeno que metabolizarían, se reproducirían y harían todas las cosas que hacen las células terrestres. Al menos, eso es lo que sugiere su modelo.
Una extraña membrana celular que funciona
Los científicos (uno de los cuales, Jonathan Lunine, participó en la misión Cassini-Huygens, por lo que conoce bien Titán) idearon una membrana celular formada por pequeños compuestos de nitrógeno orgánico; capaz de funcionar en metano líquido a -292 ºC.
En la Tierra, las células de todos los organismos vivos y de muchos virus están rodeadas de una bicapa lipídica, una membrana delgada formada por dos capas de moléculas de lípidos (compuestas principalmente por carbono e hidrógeno) que es fuerte, permeable y está basada en el agua.
La membrana celular de las células de Titán, a la que se ha bautizado como azotosoma, estaría en cambio hecha de moléculas de nitrógeno (‘azote’ significa nitrógeno en francés), carbono e hidrógeno. La sorpresa que se llevaron los científicos es que, según su modelo, esta membrana azotosoma sería tan estable y flexible como las membranas de las células terrestres.
El mejor candidato
Por otra parte, los investigadores usaron un método de dinámica molecular para establecer qué compuestos serían los mejores candidatos para el autoensamblaje, en la formación de estructuras de membranas celulares a partir del metano.
Descubrieron que el más prometedor era el acrilonitrilo, un compuesto que mostró una buena estabilidad; resistencia a la descomposición, y una flexibilidad similar a la de las membranas celulares terrestres.
El acrilonilitrilo es un compuesto venenoso incoloro y líquido que en la Tierra se usa para fabricar fibras acrílicas, resinas y termoplásticos; pero que también está presente en la atmósfera de Titán.
Los científicos planean ahora demostrar cómo se comportarían estas células en un entorno de metano, realizando funciones similares a las de las células terrestres (reproducción, metabolismo); e incluso, algún día, enviar una sonda a Titán y ponerla a flotar en sus mares para hacer pruebas directas.
Los científicos (uno de los cuales, Jonathan Lunine, participó en la misión Cassini-Huygens, por lo que conoce bien Titán) idearon una membrana celular formada por pequeños compuestos de nitrógeno orgánico; capaz de funcionar en metano líquido a -292 ºC.
En la Tierra, las células de todos los organismos vivos y de muchos virus están rodeadas de una bicapa lipídica, una membrana delgada formada por dos capas de moléculas de lípidos (compuestas principalmente por carbono e hidrógeno) que es fuerte, permeable y está basada en el agua.
La membrana celular de las células de Titán, a la que se ha bautizado como azotosoma, estaría en cambio hecha de moléculas de nitrógeno (‘azote’ significa nitrógeno en francés), carbono e hidrógeno. La sorpresa que se llevaron los científicos es que, según su modelo, esta membrana azotosoma sería tan estable y flexible como las membranas de las células terrestres.
El mejor candidato
Por otra parte, los investigadores usaron un método de dinámica molecular para establecer qué compuestos serían los mejores candidatos para el autoensamblaje, en la formación de estructuras de membranas celulares a partir del metano.
Descubrieron que el más prometedor era el acrilonitrilo, un compuesto que mostró una buena estabilidad; resistencia a la descomposición, y una flexibilidad similar a la de las membranas celulares terrestres.
El acrilonilitrilo es un compuesto venenoso incoloro y líquido que en la Tierra se usa para fabricar fibras acrílicas, resinas y termoplásticos; pero que también está presente en la atmósfera de Titán.
Los científicos planean ahora demostrar cómo se comportarían estas células en un entorno de metano, realizando funciones similares a las de las células terrestres (reproducción, metabolismo); e incluso, algún día, enviar una sonda a Titán y ponerla a flotar en sus mares para hacer pruebas directas.
Referencia bibliográfica:
James Stevenson, Jonathan Lunine, Paulette Clancy. Membrane alternatives in worlds without oxygen: Creation of an azotosome. Science Advances (2015). DOI: 10.1126/sciadv.1400067.
James Stevenson, Jonathan Lunine, Paulette Clancy. Membrane alternatives in worlds without oxygen: Creation of an azotosome. Science Advances (2015). DOI: 10.1126/sciadv.1400067.