Un estudio de la NASA sustenta la teoría del ‘mundo de agua’ para el origen de la vida

Emisión hidrotermal submarina

MADRID, 16 (EUROPA PRESS)

   Un nuevo estudio de investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro y el Instituto de Astrobiología de la NASAdescribe cómo la energía eléctrica producida de forma natural en el fondo del mar pudo haber dado origen a la vida en la Tierra hace 4.000 millones de años.

   Aunque los científicos ya habían propuesto esta hipótesis -llamada “aparición de vida hidrotermal alcalina submarina“- el nuevo estudio reúne décadas de trabajo de campo, de laboratorio e investigación teórica en un gran imagen unificada.

   Según los resultados, sustentados en la teoría del “mundo del agua”, la vida pudo haber comenzado en el interior de fondos marinos cálidos, en un tiempo remoto cuando los océanos se extendían por todo el planeta. Esta idea de las fuentes hidrotermales como posibles lugares para el origen de la vida fue propuesta por primera vez en 1980 tras estudiarse en el fondo del mar cerca de Cabo San Lucas, México, las ‘fumarolas negras’ respiraderos de burbujas con agua hirviendo y fluidos ácidos calientes.

   Por el contrario, las rejillas de ventilación en el nuevo estudio -la hipótesis del científico Michael Russell del JPL en 1989- son más suaves y se filtran con líquidos alcalinos. Uno de estos complejos que se eleva de estos respiraderos alcalinos se encontró casualmente en el Océano Atlántico Norte en 2000 y fue apodado la Ciudad Perdida.

   “La vida se aprovecha de los estados de desequilibrio en el planeta, como puede haber sido el caso hace miles de millones de años en los respiraderos hidrotermales alcalinos “, dijo Russell. “La vida es el proceso que resuelve estos desequilibrios”. Russell es el autor principal del nuevo estudio, publicado en la edición de abril de la revista Astrobiology.

   La teoría del mundo de agua de Russell y su equipo dice que las cálidas fuentes hidrotermales alcalinas mantienen un estado de desequilibrio con respecto al antiguo entorno ácido de los alrededores en el océano, que podría haber proporcionado la llamada energía libre para impulsar el surgimiento de la vida. De hecho , las rejillas de ventilación podrían haber creado dos desequilibrios químicos. El primero fue un gradiente de protones, donde los protones -los iones de hidrógeno- se concentraron más en el exterior de las chimeneas de la ventilación. El gradiente de protones podría haber sido aprovechado para la energía -algo que nuestros propios cuerpos hacen todo el tiempo en las estructuras celulares llamadas mitocondrias.

   El segundo desequilibrio podría haber implicado un gradiente eléctrico entre los fluidos hidrotermales y el océano. Hace miles de millones de años, cuando la Tierra era joven, sus océanos eran ricos en dióxido de carbono. Cuando el dióxido de carbono del océano y de los combustibles de la ventilación -hidrógeno y metano- surgió a través de la pared de la chimenea, los electrones pudieron haber sido transferidos. Estas reacciones podrían haber producido los compuestos de carbono -u otros orgánicos más complejos- que contienen ingredientes esenciales de la vida tal como la conocemos . Al igual que los gradientes de protones, los procesos de transferencia de electrones se producen regularmente en las mitocondrias.

   Como pasa con todas las formas de vida avanzadas, las enzimas son la clave para que las reacciones químicas ocurran. En nuestros antiguos océanos, los minerales pueden haber actuado como enzimas , interactuando con los productos químicos alrededor y conducir reacciones. En la teoría del mundo de agua, dos tipos diferentes de “motores” de minerales podrían haber delineado las paredes de las estructuras de la chimenea.

MÁS EXPERIMENTOS

   Uno de los pequeños motores se cree que ha utilizado un mineral conocido como óxido verde, lo que le permite aprovechar las ventajas del gradiente de protones para producir una molécula que contiene fosfato que almacena energía. El otro motor se cree que ha dependido de un metal raro llamado molibdeno.

   “La teoría de Michael Russell se originó hace 25 años y, desde ese momento, las misiones espaciales del JPL han encontrado una fuerte evidencia de océanos de agua líquida y fondos rocosos en Europa y Encelado“, dijo Laurie Barge, investigadora del JPL. “Hemos aprendido mucho sobre la historia del agua en Marte , y pronto podemos encontrar planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas lejanas. Al probar esta hipótesis del origen de la vida en el laboratorio en el JPL , podemos explicar cómo la vida podría haber surgido en estos otros lugares de nuestro sistema solar, o más allá , y también tener una idea de cómo buscarla”.

   Por ahora, la gran pregunta de si los respiraderos hidrotermales alcalinos son los criaderos de la vida sigue sin respuesta. Russell dice que los experimentos necesarios son pasmosamente difíciles de diseñar y llevar a cabo, pero décadas más tarde, estos son problemas que él y su equipo están todavía dispuestos a abordar.

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