La vida tal como la conocemos puede tener sus raíces en una antigua y fría nube cósmica
Nuevos experimentos de laboratorio han demostrado que se pueden formar aminoácidos en las condiciones ultrafrías de las nubes de gas molecular interestelar, lo que proporciona una prueba más de que los componentes básicos de la vida tal como la conocemos provienen del espacio profundo.
Al congelar dióxido de carbono y amoníaco para imitar el hielo interestelar que normalmente se encontraría en las frías nubes de gas molecular que producen estrellas, y luego calentar lentamente ese hielo a 62 Kelvin (-211 grados Celsius o -348 grados Fahrenheit), los científicos lograron capaz de crear ácido carbámico.
El ácido carbámico es un aminoácido simple. En bioquímica, puede unirse a unidades de fosfato para formar moléculas como el carbamoil fosfato, que es importante en el ciclo de la urea y también puede servir como precursor de varias nucleobases y otros aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas.
El descubrimiento, dirigido por científicos de la Universidad de Hawaii en Manoa y la Universidad Nacional Dong Hua en Taiwán, refuerza la teoría de que los componentes básicos de la vida en la Tierra (aminoácidos, azúcares, proteínas y quizás incluso moléculas orgánicas más complejas) existieron. Formado en el espacio antes de ser entregado a Tierra.
“Existe la posibilidad de que los aminoácidos se formen en nubes moleculares frías, y nuestros experimentos de laboratorio proporcionan la evidencia”, dijo Ralph Kaiser de la Universidad de Hawaii, uno de los autores principales de la nueva investigación. Sitio web space.com. “Hemos demostrado que el dióxido de carbono y el amoníaco pueden formar ácido carbámico simplemente calentándolos”.
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Muchos aminoácidos han sido Fueron descubiertos en meteoritos.mientras que la Rashid La misión descubrió el aminoácido glicina en el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko; También se han encontrado aminoácidos En una muestra de material que regresó a la Tierra desde asteroide ryugu Por los japoneses Hayabusa2 una tarea.
investigación La introducción de marzo de 2023 encontró que asteroides como estos podrían haber adquirido aminoácidos formados a partir de química ionizada en la era presolar. nebulosa Eso eventualmente produjo nuestro sol. Experimentos anteriores también lograron producir aminoácidos a partir de isótopos de hielo interestelar que interactúan con la radiación ionizante proveniente de lo que se conoce como galaxia. Rayos cósmicos.
Sin embargo, los nuevos resultados muestran por primera vez que los aminoácidos se pueden formar incluso sin radiación ionizante y también imponen límites más bajos a la temperatura a la que se pueden formar los aminoácidos. Este descubrimiento también indica que los componentes básicos de la vida se formaron antes de que aparecieran el sol y los planetas.
Desafortunadamente, todavía no se ha confirmado ningún descubrimiento de aminoácidos en las nubes moleculares interestelares, y hay un supuesto descubrimiento de aminoácidos este verano. triptófanoun aminoácido necesario para formar proteínas, ha estado en una nube molecular a mil años luz de distancia desde entonces Perdió su credibilidad.
“El único lugar donde se han descubierto aminoácidos hasta ahora es en cometas y meteoritos”, dijo Kaiser.
Sin embargo, los nuevos resultados apoyan la teoría de que los aminoácidos deben estar presentes en las regiones de formación de estrellas, hasta donde llegan los cálculos. Fundamentalmente, Kaiser y sus colegas descubrieron que el ácido carbámico y el carbamato de amonio, que también se produjeron en el experimento, podían sublimarse para formar gases estables a medida que la nube molecular se calentaba debido a la energía de las estrellas jóvenes que emergían en su interior.
“Su temperatura ha aumentado a 290 Kelvin (17 grados Celsius o 62 grados Fahrenheit) y vive en fase gaseosa, por lo que puede detectarse con radiotelescopios”, dijo Kaiser. Estos incluyen radiotelescopios. ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array En Chile, que fue Imágenes de discos protoplanetarios. El descubrimiento de aminoácidos en estos discos, que se ocupan de formar asteroides y protoplanetas, reforzaría la teoría de que los aminoácidos nacen en las nubes moleculares que dan origen a estrellas y planetas, y luego se acumulan en la fase gaseosa en los cuerpos planetarios.
Por ahora, Kaiser dice que los próximos pasos son sintetizar otros compuestos orgánicos en condiciones que imiten las nubes interestelares y las regiones de formación estelar.
“Una posibilidad es ver si también es posible formar moléculas bioorgánicas más complejas en experimentos de laboratorio”, afirmó. En un artículo reciente, Kaiser y sus colegas produjeron un agente quelante a partir de una mezcla de hielo de amoníaco y acetaldehído. El agente quelante une iones con “iones metálicos” como magnesio, potasio y sodio. Esto es importante en biología celular para mover iones a través de las membranas celulares, pero generalmente se necesitan moléculas muy complejas para impulsar estos procesos, moléculas que los científicos no están seguros de que puedan formarse en el espacio.
Sin embargo, Kaiser dice que su experimento produjo una molécula más básica y que “un agente quelante prebiótico compuesto de amoníaco y acetaldehído proporciona una vía muy simple y versátil, similar al ácido carbámico, para la formación de sistemas más complejos en el espacio”.
A medida que los biólogos evolutivos rastrean la evolución de la bioquímica en la Tierra, y a medida que los astrónomos avanzan en la comprensión de cómo se forman las moléculas orgánicas cada vez más complejas utilizadas por la vida en el espacio, seguirán acercándose a encontrarse en el medio y señalar el origen de la vida en la Tierra. y… tal vez más allá…
Los resultados fueron publicados el 29 de noviembre en la revista. Central de Ciencias ACS.
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