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¿Y si los rayos sí contribuyeron al origen de la vida?

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Su impacto en zonas con agua poco profunda pudo haber generado fulguritas, las cuales son solubles y hacen que el fósforo, la fuente de energía de toda la vida conocida, se vuelva disponible. No obstante, esta hipótesis no invalida procesos alternativos como el de los meteoritos o el de la fumarolas

  • por Neel V. Patel | traducido por Ana Milutinovic
  • 14 Mayo, 2021

La búsqueda de la vida extraterreste se parece mucho a cocinar. (Espere que se lo explique). Se pueden tener todos los ingredientes en un solo lugar: agua, clima cálido y atmósfera densa, los nutrientes adecuados, el material orgánico y una fuente de energía, pero si no existe ningún proceso ni las condiciones capaces de hacer algo con esos ingredientes, simplemente hay un montón de materias primas que no van a ninguna parte. 

Por eso, a veces, la vida necesita una chispa de inspiración, o tal vez varios billones de ellas. Un reciente estudio publicado en Nature Communications sugiere que los rayos podrían haber sido un componente clave para que el fósforo estuviera disponible para su uso por parte de los organismos cuando por primera vez apareció la vida en la Tierra hace unos 3.500 millones de años. El fósforo es esencial para producir ADN, ARN, ATP (la fuente de energía de toda la vida conocida) y otros componentes biológicos como las membranas celulares. 

"Este estudio fue en realidad un descubrimiento afortunado que abre nuevas posibilidades para encontrar vida en planetas similares a la Tierra", destaca el investigador de la Universidad de Yale (EE. UU.) y autor principal del artículo, Benjamin Hess.

Esta no es la primera vez que se sugiere que los rayos son una parte vital de lo que hizo posible la vida en la Tierra. Otros experimentos de laboratorio han demostrado que los materiales orgánicos producidos por los rayos podrían haber incluido algunos compuestos precursores, como los aminoácidos (que se pueden unir para formar proteínas).

Sin embargo, este estudio analiza el papel de los rayos de una manera diferente. Una gran cuestión que interesaba a los científicos tiene que ver cómo la vida temprana en la Tierra accedió al fósforo. Aunque había mucha agua y dióxido de carbono disponible para miles de millones de años, el fósforo estaba encerrado en rocas insolubles y no reactivas. En otras palabras, el fósforo básicamente estaba bloqueado para siempre.

¿Cómo los organismos obtuvieron acceso a este elemento esencial? La teoría predominante ha sido que los meteoritos trajeron fósforo a la Tierra en forma de un mineral llamado schreibersita, que es soluble en agua, volviéndolo disponible para ser usado por distintas formas de vida. El gran problema de esta idea consiste en que cuando la vida se creó hace más de 3.500 a 4.500 millones de años, los impactos de los meteoritos habían disminuido exponencialmente. El planeta necesitaba una gran cantidad de schreibersita con fósforo para sustentar la vida. Y los impactos de meteoritos también habrían sido lo suficientemente destructivos como para, bueno, matar prematuramente la vida naciente (ver: los dinosaurios) o vaporizar la mayor parte de la schreibersita existente. 

Hess y sus colegas creen que han encontrado la solución. La schreibersita también se encuentra en materiales de vidrio llamados fulguritas, que se forman cuando un rayo toca la tierra. Cuando se forma fulgurita, incorpora el fósforo de las rocas terrestres. Y es soluble en agua. 

Los autores del estudio recogieron fulgurita producida por los rayos que cayeron en Illinois (EE. UU.) en 2016. Al principio, su objetivo se limitaba a estudiar los efectos del calentamiento por destello extremo como se conserva en este tipo de muestras. Descubrieron que la muestra de fulgurita contenía un 0,4 % de schreibersita

A partir de ahí, solo era cuestión de calcular cuánta schreibersita podría haber sido producida por un rayo hace miles de millones de años, aproximadamente cuando surgió la primera vida en la Tierra. Existe una gran cantidad de estudios que estiman los niveles antiguos de dióxido de carbono atmosférico, un factor que contribuye a los rayos. El equipo usó los datos de cómo las tendencias del dióxido de carbono se correlacionan con los rayos para determinar cuántos rayos habrían prevalecido en aquel entonces. 

Hess y sus colegas determinaron que billones de rayos podrían haber producido entre 110 kilos y 11.000 kilos de schreibersita cada año. Durante ese período de tiempo, esta actividad debería haber dejado suficiente fósforo disponible para ayudar a los organismos vivos a crecer y reproducirse, y mucho más del que se habría producido a través de los impactos de meteoritos.

Esto es muy interesante para comprender la historia de la Tierra, pero también abre una nueva visión para pensar sobre la vida en otros lugares. "Este es un mecanismo que podría funcionar en planetas donde los impactos de meteoritos se han vuelto poco habituales", afirma Hess. Este modelo de creación de vida a través de los rayos se limita a entornos con aguas poco profundas porque el rayo debe producir fulgurita en áreas donde puede disolverse adecuadamente para liberar el fósforo, pero donde no se perderá en una gran masa de agua. Pero este límite puede no ser necesariamente malo. En un momento en el que la astrobiología está obsesionada con los planetas oceánicos, este estudio vuelve a poner el foco en mundos como Marte, que no se han sumergido en masas de aguas masivas.

Para ser claros, el estudio no sugiere que los impactos de meteoritos no jueguen ningún papel en provocar que el fósforo se vuelva accesible para la vida. Y Hess subraya que otros mecanismos, como las fumarolas, simplemente pueden no necesitar ni meteoritos ni rayos. 

Y, por último, hace más de 3.500 millones de años, la Tierra no era como ahora. No está del claro si hubo suficiente cantidad de roca expuesta al aire, donde podría caer algún rayo y provocar la producción de schreibersita, para que el fósforo estuviera disponible. 

Hess permitirá que otros científicos investiguen esas cuestiones, ya que su estudio se sale de su trabajo habitual. Y concluye: "Pero espero que haga que la gente preste atención a las fulguritas y pruebe más la viabilidad de estos mecanismos. Espero que nuestra investigación nos ayude a considerar la búsqueda de la vida en entornos de aguas poco profundas, como actualmente en Marte".

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