BLOG ORLANDO TAMBOSI
O descobrimento de uracilo em amostras trazidas à Terra a partir do Ryugu reforça a teoria de que os compostos orgânicos fundamentais chegaram aqui a bordo de meteoritos. Nuño Domínguez para El País:
Un
equipo de científicos japoneses anuncia hoy un descubrimiento que puede
contribuir a explicar una de las mayores preguntas de la ciencia: ¿cómo
surgió la vida en la Tierra?
La
respuesta, según ellos, hay que buscarla en el material más antiguo del
sistema solar al que se ha tenido acceso: unos cinco gramos de tierra
extraída por la sonda espacial Hayabusa 2 de
la superficie de Ryugu. Este asteroide es una esfera negruzca de unos
900 metros de diámetro que orbita entre Marte y la Tierra a una
distancia mínima de casi 100.000 kilómetros. Para los científicos, es
como una cápsula del tiempo que ha permanecido errante e intacta desde
los orígenes del sistema solar, hace 4.500 millones de años. Su
composición desvela cómo es el material más antiguo y básico con el que
se formaron después todos los planetas, incluida la Tierra.
En
diciembre de 2014, Japón lanzó la sonda Hayabusa 2, que debía
convertirse en la primera nave humana capaz de visitar un asteroide,
arrancarle muestras y enviarlas de vuelta a la Tierra. Su predecesora
Hayabusa 1 ya había hecho algo similar, pero la cantidad de tierra
arrancada a su asteroide, Itokawa,
era muy escasa. Al llegar hasta Ryugu, la Hayabusa 2 no solo recolectó
tierra de la superficie, sino que disparó proyectiles a Ryugu dejando
sus entrañas al descubierto y tomando muestras del interior.
En
diciembre de 2020, una cápsula blindada sobrevivió a la entrada en la
atmósfera y se estrelló en un remoto paraje del desierto del sur de
Australia. Eran las muestras enviadas por Hayabusa 2. Un tiempo después,
los investigadores confirmaron que la nave había recuperado 5,4 gramos
prístinos de asteroide. Era el material más antiguo y puro al que había tenido acceso la humanidad.
Los
científicos han tomado esa tierra y la han disuelto en agua muy
caliente en busca de moléculas orgánicas. Los últimos resultados,
publicados hoy en Nature Communications,
muestran que Ryugu contiene uracilo, una de las cuatro letras genéticas
de las que se compone el ARN. Se piensa que esta molécula
complementaria del ADN, aunque más sencilla, pudo ser la primera forma de vida de la Tierra.
.
Imagen de Ryugu tomada desde la sonda 'Hayabusa 2'.JAXA
Yasuhiro
Oba, bioquímico de la Universidad de Hokkaido y primer autor del
estudio, explica a EL PAÍS que “la presencia de uracilo en Ryugu es una
prueba concluyente de que este compuesto está presente en el material
extraterrestre [que compone asteroides y otros cuerpos]”. “Este hallazgo
refuerza aún más la hipótesis de que las moléculas orgánicas presentes
en meteoritos, asteroides y cometas contribuyeron a la evolución
prebiótica de la Tierra temprana y posiblemente al origen de la vida en
este planeta”, asegura.
La
Tierra se formó hace 4.500 millones de años a base de polvo y rocas que
se habían acumulado en torno al Sol. El material que no usaron los
planetas gigantes, como Júpiter y Saturno, quedó disponible para formar los cuatro planetas rocosos: Marte, Venus, Mercurio y la Tierra.
Hace
unos 4.100 millones de años, una Tierra joven sufrió un intenso
bombardeo de cometas y asteroides. A bordo de esos cuerpos habría podido
llegar buena parte del agua de los océanos actuales y también
compuestos orgánicos básicos. Las primeras formas de vida, microbios que
ya tienen la capacidad de reproducirse, ya estaban presentes hace unos
3.700 millones de años. Aunque nadie sabe cómo surgieron, es posible que
el ADN y el ARN que les permitió proliferar y evolucionar se formase en
un entorno con calor, agua y esos ladrillos básicos de la vida
posiblemente llegados del espacio, como las chimeneas hidrotermales del fondo del océano.
Los
científicos nipones asociados a Hayabusa 2, de la Agencia Espacial
Japonesa, también han hallado otros compuestos orgánicos, como el ácido
nicotínico, presente en la vitamina B3. En nuestro planeta, esta
molécula ayuda a los seres vivos a extraer energía de los nutrientes,
crear reservas de colesterol y grasa y formar y preservar el ADN.
Es
la primera vez que se encuentra uracilo en un asteroide, resalta Oba.
Uno de los resultados más interesantes es que las muestras extraídas del
interior del asteroide contienen más uracilo que las superficiales,
mucho más azotadas por la radiación y la exposición al vacío. Esto
confirma la visión de los asteroides como cofres que protegen material
intacto desde los orígenes del sistema solar.
Este hallazgo se une al de otros equipos, que previamente habían hallado uracilo en meteoritos;
fragmentos de asteroides que sobreviven a la entrada en la atmósfera
terrestre y caen en su superficie. También en meteoritos se han hallado
el resto de “letras” que componen el ARN y el ADN: adenina (A), citosina
(C ), guanina (G) y timina (T). En estudios anteriores, el equipo de
Hayabusa ya había anunciado que en Ryugu también hay aminoácidos,
ladrillos fundamentales para formar proteínas a partir de la información
almacenada en el ADN. Los aminoácidos hallados en ese cuerpo eran
definitivamente alienígenas, pues no estaban entre los 20 que usan los
organismos terrestres para formar las proteínas que los mantienen vivos.
Es
toda una hazaña científica y aséptica haber conseguido tomar muestras a
millones de kilómetros de la Tierra, traerlas de vuelta y analizarlas
en varios laboratorios, tanto en Japón como en EE UU, sin que se hayan
contaminado en absoluto, un problema que sí existe a menudo con los
meteoritos hallados en la superficie.
Juli
Peretó, experto en biología sintética de la Universidad de Valencia,
resalta que se trata de un estudio “muy bueno técnicamente”. “Lo que nos
muestra es que los asteroides más antiguos contienen ya los ladrillos y
la argamasa de la vida, aunque aún no construcciones, como paredes”,
ejemplifica.
El
uracilo hallado en Ryugu está compuesto de cuatro átomos de carbono,
cuatro de hidrógeno, dos de nitrógeno y dos de oxígeno (C4H4N202). En la
naturaleza, ese uracilo no va solo, sino que necesita asociarse a una
molécula de azúcar llamada ribosa y que tiene cinco carbonos, cinco
oxígenos y 10 hidrógenos, y además tres moléculas de fosfato, con cuatro
hidrógenos, un fósforo y cuatro oxígenos. Y a todo esto se sumarían
otras letras de ARN, con tantos otros azúcares y compuestos de fósforo
asociados, un nivel de complejidad bioquímica que nunca se ha hallado en
asteroides, meteoritos o cometas. Y aun así estaríamos a años luz de
las dimensiones de los seres vivos unicelulares más sencillos que
podrían asemejarse a los primeros que aparecieron en la Tierra hace unos
4.000 millones de años. “Un genoma pequeño de bacteria de vida libre
puede alcanzar el millón de monómeros [letras de ADN], y el número de
átomos totales sería de unos 40 millones”, explica Peretó. Según el
experto, aquí está el dilema clave de la vida. En la Tierra bastan
cuatro letras genéticas para formar ADN, y apenas 20 aminoácidos para
formar los 200 millones de proteínas distintas que permiten vivir a todos los seres vivos del planeta.
Una de las cápsulas con material del asteroide Ryugu.JAXA
En
el espacio se pudo formar una gran diversidad de compuestos básicos,
pero solo en la Tierra fue posible la enorme complejidad necesaria para
formar seres vivos; primero, microbios unicelulares, y mucho tiempo
después, todo un estallido de seres repartidos en tres grandes dominios:
bacterias, arqueas y eucariotas, el tipo de seres hechos con células
complejas con núcleo para guardar su ADN y que incluye a humanos,
animales, plantas y hongos. Otro gran misterio de la evolución de la
vida es que el tamaño no importa: hay amebas cuyo genoma es 100 veces
mayor que el de un ser humano, aunque ambos están construidos con
variaciones y repeticiones de las mismas cuatro letras genéticas.
Ester
Lázaro, investigadora del Centro de Astrobiología (CAB), en Madrid,
opina que estas nuevas pruebas “se añaden y refuerzan lo que ya muchos
teníamos en la cabeza”, en referencia a que los ladrillos básicos de la
vida pudieron llegar al planeta a bordo de asteroides y cometas.
Marta Ruiz,
investigadora de química prebiótica en el CAB, explica: “Los compuestos
identificados son interesantes desde el punto de vista de la química
prebiótica y de las hipótesis de la evolución química que intentan
explicar la aparición de la vida en la Tierra a partir de un muestrario
de moléculas orgánicas, bien originadas en nuestro propio planeta o bien
que viajaron hasta él transportadas en meteoritos y asteroides, que
fueron capaces de autoensamblarse, autoorganizarse y finalmente generar
las primeras protocélulas”. “El uracilo”, resalta, “forma parte de los
actuales ácidos nucleicos (ARN y ADN), los imidazoles, que también se
han hallado en Ryugu, pudieron actuar como catalizadores para la
activación de nucleótidos y aminoácidos como agentes de condensación, y
el ácido nicotínico forma parte del actual metabolismo celular formando
parte de algunas coenzimas”.
En
septiembre de este año, otra cápsula hermética llegada del espacio
atravesará la atmósfera, abrirá su paracaídas y aterrizará suavemente en
algún lugar del Gran Desierto del Lago Salado de Utah, en Estados
Unidos. Será el primer intento de la NASA de emular la hazaña lograda
por Japón. Si todo sale bien, dentro del cofre irán las muestras de
tierra prístina de Bennu, un asteroide de 490 metros de diámetro que ha
caído en una órbita cercana a la Tierra por el empuje gravitacional de
los planetas gigantes. El riesgo de colisión con la Tierra es nulo al
menos en el próximo siglo, según la NASA, pero la agencia envió allí la
misión OSIRIS-REx
para recoger muestras. El japonés Oba formará parte del equipo que
analice ese material, determine su edad y, tal vez, encuentre compuestos
orgánicos que permitan aclarar algo más cómo comenzó todo.
Postado há 6 days ago por Orlando Tambosi
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