Los científicos anuncian un gran avance para determinar el origen de la vida en la Tierra y posiblemente en Marte

Crédito: Pixabay / Dominio público CC0

Científicos de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada anunciaron hoy que el ácido ribonucleico (ARN), un análogo del ADN que posiblemente fue el primer material genético para la vida, se forma espontáneamente en el cristal de lava basáltica. Este tipo de vidrio abundaba en la Tierra hace 4.350 millones de años. Basaltos similares de esta antigüedad sobreviven hoy en Marte.


«Comunidades que estudian el orígenes de la vida han divergido en los últimos años «, señaló Steven Benner, coautor del estudio que apareció en línea en la revista Astrobiología.

«Una comunidad revisa preguntas clásicas con patrones químicos complejos que requieren una química difícil realizada por químicos expertos», explicó Benner. «Su hermosa artesanía aparece en revistas de marca como Naturaleza Y CienciasSin embargo, precisamente por la complejidad de esta química, no es posible explicar cómo se originó realmente la vida en la Tierra.

Por el contrario, el estudio de la Fundación adopta un enfoque más simple. Dirigido por Elisa Biondi, el estudio muestra que las moléculas de ARN largas, de 100 a 200 nucleótidos de longitud, se forman cuando los nucleósidos de trifosfato no hacen más que filtrarse a través del vidrio basáltico.

«El vidrio basáltico estaba en todas partes en la Tierra en ese momento», señaló Stephen Mojzsis, un científico terrestre que también participó en el estudio. «Durante varios cientos de millones de años después de la formación de la Luna, los impactos frecuentes junto con abundante vulcanismo en el joven planeta formaron lava basáltica fundida, la fuente del vidrio basáltico. Los impactos también evaporaron el agua para dar lugar a tierra firme, proporcionando agua subterránea donde el ARN puede han formado».

Los mismos impactos también produjeron níquel, que el equipo demostró que proporciona trifosfatos de nucleósidos a partir de nucleósidos y fosfato activado, que también se encuentran en el vidrio de lava. El borato (como en el bórax), también de basalto, controla la formación de esos trifosfatos.

Los mismos impactadores que formaron el vidrio también redujeron transitoriamente la atmósfera con sus núcleos metálicos de hierro y níquel. Bases de ARN, cuyas secuencias memorizan Información genética, se forman en tales atmósferas. El equipo había demostrado previamente que los nucleósidos se forman a partir de una simple reacción entre la ribosa fosfato y las bases de ARN.

«La belleza de este modelo es su simplicidad. Los estudiantes de secundaria pueden probarlo en clases de química», dijo Jan Špaček, quien no participó en este estudio pero desarrolló una herramienta para detectar polímeros genéticos alienígenas en Marte. “Mezclar los ingredientes, esperar unos días y detectar el ARN”.

Las mismas rocas resuelven las otras paradojas de producir ARN en un camino que va desde simples moléculas orgánicas hasta el primer ARN. «Por ejemplo, el borato gestiona la formación de ribosa, la ‘R’ en el ARN», añadió Benner. Este camino comienza con carbohidratos simples que pueden «no» haberse formado en la atmósfera sobre la Tierra primitiva. Estos fueron estabilizados por dióxido de azufre volcánico y luego llovieron a la superficie para crear depósitos de minerales orgánicos.

Por lo tanto, este trabajo completa una vía que crea ARN a partir de pequeñas moléculas orgánicas que casi seguramente estaban presentes en la Tierra primitiva. Un solo modelo geológico se mueve de una y dos moléculas de carbono para producir moléculas de ARN lo suficientemente largas como para apoyar la evolución darwiniana.

«Quedan preguntas importantes», advierte Benner. «Todavía no sabemos cómo todos los componentes básicos del ARN llegaron a tener la misma forma general, una relación conocida como homoquiralidad». Asimismo, los enlaces entre nucleótidos pueden ser variables en el material sintetizado sobre basálticas. vidrio. Se desconoce la importancia de esto.

Marte es relevante para este anuncio porque los mismos minerales, vidrios e impactos también estuvieron presentes en Marte desde esa antigüedad. Sin embargo, Marte no sufrió deriva continental Y placas tectónicas que enterró la mayor parte de las rocas de la Tierra de más de 4 mil millones de años. Por lo tanto, las rocas del período relevante permanecen en la superficie de Marte. Las misiones recientes a Marte han encontrado todas las rocas necesarias, incluido el borato.

«Si la vida surgió en la Tierra a través de este camino simple, es probable que también haya surgido en Marte», dijo Benner. «Esto hace que sea aún más importante buscar vida en Marte lo antes posible».


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Más información:
Craig A. Jerome et al, Síntesis catalítica de ácido polirribonucleico en vidrios de roca prebiótica, Astrobiología (2022). DOI: 10.1089 / ast.2022.0027

Hyo-Joong Kim et al, Síntesis estereoselectiva prebiótica de purinas y nucleótidos de pirimidina no canónicos a partir de nucleobases y carbohidratos fosforilados, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2017). DOI: 10.1073 / pnas.1710778114

Hyo-Joong Kim et al, Una síntesis prebiótica de pirimidina canónica y ribonucleótidos de purina, Astrobiología (2019). DOI: 10.1089 / ast.2018.1935

Proporcionado por la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada

Citación: Los científicos anuncian un gran avance para determinar el origen de la vida en la Tierra y posiblemente en Marte (3 de junio de 2022) recuperado el 3 de junio de 2022 de https://phys.org/news/2022-06-scientists-breakthrough-life-earthand-mars . html

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