1. La vida en la Tierra podría haberse generado mediante rayos
Pablo Javier Piacente
Los rayos fueron tan importantes como los meteoritos a la hora de crear las condiciones perfectas para que surgiera vida en la Tierra: aportaron minerales esenciales y permitieron que la vida se manifestase.
Según un nuevo estudio realizado en la Universidad de Leeds, los rayos tuvieron un papel clave en el aporte de materiales esenciales para el surgimiento de la vida en la Tierra, prácticamente al mismo nivel que los meteoritos. En consecuencia, la vida podría desarrollarse en planetas similares a la Tierra a través del mismo mecanismo en cualquier momento si las condiciones atmosféricas son las adecuadas.
De acuerdo a una nota de prensa, el fósforo necesario para el origen de la vida en la superficie de la Tierra no dependió únicamente de los impactos de meteoritos: provino también en gran medida de los rayos que caían con frecuencia sobre el planeta, de la misma forma que sucede actualmente. Vale recordar que el fósforo es esencial en todos los procesos vitales, como por ejemplo el movimiento, el crecimiento y la reproducción.
Las teorías predominantes hasta el momento sostienen que los meteoritos tuvieron un papel protagonista en cuanto al aporte de los minerales que hicieron posible la vida en nuestro planeta. Aunque se reconocía que los rayos también habían contribuido, se les reservaba un papel claramente accesorio y secundario, que en función del nuevo estudio podría cambiar.
Después del bombardeo
El equipo de investigadores ingleses estima que la aportación de fósforo producido por los rayos superó al generado por los meteoritos cuando la Tierra tenía alrededor de 3.500 millones de años, un período en el que habrían surgido los primeros microfósiles conocidos. De esta forma, los rayos habrían tenido un lugar mucho más importante en el proceso de surgimiento de la vida en el planeta, para nada secundario. Es más: los rayos podrían haber sido una fuente primordial de fósforo, que se habría concentrado en las masas de tierra de las regiones tropicales.
Al mismo tiempo, los especialistas destacaron que mientras los meteoritos destruían todo en cada impacto, los rayos no tenían el mismo potencial negativo para las delicadas condiciones de formación de las primeras formas de vida en la Tierra. De esta manera, su aporte benéfico habría sido crucial y menospreciado hasta hoy, principalmente a partir de la reducción en el «bombardeo» inicial de meteoritos.
Para el Dr. Jason Harvey, uno de los responsables de la investigación, «el bombardeo temprano es un evento único en el Sistema Solar. A medida que los planetas alcanzan su masa promedio, la entrega de más fósforo por parte de los meteoritos se vuelve insignificante. Por otro lado, los rayos no son un evento tan único. Si las condiciones atmosféricas son favorables para la generación de rayos, los elementos esenciales para la formación de la vida pueden estar inmediatamente disponibles en la superficie de un planeta», indicó.
¿En otros planetas?
Precisamente aquí encontramos otro de los puntos más interesantes del nuevo estudio, recientemente publicado en la revista Nature Communications. La explicación en torno al aporte de fósforo a través de los rayos no es significativa únicamente con respecto al surgimiento de la vida en la Tierra: podría aplicarse también en otros contextos. Según los científicos, la formación de vida en otros planetas similares a la Tierra seguiría siendo posible aunque los impactos de meteoritos se hayan vuelto un suceso extraño.
De esta manera, los investigadores creen que su estudio puede marcar el inicio de una nueva alternativa en la búsqueda de vida extraterrestre. Mediante el análisis de los minerales aportados por los rayos, como por ejemplo el fósforo, podrían buscarse nuevas biofirmas capaces de confirmar la posibilidad de vida en cualquier planeta o exoplaneta. ¿Qué otros misterios del universo podrían estar contenidos en los rayos y su impacto?
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Referencia
Lightning strikes as a major facilitator of prebiotic phosphorus reduction on early Earth. Hess, B.L., Piazolo, S. and Harvey, J. Nature Communications (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-021-21849-2
Foto:
Ilustración de la Tierra primitiva, como se vería hace unos 4 mil millones de años, recibiendo los rayos que propiciaron en parte la vida. Crédito: Lucy Entwisle.
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Fuente:
2. Una inusual teoría reescribe el origen de la vida en la Tierra
La hipótesis es una alternativa a las suposiciones sobre los meteoritos como fuente de fósforo prebiótico.
Los relámpagos podrían haber proporcionado cantidades suficientes de compuestos de fósforo para crear condiciones para la aparición y mantenimiento de la vida en la Tierra, ha concluido un grupo de investigadores.
El fósforo es uno de los elementos clave para la vida, siendo un componente de ADN, ARN y fosfolípidos. Para formar las moléculas esenciales, el fósforo debe ser reactivo, es decir disoluble, mientras que los fosfuros ampliamente presentes en la Tierra no lo son. Por contraste, la schreibersita mineral, hallada en meteoritos metálicos, es altamente reactiva. Por esta razón los meteoritos han sido considerados la fuente de fósforo prebiótico en la Tierra.
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Investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido) han planteado una fuente alternativa a la schreibersita. Al estudiar fulguritas —estructuras en forma de tubo dejadas en la roca por rayos— el equipo descubrió una gran cantidad de este compuesto en las muestras.
Los cálculos realizados, que tomaron en cuenta la mayor actividad eléctrica de la atmósfera en la etapa temprana de la Tierra, indicaron que hace entre 4.500 millones y 3.500 millones de años, los rayos podrían haber producido entre 110 y 11.000 kg anuales de fósforo reactivo en forma de fosfuros, fosfitos e hipofosfitos, en cantidades suficientes como para mantener las primeras formas de la vida.
Los autores del estudio publicado en Natura Communications subrayan que los impactos de relámpagos han estado ocurriendo a un ritmo relativamente igual durante millones de años, mientras que la hipótesis meteórica se refiere a periodos separados de bombardeos de la Tierra. Asimismo, los rayos son más frecuentes en regiones trópicas, donde se cree que se originó la vida.
Según los investigadores, abundantes descargas eléctricas en la atmósfera podría ser uno de los factores para la búsqueda de la vida extraterrestre.
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Fuente:
3. Los rayos pudieron encender la ‘chispa’ de la vida
Uno de los ingredientes fundamentales para el origen de la vida fue el fósforo procedente de los meteoritos que impactaron sobre la Tierra primitiva. Según un nuevo estudio, los relámpagos pudieron ser una fuente alternativa a la formación de fósforo a través de un mecanismo que pudo repetirse en otros planetas similares al nuestro.
Adeline Marcos
Los rayos crean fulguritas que contienen fósforo en una forma que puede disolverse en agua y concentrarse en lagos volcánicos. De este modo, este elemento puede formar biomoléculas que ayudan a formar vida. / Lucy Entwisle
La vida pudo surgir en la Tierra gracias a un cóctel de nutrientes esenciales hace unos 3.500 millones de años. Uno de esos ingredientes fue el fósforo, que ahora es el segundo mineral más abundante en el cuerpo humano y un componente clave de las estructuras celulares básicas.
El fósforo forma la columna vertebral de la doble hélice del ADN y el ARN, y es una parte importante de la membrana celular que recubre las células
Benjamin L. Hess
“Este elemento forma la columna vertebral de la doble hélice del ADN y el ARN, y es una parte importante de la membrana celular que recubre las células”, concreta a SINC Benjamin L. Hess, investigador en el departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias de la Universidad de Yale en EE UU y primer autor de un estudio que sugiere una nueva vía para la aparición de este elemento en la Tierra primitiva.
En sus inicios, la mayor parte del fósforo reactivo o biodisponible que se encontraba en nuestro planeta estaba encerrado en minerales insolubles (que no podían ser disueltos) que no permitían la producción de moléculas orgánicas de fósforo. Un mineral que sí lo pudo generar fue la schreibersita, que era soluble y que fue transportada en los meteoritos que cayeron en la Tierra hace miles de millones de años.
En un trabajo publicado en la revista Nature Communications, Hess y su equipo de científicos proponen ahora otro proceso de formación del fósforo, además de los impactos de los meteoritos: los rayos. Estos pudieron crear minerales que contenían schreibersita y, por tanto, fósforo.
Los investigadores llegaron a esta conclusión al analizar los más de 60 gramos de este mineral en una roca vidriosa llamada fulgurita y creada por un rayo sobre suelos arcillosos de EE UU y conservada en el departamento de Geología del Wheaton College. “Esperamos que esto también sucediera en la Tierra primitiva”, subraya el científico.
Fulgurita hallada en las excavaciones de Glen Ellyn, en el Estado de Illinois en EE UU y analizada por el equipo de investigación. / Dr. Stephen Moshier deL Wheaton College
Lo que esconden los minerales creados por los rayos
Aunque este elemento no es el único ingrediente para la vida, los investigadores consideran que los rayos pudieron proporcionar suficiente fósforo como para crear vida. Usando un conjunto de técnicas espectroscópicas, el grupo de investigación estimó la cantidad de schreibersita que pudo ser creada en el interior de las rocas vidriosas a cada impacto de los rayos.
Los científicos determinaron que se pudieron producir a partir de este mecanismo de rayos entre 110 y 11.000 kilos de fósforo cada año
Así, los científicos determinaron que se pudieron producir de esta manera entre 110 y 11.000 kilos de fósforo cada año.
Esta cantidad pudo no solo ser suficiente para generar potencialmente las primeras formas de vida, sino que pudo exceder incluso la de los impactos de meteoritos. “Creemos que en las áreas tropicales, donde los rayos son muy frecuentes, pudo haber suficiente fósforo proporcionado por estos para que se formara la vida”, afirma a SINC Hess.
Gracias a las simulaciones de modelos del clima de la Tierra primitiva, se cree que los impactos de meteoritos comenzaron a disminuir después de que la Luna se formara hace 4.500 millones de años. Fue ahí cuando el número de rayos y el fósforo que suministraron superaron a los meteoritos, hace unos 3.500 millones de años, un momento que coincide con el origen de la vida.
Al igual que este mecanismo pudo contribuir a la formación de vida en nuestro planeta, los científicos sugieren que este proceso pudo producirse también en otros planetas. “Este mecanismo pudo también ayudar a que se forme vida en otros planetas similares a la Tierra donde hubo pocos o ningún meteorito que proporcionara el fósforo necesario”, concluye el investigador.
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Referencia:
Benjamin L. Hess et al. “Lightning strikes as a major facilitator of prebiotic phosphorus reduction on early Earth” Nature Communications
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Fuente:
Derechos: Creative Commons.
