NeoFronteras

Otra molécula prebiótica en el medio interestelar

Área: Biología,Espacio — domingo, 11 de junio de 2017

Hallan metil isocianato, un precursor de aminoácidos, en una nube de formación estelar.

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¿Qué es la vida? Quizás no lo sepamos exactamente nunca, pero la vida tal y como la conocemos está basada en la química. Tal vez tampoco averigüemos cómo surgió, pero quizás podamos acercanos a algunos procesos que se dieron previamente.

Una posibilidad es que los bloques químicos a partir de los cuales se forman las moléculas que constituyen la vida cayeran de alguna manera del espacio. Una posibilidad es que lo hicieran en forma de meteoritos. Pero este material tuvo que originarse de algún modo. Puede que lo hiciera en la nebulosa que formó el sistema planetario.

Quizás nos pueda ayudar a comprender esto un resultado reciente obtenido gracia a ALMA. Con esta formación de radiotelescopios que sintoniza ondas de radio submilimétricas y milimétricas se han detectado complejos prebióticos orgánicos en el sistema IRAS 16293-2422. En concreto, dos equipos internacionales formados por Rafael Martín-Doménech (Centro de Astrobilogía en Madrid), Víctor M. Rivilla (Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florence), Niels Ligterink (Observatorio de Leiden) y Audrey Coutens (University College London) han usado este instrumento para detectar metil isocianato. Este logro lo consiguieron a partir de datos de archivo de ALMA.

Este descubrimiento se suma al que se hizo con este mismo sistema con la detección de azúcares y es importante porque el metil isocianato está involucrado en la síntesis de péptidos y aminoácidos que forman las proteínas.

Al dificultad de encontrar esta molécula (y casi cualquier otra) estriba en poder encontrar sus líneas de emisión dentro del marasmo de líneas espectrales de las ondas electromagnéticas procedentes de una nube de formación de este tipo, pues las moléculas que no son simples tienen muchas posibles transiciones y, por tanto, emiten muchas líneas.

El metil isocianato fue supuestamente detectada en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko hace dos años gracias a la misión Rosetta de la ESA. Desde entonces ha sido un posible blanco a buscar en otros lugares del Cosmos. Además de en IRAS 16293-2422, el metil isocianato ha sido detectado previamente en otras dos nubes de formación estelar: Orion KL y Sagittarius B2 (en 2015 y 2016 respectivamente). Pero en este caso se trataba de un ambiente muy caliente con estrellas masivas que son muy diferentes al Sol.

IRAS 16293-2422 es un sistema múltiple de estrellas jóvenes a 400 años luz de distancia en dirección hacia la constelación de Ofiocus. La molécula fue detectada en la región interior densa de la esfera de polvo y gas que envuelve a las estrellas jóvenes que acaban de forjarse en esa nube de formación estelar.

Los planetas se forman como un subproducto de la formación estelar. Así, planetas como la Tierra se forman con los materiales sobrantes de la formación del Sol. Por tanto, el estudio de sistemas como IRAS 16293-2422 permite a los astrofísicos asomarse a una ventana en la que se muestran casos muy similares a lo que puede pasara alrededor del Sol hace 5 Ga.

En este caso en particular, las protoestrellas son muy similares a como era el Sol cuando era un protoestrella. Al poco tiempo se tuvieron que dar las condiciones para que sobre la Tierra surgiera la vida, pues sabemos que está surgió muy pronto, al poco de formarse nuestro planeta. El haber encontrado moléculas prebióticas en este contexto añade otra pieza más al rompecabezas de cómo fue la aparición de la vida.

Además de identificar la molécula, estos investigadores simularon modelos computacionales de la química en esas condiciones y realizaron experimentos laboratorio.

Las simulaciones indican que metil isocianato debe formarse en gran cantidad en las condiciones que reinan en la nube de formación.

Los experimentos de laboratorios muestran que el metil isocianato puede, de hecho, producirse sobre las partículas heladas en las condiciones frías (15K) del espacio interestelar a partir de moléculas más simples y luz ultravioleta. Por tanto, estos experimentos y este hallazgo sugieren que las moléculas prebióticas posiblemente estén presentes alrededor de la mayoría de estrellas jóvenes como el Sol.

En resumen, este hallazgo sugiere que las moléculas orgánicas complejas pueden ser sintetizadas muy pronto en la evolución de un sistema estelar.

Estos dos equipos y otros seguirán estudiando esta y otras nubes de gas y polvo para hallar otras moléculas y así encontrar más moléculas que hagan de eslabones en la cadena de formación de moléculas aún más complejas, como los aminoácidos. En particular sería interesante encontrar glicina, que es el aminoácido más sencillo. ¡Ojalá lo consigan!

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Ilustración: ESO/Digitized Sky Survey 2/L. Calçada .

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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10 Comentarios

  1. Gerardo:

    Una vez leí, no recuerdo donde, que si un fenomeno ocurrió una vez, por pura ley de probabilidad debe ocurrir nuevamente, que es imposible que en un universo infinito, en un tiempo “casi” infinito, un fenomeno fisicamente posible se de una sola vez.

    Pero como toda ley tiene excepciones, hay dos fenomenos de los que no se tiene constancia de que se hayan repetido: 1. El big bang (creación del universo), y 2. el inicio de la vida.

    Otra cosa curiosa: para casi cualquier fenomeno fisico, se pueden tener multiples pruebas, es decir, para un fenomeno o evento fisico se pueden tener multiples vias de comprobacion, incluso en la matematica. Pero una vez más el big bang y el inicio de la vida son las excepciones: tenemos miles de pruebas de lo que pasó antes y después, pero estamos totalmente “ciegos” de lo que pasó en el momento exacto de esos eventos.

    Tal vez ocurra como con las ondas gravitacionales: primero eran un artefacto matematico, y después pasaron a ser un fenomeno habitual

  2. Tomás:

    Si las moléculas fundamentales para la vida ya estaban en el espacio antes de la formación de la Tierra y la superficie de esta pasó por un periodo infernal que hubo de aniquilar su presencia, parece que no queda otra posibilidad sino que tales moléculas -o quién sabe si la vida más elemental- comenzó, no a llegar -que seguramente lo hizo antes-, sino a prender, cuando las condiciones fueron ya propicias. Incluso es posible que se acomodase en las nubes muy altas de temperatura aceptable cuando el agua comenzó a salir del magma.

  3. Dr. Thriller:

    Es mucho más simple que todo eso: es un problema de ignorancia. Hoy sabemos muchas cosas, hace apenas 200 años (8 generaciones) ignorábamos muchísimas. Lo que ignoramos en estos momentos, ni siquiera lo sospechamos, como no lo sospechaban nuestros antepasados.
    En biología, vivíamos rodeados de microorganismos (incluso muchos identificados), y la mera idea de que algunos fuesen patógenos no existía, no se le ocurrió a nadie hasta bien entrado el siglo XIX. La vida se Semmelweiß o de Koch son muy ilustrativas. Hoy esto es conocimienti universal, sin embargo la estupidez humana está creando focos de cólera en Yemen.
    De la vida no sabemos nada, es un proceso complejo y que afecta de pleno dos campos de conocimiento que creamos por separado (lo que claramente indica que lo hicimos así asumiendo que eran cosas completamente diferentes): la química, a escala estructural, y las sinergias de grupo (biología) a escala macro. Ni siquiera tenemos claro en qué momento la segunda tuvo tanta partitura como la primera, ni tampoco sabemos si hay más fenómenos físicos involucrados. Las tonterías que se dijeron históricamente son alucinantes.
    El Big Bang ya es muchísimo jardín, comparado con esto. El Big Bang no sé, porque la cosmología continuamente bordea los límites, pero ni siquiera es cierto eso de que “la vida surgió una vez”. No lo sabemos. Por poder, pudo hacerlo varias veces. Sin datos empíricos, sin perspectiva, no tenemos muchas opciones. Y es claro que son temas que no estamos ni rascando por encima, aunque se piense lo contrario, y de nuevo la historia de la ciencia avala esto.

  4. Tomás:

    Dr.: Por lo que dices, no es más simple, sino más complejo.

  5. Lluís:

    No me queda muy claro qué quiere decir,el Dr.cuando afirma que ” de la vida no sabemos nada”.
    Nada de nada de nada, ¿ o sabemos alguna cosilla?.

  6. Tomás:

    No, Lluís, no. A Dr. le pasa como a los refranes, que siempre aciertan porque dicen una cosa uno y la contraria otro. Por ejemplo: “al que le ayuda Dios madruga” y “no por mucho amanecer se madruga más temprano”. Bueno, más o menos. Pero el caso es que he de salir en su defensa, porque en la segunda frase de su comentario dice claramente: “Hoy sabemos muchas cosas…” y, luego, para refranear, en el inicio del tercer párrafo: “De la vida no sabemos nada…”. Así atina siempre.
    Ya lo decía Jorge Manrique en “La Traviata”: ¿Qué es la vida?: un frenesí, etc.
    No sé si digo bien… ¡Esta cabeza! Fantasmas del pasado acuden a mi mente. Los libros, sus palabras, me hablan con engaño. Quizá se me escapa la vida. ¿Donde estoy? ¿En un hospital? ¿Estoy muriendo? ¡Que venga una enfermera! Desnuda, por favor.

  7. Troskylab:

    Entiendo nada como poco. Minucias.

  8. Tomás:

    Es todo broma, compañero Troskylab.

  9. Dr. Thriller:

    Bueno, la incapacidad para explicarse es personal e intransferible, además no existiendo propósito deliberado (como en políticos o directores de sucursal), pues es hasta recomendable. Harina de otro costal sería explicar algo o impartir enseñanza, donde es imperdonable. No es fácil definir algo sin caer en una verborrea, y en la ciencia moderna incluso hay fenómenos cuya definición dista mucho de tener un consenso. Por ejemplo, la propia “vida” podría ser definida en base a sus propiedades y cómo está formada para una gran y vasta mayoría de casos, pero dejaría fuera determinados fenómenos y especímenes, incluirlos haría virtualmente inútil la definición. Y como el número en este caso no importa, dado que hablamos de sistemas evolutivos donde lo cuali es más importante que lo cuanti, incluir todo es imperativo.

    A mí me preguntaron una vez qué era una molécula. Obviamente, comprimí un manual de química general en 3.000 palabras que dio pie a una fantástica discusión de postres (que era de todos modos lo que se buscaba) que degeneró con increíble rapidez a la guerra civil, los préstamos acomodados (creo) y el papel de la república de Venecia en el FC Barcelona; ciertamente una molécula es simplemente un grupo de dos o más átomos, usualmente eléctricamente neutros (aunque en determinadas circunstancias a un ión se lo considera una molécula), y unidos por enlaces químicos. El problema de esta definición es que va todo al mismo saco: una molécula simple como el CO2, una (macro)molécula complicada como el ADN o un hidrocarburo del betún, por no decir una estrucura biológica o un polímero, un cristal iónico, un sólido molecular (un diamante), un metal nativo, y hasta el mar de hidrógeno metálico de Júpiter, si existe realmente, cabe dentro de la definición porque todos y cada uno de sus átomos están enlazados. En este caso no tenemos ningún problema de ignorancia, todo lo contrario.

    Es decir, una vez que definimos correctamente lo que en un primer momento se pensó como algo simple y sencillo (supongo que Dalton pensaba en los átomos como piezas de Lego), lo que tenemos es que es enormemente complejo y con una variedad impredecible para la mente humana.

    Y no fue Jorge Manrique, sino Luís de Narváez, y no fue la Traviata, sino “El Conde Lupanar”.

    Y lo de la enfermera desnuda, lamentablemente tiene el problema bien conocido como “yo también quiero”. Es decir, si se lo das a uno, no hay razones para negárselo a los demás. Es decir, como demostró Cabbage, el inventor (o reventador, no recuerdo bien) del código Hayes, te sale más caro buscar excusas para aplicar la Funnel’s Law que poner enfermeras desnudas para todos.

  10. Tomás:

    Acepto tus correcciones, Dr. amigo. ¡Esta cabeza mía me lleva por extrañas citas carentes de exactitud!

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