ESA

El fosfato, componente esencial para los bloques de construcción de la vida, se generó en el espacio exterior y fue sembrado en la Tierra en sus primeros mil millones de años por meteoritos o cometas.

Investigadores de la Universidad de Hawai en Manoa, en colaboración con colegas en Francia y Taiwán, aportan en Nature Communications una nueva y convincente evidencia de que los compuestos de fósforo se incorporaron en biomoléculas que se encuentran en las células de los seres vivos de la Tierra.

Según el estudio, los fosfatos y el ácido difosfórico son dos elementos principales que son esenciales para estos componentes en la biología molecular. Son los principales constituyentes de los cromosomas, los portadores de información genética en la que se encuentra el ADN. Junto con los fosfolípidos en las membranas celulares y el trifosfato de adenosina, que funcionan como portadores de energía en las células, forman material autorreplicante presente en todos los organismos vivos.

En una cámara de vacío ultraalta enfriada a 5 grados Kelvin en el W.M. Keck Research Laboratory de Astroquímica en UH Manoa, el equipo de Hawai replicó los granos helados interestelares recubiertos con dióxido de carbono y agua, que son ubicuos en las nubes moleculares frías, y la fosfina. Cuando se exponen a la radiación ionizante en forma de electrones de alta energía para simular los rayos cósmicos en el espacio, se sintetizaron múltiples oxoácidos de fósforo como el ácido fosfórico y el ácido difosfórico a través de reacciones de no equilibrio.

“En la Tierra, la fosfina es letal para los seres vivos”, dijo Andrew Turner, autor principal. “Pero en el medio interestelar, una química de fosfina exótica puede promover vías de reacciones químicas raras para iniciar la formación de moléculas biorelevantes como oxoácidos de fósforo, que eventualmente podrían desencadenar la evolución molecular de la vida tal como la conocemos”.

Su colega y coautor Ralf Kaiser añadió: “Los oxoácidos de fósforo detectados en nuestros experimentos mediante la combinación de analíticas sofisticadas que involucran láseres, acoplados a espectrómetros de masas junto con cromatógrafos de gases, también se podrían haber formado dentro de los hielos de cometas como 67P / Churyumov-Gerasimenko, que contiene una fuente de fósforo que se cree deriva de la fosfina”. Kaiser dice que estas técnicas también se pueden usar para detectar trazas de explosivos y drogas.

“Dado que los cometas contienen, al menos parcialmente, los restos del material del disco protoplanetario que formaba nuestro sistema solar, estos compuestos podrían remontarse al medio interestelar donde haya suficiente fosfina en los hielos interestelares”, dijo Cornelia Meinert de la Universidad de Niza.

En la llegada a la Tierra mediante meteoritos o cometas, estos oxoácidos de fósforo podrían haber estado disponibles para la química del fósforo prebiótico de la Tierra. Por lo tanto, una comprensión de la síntesis de estos oxoácidos es esencial para desenredar el origen de los compuestos de fósforo prebióticos solubles en agua y cómo podrían haberse incorporado a los organismos no solo en la Tierra, sino también potencialmente en nuestro universo.

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