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Rosetta detecta ingredientes básicos para la vida en el cometa que explora

Asteroides y cometas llevaron la mayor parte del agua a la Luna, al bombardearla cuando todavía se estaba formando

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El cometa Churyumov–Gerasimenko, fotografiado por Rosetta en marzo de 2015 desde 86 kilómetros de distancia.- ESA

MADRID.- Esta es una historia muy larga, de miles de millones de años. Estos días la nave Rosetta está a 407 millones de kilómetros de la Tierra, acompañando de cerca, como desde hace más de un año, al cometa Churyumov–Gerasimenko, un cuerpo celeste que no ha cambiado en 4.500 millones de años. Hace unos días se acercó a solo 7 kilómetros de la superficie y sigue mandando espectaculares fotografías, pero son todavía más interesantes los datos que obtiene con sus instrumentos. El último resultado que han presentado los científicos de esta misión de la Agencia Europea del Espacio (ESA) es la detección en el cometa de moléculas orgánicas consideradas cruciales para la vida, especialmente la glicina y el fósforo. La glicina es uno de los 20 aminoácidos básicos presentes en las proteínas y el fósforo es un componente del ADN y de las membranas de las células.

La hipótesis de que los componentes básicos de la vida –el agua y moléculas que contienen carbono- llegaron a la Tierra durante su infancia a bordo de cometas y asteroides va ganando terreno con descubrimientos como este. “Es la primera vez que se detecta sin duda alguna glicina en un cometa”, dice Kathrin Altwegg, directora del equipo que analiza los datos del instrumento ROSINA a bordo de Rosetta, que ha confirmado varias veces la presencia del aminoácido en la atmósfera o coma del cometa.

En 2006 se encontraron indicios de glicina en las muestras del cometa Wild-2 que trajo de vuelta a la Tierra la misión Stardust de la NASA, pero no se pudieron confirmar ante el temor de que se tratara de contaminación terrestre, recuerda la ESA. Ahora, también se han detectado en el cometa otras moléculas orgánicas que pueden ser precursoras de la glicina.
En cuanto al agua, otro componente básico de la vida, está presente en el interior de la Luna, aunque en poca cantidad, y los científicos se preguntaban cómo llegó hasta allí.

Ilustración del océano de magma que cubría la Luna poco después de su formación.-NASA/ GSFC

Resulta, según un nuevo estudio, que su presencia es casi tan antigua como el propio satélite y deriva del bombardeo por asteroides y cometas en la época en que era muy joven y todavía no tenía formada la corteza. Al estudiar la composición detallada del agua de la Luna los datos indican que fueron los asteroides los que proporcionaron la mayor parte, y lo hicieron hace entre 4.500 y 4.300 millones de años. La hipótesis de la que se parte es que la Luna se formó a partir de los restos de la colisión con la Tierra de un planeta del tamaño de Marte hace 4.500 millones de años.

¿Cómo han llegado los científicos a esa conclusión? Pues han medido la composición isotópica del hidrógeno y la presencia de nitrógeno en muestras lunares ya estudiadas y han combinado las medidas con modelos numéricos, lo que presentan en la revista Nature Communications. En aquella remota época se supone que la Luna era un cuerpo todavía parcialmente líquido y estaba cubierta por un océano de magma. El agua pasó a formar parte de este durante un periodo relativamente corto, entre 10 y 200 millones de años y no se escapó a la atmósfera por un fenómeno térmico en el océano.

La explicación más plausible es que el agua, que como máximo representa 300 partes por millón en la Luna, procede en su mayor parte de los asteroides llamados condritas, mientras que los cometas, una fuente supuestamente más lógica al ser más ricos en agua, solo aportaron el 20% del total como mucho, explican los investigadores del Reino Unido, Francia y Estados Unidos. También es posible que una pequeña parte del agua del interior de la Luna procediera de la Tierra, al estar presente en los materiales eyectados tras la colisión con el planeta. En el caso de Rosetta, sin embargo, la composición del agua que ha detectado en el cometa no se corresponde con la de la Tierra y la de la Luna, lo que plantea un enigma sin resolver por ahora.

Sea como fuere que llegaron los ladrillos de la vida a la Tierra en su infancia, hay que remontarse también miles de millones de años atrás, concretamente unos 3.000, para encontrar una explicación a por qué su alfabeto -los 20 aminoácidos que forman las proteínas, entre ellos la glicina que ahora ha detectado Rosetta en un cometa- son 20 y no más. Una investigación liderada por el Instituto de Investigación Biomédica (IRB) de Barcelona apunta una solución a un misterio tan fundamental. Dice el equipo de Lluís Ribas que la razón está en la estructura de la maquinaria que traduce la secuencia de ácidos nucleicos (cuatro) del material genético (ADN y ARN) a la secuencia de aminoácidos (20) en las proteínas, que son las que hacen todas las funciones celulares.

Representación de un ARN de transferencia, que forma parte de la maquinaria que traduce genes a proteínas.-PABLO DANS/ IRB BARCELONA

El código genético evolucionó en los primeros tiempos de la vida en la Tierra y fue aumentando el número de aminoácidos diferentes, pero luego esta evolución se paró en seco, al llegar a 20, y eso pasó cuando todavía no se habían diferenciado ni siquiera bacterias y otras células. Todas las formas de vida en la Tierra comparten la misma maquinaria, por lo que la limitación tuvo que ser anterior a su evolución por separado.
¿Y la causa? La necesidad de que la traducción de genes a proteínas sea correcta. “La síntesis de proteínas basada en el código genético es el alma de todos los sistemas biológicos y es esencial asegurarse la fidelidad”, señala Ribas, ya que en caso contrario las consecuencias serían catastróficas. La forma en que encajan unas moléculas en otras en la maquinaria hacía imposible superar los 20 aminoácidos diferentes sin que el sistema los confundiera, explican los investigadores. Fue un problema de saturación. “Al sistema le hubiera interesado incorporar nuevos aminoácidos porque de hecho usamos más de 20 pero se añaden por vías muy complejas, fuera del código genético”, recuerda Ribas.
Este estudio, publicado en Science Advances, al igual que el de Rosetta, puede ser útil en aplicaciones de biología sintética, en la que se intenta hacer proteínas con otros aminoácidos para conseguir funciones nuevas. Conocer las limitaciones del sistema puede evitar fracasos, señalan los investigadores.

Volviendo a la glicina de Rosetta, se ha detectado, en forma de gas, en varias ocasiones, pero no de forma permanente, y casi siempre coincidiendo con episodios de mucha actividad al acercarse el cometa al Sol. Se supone que se debe a que es un compuesto que se convierte en gaseoso a 150 grados centígrados, por lo que habitualmente permanece atrapado en la superficie helada del cometa. “La glicina es el único aminoácido que se puede formar sin presencia de agua líquida y creemos que lo hace en las partículas heladas de polvo interestelar o por la irradiación ultravioleta del hielo, antes de integrarse y conservarse en el cometa durante miles de millones de años”, afirma Kathrin Altwegg. Un largo periodo durante el cual, en algún momento y sin que se sepa todavía cómo, surgió la vida en la Tierra.