Algunas de las preguntas más apremiantes de la ciencia involucran los orígenes de la vida en la Tierra. ¿Cómo surgieron las primeras formas de vida de las condiciones aparentemente hostiles que plagaron a nuestro planeta durante gran parte de su historia? ¿Qué permitió el salto de organismos simples y unicelulares a organismos más complejos que consisten en muchas células que trabajan juntas para metabolizar, respirar y reproducirse? En un entorno tan desconocido, ¿cómo se separa la "vida" de la no vida en primer lugar?
Ahora, los científicos de la Universidad de Hawái en Manoa creen que pueden tener una respuesta al menos a una de esas preguntas. Según el equipo, un bloque de construcción celular vital llamado glicerol puede haberse originado primero a través de reacciones químicas en el espacio interestelar.
El glicerol es una molécula orgánica que está presente en las membranas celulares de todos los seres vivos. En las células animales, esta membrana toma la forma de una bicapa de fosfolípidos, una membrana de doble capa que intercala ácidos grasos que repelen el agua entre las capas externa e interna de las moléculas solubles en agua. Este tipo de membrana permite que el ambiente acuoso interno de la célula permanezca separado y protegido de su mundo externo, similarmente acuoso. El glicerol es un componente vital de cada fosfolípido porque forma la columna vertebral entre las dos partes características de la molécula: una cabeza polar soluble en agua y una cola grasa no polar.
Muchos científicos creen que las membranas celulares como estas eran un requisito previo necesario para la evolución de la vida multicelular en la Tierra; sin embargo, su estructura compleja requiere un entorno muy específico, a saber, uno bajo en sales de calcio y magnesio con un pH bastante neutro y una temperatura estable. Estas condiciones cuidadosamente equilibradas habrían sido difíciles de encontrar en la Tierra prehistórica.
Los cuerpos helados nacidos en el espacio interestelar ofrecen un escenario alternativo. Los científicos ya han descubierto moléculas orgánicas como aminoácidos y precursores de lípidos en el meteorito de Murchison que aterrizó en Australia en 1969. Aunque la idea sigue siendo controvertida, es posible que el glicerol haya sido traído a la Tierra de manera similar.
Los meteoritos generalmente se forman a partir de pequeñas migas de material en nubes moleculares frías, regiones de hidrógeno gaseoso y polvo interestelar que sirven como el lugar de nacimiento de las estrellas y los sistemas planetarios. A medida que se mueven a través de la nube, estos granos acumulan capas de agua congelada, metanol, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Con el tiempo, la radiación ultravioleta de alta energía y los rayos cósmicos bombardean los fragmentos de hielo y provocan reacciones químicas que enriquecen sus núcleos congelados con compuestos orgánicos. Más tarde, a medida que se forman las estrellas y el material ambiental cae en órbita a su alrededor, los hielos y las moléculas orgánicas que contienen se incorporan a cuerpos rocosos más grandes, como los meteoritos. Los meteoritos pueden chocar contra planetas como el nuestro, potencialmente sembrándolos con bloques de vida.
Para probar si el glicerol podría ser creado por la radiación de alta energía que generalmente bombardea los granos de hielo interestelar, el equipo de la Universidad de Hawai diseñó sus propios meteoritos: pequeños trozos de metanol helado enfriado a 5 grados Kelvin. Después de explotar sus hielos modelo con electrones energéticos destinados a imitar los efectos de los rayos cósmicos, los científicos descubrieron que algunas moléculas de metanol dentro de los hielos, de hecho, se transformaron en glicerol.
Si bien este experimento parece ser un éxito, los científicos se dan cuenta de que sus modelos de laboratorio no replican exactamente las condiciones en el espacio interestelar. Por ejemplo, el metanol tradicionalmente constituye solo alrededor del 30% del hielo en las rocas espaciales. El trabajo futuro investigará los efectos de la radiación de alta energía en los hielos modelo hechos principalmente de agua. Los electrones de alta energía disparados en un laboratorio tampoco son un sustituto perfecto de los verdaderos rayos cósmicos y no representan los efectos sobre el hielo que pueden resultar de la radiación ultravioleta en el espacio interestelar.
Se necesita más investigación antes de que los científicos puedan sacar conclusiones globales; sin embargo, este estudio y sus predecesores proporcionan evidencia convincente de que la vida tal como la conocemos realmente podría haber venido de arriba.
