La búsqueda de una explicación al origen de la vida ha llevado al ser humano a buscar respuestas dentro y fuera del sistema solar. Teorías como la Panspermia cobran fuerza en cuanto comenzamos a encontrarnos, en lugares remotos del Universo, moléculas orgánicas de distinta complejidad. Además, indagar en este tema nos hace plantearnos si existen otras formas vida que no se basen en el carbono. La respuesta la tiene la química, y podría dar lugar a otro post en el que se trate de forma detallada lo que sabemos o no al respecto hoy en día. La realidad es que aún falta mucha investigación para que podamos tener una teoría robusta sobre el origen de la vida en el Universo.

En este post hablaremos sobre algunas moléculas orgánicas detectadas en el espacio y del impacto científico que estos estudios suponen en la actualidad.

Introducción

Como muchos sabréis, los elementos básicos que permiten la existencia de moléculas esenciales para la vida son: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P), entre otros muchos elementos trazas que comúnmente denominados oligoelementos. Cuando estas moléculas tienen una estructura basada en el carbono las denominamos moléculas orgánicas. La búsqueda de estas en el espacio está estrechamente relacionada con un gran reto al que la ciencia se enfrenta: dar una explicación robusta al origen de la vida en la Tierra. Pero… ¿Y qué tiene que ver el hecho de que encontremos moléculas orgánicas en el espacio, con el surgimiento de vida en la Tierra o en otros planetas?

La teoría de la Panspermia trata la vida como algo existente en el Universo que puede transmitirse entre sistemas estelares y entre planetas de diversas formas, lo que lo hace una teoría bastante amplia. Por ejemplo, la denominada «litopanspermia» trata la posibilidad de que la vida llegase a la Tierra a través de meteoritos. ¿Es posible que organismos vivos puedan resistir las condiciones extremas que nos encontramos en el espacio? Para esta cuestión, el estudio de organismos como los denominados extremófilos puede ayudarnos. Por otro lado, existe la posibilidad de que sean moléculas orgánicas, de más o menos complejidad, las que viajen a través de diferentes objetos y que, con el desarrollo de una química más o menos compleja, terminen resultando en lo que conocemos como vida. Esta es una de las razones de peso por la que un gran esfuerzo de la comunidad científica está enfocado en hallar moléculas orgánicas en el espacio.

Detección de moléculas orgánicas en el espacio

En 1969 se halló la primera molécula orgánica en el espacio, con fórmula molecular H2CO, gracias al desarrollo de la radioastronomía y la espectroscopía. Desde entonces con ayuda de numerosos radiotelescopios se han descubierto más de 200 moléculas orgánicas de distinta complejidad. Pero realmente, la humanidad ya tenía pruebas de la existencia de moléculas relativamente complejas desde 1940, cuando se identificaron las lineas de absorción en el UV atribuidas a CH y CN en nubes interestelares.

En la actualidad es común encontrar moléculas orgánicas en regiones de formación estelar y en discos protoplanetarios. Esto nos hace plantear una relación entre la presencia de estas moléculas en el espacio y el origen de la vida. Por ejemplo, el hallazgo de biomoléculas tales como aminoácidos o azúcares nos ayudaría a formular hipótesis más robustas sobre mecanismos moleculares que nos permitan explicar la formación de una química compleja que justifique el surgimiento de la vida tal y como la conocemos.

Por ejemplo, en 2016 se confirmó el hallazgo de glicina en la cola del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. En el año 2000 se publicó un artículo que afirmaba el hallazgo de glicoaldehído (CH2OHCHO) interestelar, en una nuble molecular gigante ubicada en la región central de la Vía Láctea (nuestra galaxia) denominada Sagitario B2 (Sgr B2). Este hecho suponía algo muy importante: existen azúcares en el espacio, y sabemos que entre los azúcares tenemos la desoxirribosa, un constituyente fundamental del ADN. A esta detección le siguieron otras que confirmaban el mismo hallazgo. Desafortunadamente, no se dieron cuenta de que la fórmula empírica de un carbohidrato es (H2CO)n, con n>3, y el glicoaldehído responde a esta fórmula pero con n=2. Por tanto, esta detección, aunque muy importante, no supuso el hallazgo del primer azúcar en el espacio.

¿Y qué hay de la detección de moléculas orgánicas en meteoritos?

Un meteorito, por definición, es un fragmento de un cuerpo celeste que cae sobre la superficie de un planeta. El análisis de estos cuerpos nos ha llevado al hallazgo de numerosas biomoléculas. El problema fundamental que surge del estudio de meteoritos está en la posibilidad de contaminación con moléculas terrestres, debido a la exposición descontrolada a la atmósfera y a la biosfera terrestre, aunque de igual forma estos estudios resultan valiosos.

El asteroide Ryugu, un caso reciente

Hace poco más de un año, en marzo de 2023, se publicó un articulo muy famoso sobre el hallazgo de Uracilo en Ryugu, un asteroide cercano a la Tierra. El Uracilo es una de las cuatro bases nitrogenadas constituyentes del ARN. Este estudio es de gran importancia, ya que confirma la formación de biomoléculas en el espacio, sin tener de por medio una exposición a la atmósfera terrestre que nos pueda plantear la posibilidad de contaminación.

Actualmente se están llevando a cabo numerosos estudios sobre las muestras recogidas de este asteroide. Por ejemplo, se están analizado los aminoácidos hallados en las mismas con el objetivo de descubrir el porqué de la homoquiralidad. Esto último, es un concepto que hace referencia al hecho de que los aminoácidos esenciales para la vida sean los de la forma L, cuando en la naturaleza también los encontramos en la forma D. Esta «asimetría» aún no tiene explicación aunque se barajan diferentes hipótesis.

¿Cuál es la razón por la que la vida se basa en esta homoquiralidad?

Bibliografía

  • Altwegg, K. Balsiger, H. Bar-Nun, A. et al. Prebiotic chemicals – amino acid and phosphorus – in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Sci. Adv. 2:e1600285 (2016).
  • Hollis, J. M. Lovas, F. J. Jewell, P. R. Interstellar glycolaldehyde: the first sugar. Astrophys. J. 540:L107–L110 (2000).
  • Oba, Y. et al. Uracil in the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu. Nat. Commun. 14, 1292 (2023).
  • Oba, Y. et al. «Ryugu asteroid sample return provides a natural laboratory for primordial chemical evolution.» Nat. Commun. 14.1 (2023).
  • Yamagishi, Akihiko. What Is Astrobiology?. Springer Singapore, 2019.

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