¿La vida está ahí afuera?
Un reciente estudio liderado por investigadores de Japón y Estados Unidos sobre muestras recolectadas por la NASA confirma el hallazgo de azúcares bioesenciales, como ribosa y glucosa, en el asteroide Bennu, que orbita el sol cerca de la Tierra. El impactante hallazgo viene a confirmar que los ingredientes cruciales para la vida están en el espacio exterior. Científicos argentinos comentan la importancia del trabajo mientras detallan sus propios avances en el tema.
Bennu es un “asteroide potencialmente peligroso” según la comunidad científica. Orbita al sol en una trayectoria relativamente cercana a la Tierra y tiene 500 metros de diámetro. Por ese motivo se lo monitorea desde hace tiempo. De colisionar, provocaría una catástrofe: la devastación de toda una región y el cubrimiento de la atmósfera con un enorme volumen de polvo que produciría frío extremo y una considerable reducción de la fotosíntesis. Un escenario apocalíptico que podría darse hacia fines del siglo XXII.
Sin embargo, las chances de un impacto son realmente muy bajas. Bennu se encuentra en el nivel 1 de la escala de Turín, de “riesgo normal”, con probabilidades de colisión extremadamente bajas, que suelen reasignarse al nivel cero al profundizar las mediciones. El asteroide, entonces, resulta interesante por otros motivos. Fue el destino para la recolección de muestras de la misión OSIRIS-REx de la NASA, que envió una sonda en septiembre de 2016 y retornó con el material siete años después. Los hallazgos confirmaron que los componentes orgánicos necesarios para la vida están presentes fuera de la Tierra.
La noticia no es del todo nueva. La clásica teoría de la panspermia postula que la vida como la conocemos tiene su origen allá afuera, a través de la venida de compuestos orgánicos por meteoritos y polvo cósmico. Sin embargo, el trabajo publicado en Nature Geoscience aporta una nueva y contundente evidencia: efectivamente ese material existe en el espacio interplanetario. Antes, se habían encontrado moléculas orgánicas en meteoritos que ya habían colisionado con la Tierra, lo cual permitía plantear la duda de una posible contaminación local.
La clásica teoría de la panspermia postula que la vida como la conocemos tiene su origen allá afuera, a través de la llegada de compuestos orgánicos por meteoritos y polvo cósmico.
Azúcar del cielo
Según el estudio, se encontraron en Bennu azúcares bioesenciales, como la ribosa –un componente clave del ARN– y la glucosa, los cuales “completan el inventario de ingredientes cruciales para la vida” hallados en el espacio. Se tenían noticias de aminoácidos y nucleobases, que forman proteínas, en muestras prístinas de asteroides, pero los azúcares eran más esquivos, ya que son moléculas más frágiles y su presencia en algunos meteoritos es dudosa debido a la exposición terrestre.
“No es la primera vez que se encuentran moléculas biológicamente relevantes en muestras extraterrestres. Sin embargo, este hallazgo tiene peculiaridades que lo hacen novedoso. En otras oportunidades se habían encontrado ribosa y desoxirribosa en muestras de meteoritos, que son dos azúcares que forman parte de la estructura de los ácidos nucleicos: ARN y ADN, respectivamente. En este caso, sólo se encontró ribosa junto a otros azúcares, lo que podría hacer pensar que es más abundante en el universo que la desoxirribosa. Esto tiene relevancia debido a la hipótesis del “mundo de ARN”, que plantea que la vida se podría haber originado a partir de propiedades catalíticas de este ácido nucleico”, afirma Ximena Abrevaya, directora fundadora del Núcleo Argentino de Investigación en Astrobiología y doctora en ciencias biológicas por la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.
Ximena Abrevaya.
“También se encontró glucosa, una fuente de energía para las células y, por ende, un compuesto fundamental para el metabolismo celular que está presente en varias rutas metabólicas celulares conocidas y utilizadas por organismos terrestres. Todo esto aporta más evidencias para apoyar la hipótesis de que muchos compuestos esenciales para el origen de la vida en nuestro planeta podrían haber sido aportados de manera exógena a través de meteoritos que cayeron a la Tierra en épocas tempranas de la historia terrestre”, suma la científica.
“No se trata del descubrimiento de vida extraterrestre ni es la primera vez que se identifican moléculas orgánicas complejas en material espacial: aminoácidos y bases nitrogenadas ya se habían detectado en meteoritos que cayeron en la Tierra, como el Murchison”, comenta Diego Ferreiro, investigador en el Laboratorio de Fisiología de Proteínas del Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA (IQUIBICEN, UBA-CONICET). Y completa: “Lo que lo distingue son dos factores clave: la naturaleza frágil e inestable de los azúcares específicos encontrados y la procedencia y pureza de la muestra”.
No es la primera vez que se encuentran moléculas biológicamente relevantes en muestras extraterrestres. Sin embargo, este hallazgo tiene peculiaridades que lo hacen novedoso.
Sobre el primer punto, Ferreiro explica que la ribosa se degrada fácilmente por radiación y agua. “Su preservación en un asteroide expuesto durante eones demuestra, con datos concretos, la estabilidad y persistencia a largo plazo de estos compuestos en ambientes espaciales reales”, afirma. Sobre lo segundo, el investigador resalta que las muestras del asteroide Bennu fueron recolectadas de forma esterilizada, con una cadena de custodia “impecable”, cuya procedencia exacta es conocida y caracterizada. “Esto elimina la principal duda sobre los hallazgos anteriores y aporta a la hipótesis de un origen extraterrestre de ingredientes prebióticos”, sentencia.
Diego Ferreiro.
“El hallazgo de todos los componentes necesarios para la formación de ARN en un meteorito, es decir, bases nitrogenadas, fosfato y, ahora, el azúcar ribosa, permite especular que la probabilidad de vida o química prebiótica avanzada en otros cuerpos del sistema solar es significativamente mayor”, arriesga Ferreiro.
Aquella vieja pregunta sobre el orígen de la vida
“La radiación es un eje central en nuestros trabajos. Fundamentalmente, investigamos cómo aquella que proviene de las estrellas pudo haber influido en el origen de la vida y en la existencia de la vida en otros cuerpos planetarios”, resume Ximena Abrevaya, quien también es investigadora del CONICET en el Departamento de Radiobiología del Centro Atómico Constituyentes de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CAC-CNEA) y miembro fundadora de la Red Latinoamericana de Astrobiología. La experta lidera dos proyectos internacionales relacionados a estos interrogantes, BioSun y el programa EXO-UV, y estudia cómo pueden protegerse los compuestos orgánicos y algunos microorganismos a altas dosis de radiación.
“Una de las líneas de trabajo que empezamos a desarrollar desde el Núcleo Argentino de Investigación en Astrobiología tiene que ver con el estudio de los ambientes hipersalinos en el sistema solar. Es algo que se vincula con el hallazgo de este estudio porque se postula que este tipo de compuestos se pudieron haber formado por reacciones químicas en salmueras”, explica Abrevaya. Y agrega: “En este sentido exploramos sobre los posibles efectos protectores que las sales pueden conferir frente a la radiación a nivel biológico y estamos empezando a explorar qué podría ocurrir a nivel químico”.
El hallazgo de todos los componentes necesarios para la formación de ARN en un meteorito, permite especular que la probabilidad de vida en otros cuerpos del sistema solar es mayor.
La científica destaca que uno de los resultados obtenidos recientemente es haber encontrado que formas de vida simple, tal como las conocemos, serían capaces de tolerar altas fluencias de radiación UV. “Como aquellas emitidas durante fulguraciones estelares que recibirían microorganismos en la superficie de cuerpos planetarios”, detalla. Y aclara: “Tanto las longitudes de onda como las cantidades de radiación recibidas no se encuentran presentes en la Tierra actual”.
Abrevaya señala que, contrariamente a lo que se pensaba hasta ahora, la capacidad de tolerar esas altas fluencias de UV no depende de la tolerancia de base que la especie de microorganismo en cuestión posea, sino que pareciera ser una característica general de las formas de vida microscópicas, que sean tolerantes o no al UV. “Aunque hay presencia de subpoblaciones de microorganismos que parecen tener esta capacidad de persistir al UV más allá de los límites de tolerancia de la proporción mayoritaria de la población”, afirma.
La investigadora también resalta que trabajan en condiciones de laboratorio simulando ambientes de otros planetas y que para eso están construyendo equipamiento especialmente diseñado. A su vez, remarca que los cristales de sal parecen proteger a los microorganismos, “dentro de inclusiones fluidas y considerando como factores adversos la exposición al vacío y la radiación UV de vacío en valores que se encuentran en el espacio en la órbita terrestre”, precisa. Y comparte: “Cuando la composición de los cristales de sal es exclusivamente de cloruro de sodio, la protección es mayor respecto de aquellos cristales de composiciones de sal mixtas. Es un hallazgo novedoso cuyos resultados fueron publicados en la revista Astrobiology”.
Por su parte, Diego Ferreiro destaca el trabajo que lleva a cabo con su equipo en torno al estudio de las proteínas. “En nuestro laboratorio investigamos el origen, la evolución, la estructura y la función de las proteínas. Por ahora, las únicas que conocemos son terrestres y son las macromoléculas que posibilitan la vida. Suponemos que, de haber vida en otros lugares del universo, también debe estar basada en proteínas, pero ¿serán necesariamente iguales a las proteínas de nuestro planeta? ¿Cómo podrían ser las proteínas extraterrestres? Debemos entonces definir cómo sería una proteína universal y, por ahora, especular cómo pueden estar formadas químicamente”, plantea el investigador.
Así, relata que hace dos años propusieron una forma de entender los límites que los solventes imponen al origen y la evolución de proteínas. “Encontramos que, además del agua, hay otros solventes que se encuentran en cuerpos extraterrestres que podrían albergar proteínas”, afirma Ferreiro. Y explica: “Este año hallamos una forma matemática de explicar por qué las proteínas terrestres están hechas de tan sólo veinte aminoácidos. Este trabajo posibilita relacionar las estructuras de los grupos químicos con los alfabetos de codificación de información”.
Por último, el investigador advierte: “Si la ciencia argentina sigue existiendo luego del período de extinción que estamos sufriendo, tal vez en los próximos años contemos con nuevas formas de entender y sintetizar ´proteínas´ más allá de las que naturalmente existen en la tierra”.
De Argentina al mundo
El Laboratorio de Fisiología de Proteínas del IQUIBICEN ha publicado el año pasado un trabajo en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences con el apoyo de la NASA, realizado por el químico Ignacio Sánchez, el físico Ezequiel Galpern y el biólogo Diego Ferreiro. Los investigadores sugieren allí que el plegado espontáneo y la evolución molecular de biopolímeros son dos de las características fundamentales para la vida, y que esas condiciones pueden ocurrir no sólo en el agua sino también en una amplia gama de solventes, en estado líquido.
Ximena Abrevaya fundó hace diez años el Núcleo Argentino de Investigación en Astrobiología, integrado por investigadores de distintas instituciones pertenecientes a CONICET y a CNEA, sumado a investigadores extranjeros de distintos países que forman parte de una red colaborativa. “Nuestro equipo es multidisciplinario, con una composición bastante inusual: integrado mayoritariamente por biólogos, bioquímicos, geólogos, físicos, astrónomos, y astrofísicos. Trabajamos de manera interdisciplinar, ya que existe interacción entre distintas áreas del conocimiento en las diferentes líneas que desarrollamos, y esto le da un valor agregado al trabajo que hacemos”, afirma la científica.
