Hallan en un asteroide un componente del ARN, ingrediente de la vida; ¿nuestro germen llegó del espacio?

22.03.2023 10:58

Newtral.es

¿Cómo un puñado de moléculas se organizan para dar lugar algo vivo en un mundo inerte? El origen de la vida o abiogénesis es un campo de investigación lleno de hipótesis que, en todos los casos, miran al espacio. Unas con más poesía que otras. Desde la básica idea popularizada por Carl Sagan, que señala que somos “polvo de estrellas”, pues nuestros ingredientes químicos nacieron de viejos astros muertos; hasta la hipótesis de que las moléculas más complejas precursoras de la vida llegaron a la Tierra cabalgando a lomos de asteroides y meteoritos, que cayeron en nuestro planeta, por ejemplo, en formas muy primitivas de ARN o de sus ladrillos.

Esta idea es la que parecería insinuarse a partir del descubrimiento de un componente del ARN, el uracilo, en las muestras del asteroide Ryugu obtenidas por Japón. En concreto, el profesor Yasuhiro Oba, de la Universidad de Hokkaido, acaba de publicar en Nature Communications que los fragmentos del asteroide recogidos en la misión Hayabusa2 contienen compuestos orgánicos nitrogenados. Entre ellos, ácido nicotínico (vitamina B₃) junto al uracilo, presente en el ARN.

El árcido ribonucleico (ARN) contiene información básica para fabricar partes de organismos enteros o minúsculas entidades como los virus –que, técnicamente, no están vivos–. Es un manual de instrucciones para la vida, como el ADN. La molécula de ARN juega con combinaciones de cuatro letras: A, C, G, U para formar ‘palabras’ y ‘frases’ en forma de genes, con datos para fabricar componentes de un ser vivo. La U del ARN es el uracilo, como el encontrado en el asteroide. Pero encontrar uracilo no equivale a encontrar ARN. Y mucho menos, a encontrar vida extraterrestre.

Aún no tenemos del todo claro qué ingredientes, en qué proporción y, sobre todo, en qué orden se agregaron al caldero metafórico en que se cocinó la primera forma de vida de la Tierra, hace unos 3.850 millones de años. Porque el orden de los factores sí pudo determinar el producto.

Asegura a Newtral.es el astrobiólogo Carlos Briones que “muchos de los que trabajamos en origen de la vida pensamos que el ARN pudo ser anterior al ADN. Por tanto, a lo mejor en estos cuerpos menores del sistema solar, como el asteroide Ryugu, tenemos componentes de lo que acabaría siendo la primera molécula biológica con capacidad de replicarse”. Esto no implica que venga de allí.

Pero “se va generalizando la idea de que la química del cosmos puede haber alimentado la química de la Tierra. Detectamos estas biomoléculas en asteroides, en cometas, también en nubes de gas y polvo, en nebulosas”, dice Briones. Este investigador del Centro de Astrobiología-INTA-CSIC participó en el estudio de halló etanolamina en nubes interestelares. Y la etanolamina está presenta en las membranas de nuestras células. Una vez más, ¿estos hallazgos refuerzan la idea de que los ladrillos de la vida llegaron de fuera? ¿O es que son tan comunes que también tuvieron que estar inicialmente en la Tierra?

¿Llegó la vida a la Tierra en un asteroide? ¿Y sus ingredientes?

Por partes. Hablar de vida ‘llegada’ a la Tierra nos lleva a la idea de panspermia. La puso sobre la mesa el biólogo Hermann Richter en 1865, aunque Fred Hoyle o Svante Arrhenius dieron popularidad a esta hipótesis, de la que no hay evidencias. En una interpretación estricta de ella, a la Tierra llegaron formas de vida que nacieron fuera, traídas por meteoritos o asteroides. Una especie de contaminación inicial de nuestro planeta a partir de vida extraterrestre que se activó, colonizó la Tierra y evolucionó hasta donde estamos ahora.

Absolutamente nada de eso se demuestra con los trabajos presentados por el doctor Oba. En conversación con Newtral.es, este investigador, que también descubrió letras del ADN en meteoritos, sí ve más plausible que los ingredientes para que los primeros ARN se formaran en la Tierra vinieran de uno o de estos impactos extraterrestres. “No estoy seguro de si las nucleobases meteoríticas tienen una contribución al origen de la vida en la Tierra, pero espero firmemente que este sea el caso”, explica desde Japón.

“No estoy seguro de si las nucleobases meteoríticas tienen una contribución al origen de la vida en la Tierra, pero espero firmemente que este sea el caso”
Yasuhiro Oba, Univ. Hokkaido, descubridor del uracilo en Ryugu

Es decir: una cosa es pensar que la vida llegó a la Tierra ‘ya formada’ desde fuera de ella. Y otra distinta es pensar que ingredientes necesarios en la receta biológica entraron en el planeta (accidentalmente). Lo segundo “es muy probable”, afirma Oba. Pero quizás, en aquella Tierra joven también estaban presentes.

Izaskun Jiménez-Serra, investigadora del Centro de Astrobiología-INTA-CSIC está especializada en la química de moléculas prebióticas en el medio interestelar. Recuerda que hace entre 4.100 y 3.800 millones de años, la Tierra se sometió a un bombardeo de meteoritos y restos de asteroides. Puede que de aquel proceso provengan los primeros ARN (que no ‘vida’). Pero este pudo ser un aporte extra, donde también pudo ser relevante la enorme energía liberada durante el bombardeo, como recuerda otro de los mayores expertos mundiales en química orgánica interestelar, José Cernicharo (IFF-CSIC).

Él ha descubierto más de un tercio de todas las moléculas que hay entre las estrellas. Y algunas de ellas correlacionan con los ladrillos básicos de la vida. “Realmente, si somos estrictos, todo en la Tierra ‘vino’ del espacio”, señala a Newtral.es. “Tuvo que haber un aporte, incluso de partículas interplanetarias. Pero está por dilucidarse cuánto aportó la propia geoquímica de la Tierra, una Tierra donde había, por ejemplo, mucho metano”. En esta receta, no todo son los ingredientes, sino también el caldero. Y, desde luego, el fuego de cocción. Además de la radiación solar, “los impactos de ese bombardeo, con su enorme energía, también tuvieron un potencial transformador”, explica Cernicharo.

El estudio de Oba muestra cómo las diferencias en la cantidad de uracilo y ácido nicotínico en el asteroide pueden relacionarse con «cuánto se hayan expuesto a la radiación».

Que llegase una letra de ARN de un asteroide no implica que su llegada fuera imprescindible

El astrobiólogo César Ángel Menor Salvan (UAH) es más crítico en el SMC de España. “Confirmar la presencia de moléculas como uracilo en asteroides del tipo de Ryugu no responde a cuestiones esenciales sobre el origen de la vida”, asegura. “Tampoco que el aporte de materia orgánica desde el espacio fuera necesario para el origen de la vida en la Tierra“. Y mucho menos apoya la hipótesis de la panspermia, ni siquiera que “sus componentes tuvieron que venir del espacio”.

Pone un ejemplo: por el hecho de que se bajen personas de un avión, no todas las personas que viven en la ciudad han llegado en avión. Ni los aviones son necesarios para crear ciudades. Por supuesto, podría haber un lugar en el que todas las personas hayan llegado en avión, pero eso no aclararía cómo se poblaron las primeras ciudades.

Y, sin embargo, de esta ausencia de evidencia sobre la panspermia surge lo que le parece más interesante del trabajo de Oba. Puesto que su trabajo y otros demuestran que no es tan difícil que se formasen primitivísimos ladrillos para la vida en múltiples lugares, la Tierra no iba a ser una excepción. “Tendría capacidad de sobra para generarlos”. Pero sólo aquí se dieron otras condiciones que no hubo en nuestro vecindario planetario, que sepamos.

El hito de analizar moléculas prístinas de algo que está a más de 300 M de km

Oba reconoce que no está tan interesado en buscar el origen de la vida como en la manera de observar y conseguir moléculas precursoras de la vida en el medio interestelar. Y en este sentido, lo conseguido con el asteroide Ryugu y los meteoritos, con letras del ADN y el ARN, es un hito sin precedentes. “Hay colegas que habían encontrado previamente nucleobases y vitaminas en ciertos meteoritos ricos en carbono, pero siempre quedaba la duda de si las muestras podrían haberse contaminado al entrar en la Tierra”, explica. Ahora tenemos una muestras pristina, porque Ryugu no ha caído en la Tierra.

Oba ha sido capaz de encontrar esos ladrillos de ARN en lo que es el material más prístino, antiguo y lejano jamás manejado por un humano.

A finales de 2020 lo que sí cayó en la Tierra fue la cápsula de retorno de la Misión Hayabusa2, que se estrelló sobre el desierto meridional de Australia con el preciado muestreo extraterrestre analizado ahora por Oba. En su interior, dos cápsulas selladas, a prueba de radiación y del extremo calor de la reentrada en la atmósfera de esa nave. En su interior, el material más extraterrestre, prístino y antiguo al que los humanos jamás hemos podido acceder. Un trocito de 5 gramos y medio de un asteroide que está a 300 millones de kilómetros, y en cuyo interior había esos restos de letras de ADN, ARN y vitamina B₃.

“Dado que la nave espacial Hayabusa2 recogió las muestras directamente del asteroide y las entregó a la Tierra en cápsulas selladas, se puede descartar la contaminación” [con moléculas del ARN o ADN terrestre]. Esto es para José Cernicharo uno de los puntos fuertes del trabajo de Oba y lo que marca un hito y nuevo camino en la investigación de la química interplanetaria.

Los investigadores dieron con estas moléculas sumergiendo las partículas del asteroide en agua caliente. Después hicieron dos análisis (cromatografía líquida y medición de espectros de masas de altísima resolución). Ahí emergió el uracilo en muy pequeñas cantidades y ácido nicotínico, en mayor medida. “También aparecieron otras moléculas ‘biológicas’ como aminoácidos, aminas y ácidos carboxílicos, que se encuentran en las proteínas y el metabolismo, respectivamente”, afirma Oba.

“Esas moléculas pueden haber llegado a otros lugares habitables. Quizás no estemos solos, el reto es detectar otras vidas”.

Briones cree que “el cosmos es un gran laboratorio químico en el que se están produciendo ladrillos para la vida constantemente y que probablemente están llegando a bordo de meteoritos y núcleos de cometas a distintos planetas y satélites”.

Pero, una vez más, tener fábricas de ladrillos deslocalizadas y camiones de reparto llegando constantemente no implica que se vaya a construir nada. Aunque no es descabellado que “esas moléculas también hayan llegado a otros planetas habitables” dice Briones, quien es defensor de esta posibilidad y autor de un libro al respecto del origen de la vida y de su posibilidad extraterrestre.

Estaríamos hablando de “lugares en los que puede haber surgido algún tipo de vida microbiana. Quizá no estamos solos y el reto es, por lo tanto, ser capaces de detectar esas otras vidas”. Pero esa es otra historia y ya estamos buscando pruebas alienígenas fuera de la Tierra, no tanto dentro. Afirmar que la vida terrestre ‘es extraterrestre’ es algo de lo que ahora no tenemos evidencias.