Hace más de cuatro mil millones de años, cuando la Tierra era turbulenta y nueva, surgió una extraña chispa de vida. No estamos del todo seguros de cómo sucedió, pero la evidencia sugiere que estaba en lo profundo del mar, muy por debajo del alcance de los rayos solares.

Si podemos descubrir cómo se formó esa chispa, podría ayudar en la búsqueda de la vida en mundos alienígenas. Ahora, un equipo de astrobiólogos de la NASA han recreado las condiciones submarinas que podrían haber llevado a la chispa.

Una de las hipótesis sobre los orígenes de la vida tiene que ver con las características de las profundidades marinas llamadas respiraderos hidrotermales, grietas en el fondo del océano, a menudo asociadas con la actividad volcánica, donde el calor se escapa de las profundidades de la Tierra.

La vida prospera en ambiente hostiles, cerca de respiraderos hidrotermales en las profundidades del mar. Crédito: Youtube / Schmidt Ocean

Vida que emergió de las profundidades del océano

En los primeros días de la Tierra, cuando el planeta estaba bañado por los rayos ultravioletas del Sol, la vida podría haber emergido en las profundidades del océano donde esos rayos no podían penetrar. Alrededor de los respiraderos hidrotermales, las criaturas no necesitan la fotosíntesis, el proceso que se ha vuelto vital para la mayoría de los seres vivos en la Tierra.

En cambio, ahí abajo dependen de la quimiosíntesis. Las bacterias se agrupan alrededor de la energía química generada en las profundidades, como la reacción entre el sulfuro de hidrógeno de la ventilación y el oxígeno del agua de mar que lo rodea, para producir moléculas de azúcar: los alimentos.

Una vez que existen las bacterias, otros animales pueden alimentarse de ellas y de los nutrientes que producen, y así toda la cadena alimentaria puede prosperar en la oscuridad.

Y eso es emocionante porque los investigadores de la NASA tienen razones para pensar que algunas de las lunas de hielo del Sistema Solar, como Europa de Júpiter y Encelado de Saturno, podrían albergar respiraderos hidrotermales en los océanos líquidos bajo sus costras congeladas.

Recreando la vida

Para investigar las condiciones más de cerca, la astrobióloga Laurie Barge y su equipo construyeron fondos marinos en miniatura en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, llenando vasos con mezclas que imitan las condiciones de los mares primordiales, basados ​​en el registro fósil.

Ellos, esperaban, actuarían como viveros para cultivar aminoácidos, los bloques de construcción a partir de los cuales se forman las proteínas.

Barge dijo en un comunicado:

Comprender qué tan lejos puede llegar con solo los productos orgánicos y minerales antes de tener una célula real es realmente importante para comprender de qué tipo de entornos podría surgir la vida.

Además, investigar cómo las cosas como la atmósfera, el océano y los minerales en los respiraderos impactan en todo esto, puede ayudar a comprender la probabilidad de que esto haya ocurrido en otro planeta”.

Las mezclas se hicieron a partir de agua, minerales, piruvato y amoníaco, dos moléculas que pueden formarse en condiciones de ventilación hidrotérmica y son vitales para la formación de aminoácidos.

El equipo extrajo oxígeno del agua para imitar los océanos anóxicos de la Tierra primordial, ajustaron el pH para reproducir la alcalinidad y agregó «óxido verde», el hidróxido de hierro que era tan abundante durante los primeros años de la Tierra. Luego calentaron todo a 70 grados centígrados (158 grados Fahrenheit), al igual que el agua alrededor de un respiradero.

Cassini volando sobre Encélado. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Reacciones similares a las de la Tierra primitiva

Cuando inyectaron pequeñas cantidades de oxígeno en esta agua, se formó el aminoácido alanina. También produjo el alfa hidroxiácido lactato, que es un subproducto de las reacciones de aminoácidos, pero también podría combinarse en moléculas orgánicas complejas para dar vida.

Barge dijo:

Hemos demostrado que en condiciones geológicas similares a las de la Tierra primitiva, y quizás a otros planetas, podemos formar aminoácidos y alfa hidroxiácidos a partir de una reacción simple en condiciones suaves que habrían existido en el fondo marino”.

El equipo ha estado trabajando en esta línea de investigación durante nueve años, tratando de averiguar cuánta energía pueden producir los respiraderos hidrotermales y qué ingredientes se pueden encontrar a su alrededor. Pero esta es la primera vez que observan que se produce una reacción orgánica en condiciones de ventilación hidrotermal.

La NASA también ha estado estudiando los respiraderos hidrotermales reales debajo del océano, probando las aguas a su alrededor y tratando de construir una imagen más completa de cómo son esos ambientes.

Si hay vida en el Sistema Solar que no está en la Tierra, las lunas heladas que mencionamos anteriormente, y sus hipotéticos respiraderos hidrotermales, se parecen cada vez más al lugar donde mirar. De hecho, el año pasado encontramos moléculas orgánicas complejas en las columnas de agua salada que salen de Encelado.

Barge agregó:

Todavía no tenemos evidencia concreta de vida en otros lugares. Pero comprender las condiciones que se requieren para el origen de la vida puede ayudar a reducir los lugares donde creemos que la vida podría existir”.

La NASA está considerando misiones tanto a Europa como a Encelado. Mantente atento a estas informaciones.

El estudio científico ha sido publicado en la revista PNAS.