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Bioquímica
Más Hallazgos Sobre un Famoso Experimento
Bioquímico de los Años 50
12
de Noviembre de 2008.
 Los
gases de las erupciones volcánicas y los relámpagos generados en estas
nubes pudieron haber conducido por vez primera a la vida en la Tierra,
más fácilmente que a través de otros procesos tenidos en cuenta
anteriormente, según un nuevo análisis de las muestras de un experimento
clásico sobre el origen de la vida.
 Menéame
De 1953 a 1954, el profesor Stanley Miller, entonces en la Universidad
de Chicago, realizó una serie de experimentos con un sistema cerrado de
frascos que contenían agua y gases simples. En aquel momento, las
moléculas usadas en el experimento (hidrógeno, metano y amoníaco) se
pensaba que fueron comunes en la antigua atmósfera de la Tierra.
Al gas se le aplicó una chispa eléctrica. Después de varias semanas, el
agua se volvió marrón. Cuando Miller la analizó, encontró que contenía
aminoácidos, los bloques básicos que forman las proteínas, que son la
"caja de herramientas" para la construcción de formas de vida. Las
proteínas son usadas en infinidad de sistemas, desde las estructuras
como el pelo y las uñas, a procesos que aceleran, facilitan y regulan
las reacciones químicas.
La chispa proporcionó la energía para que las moléculas se recombinaran
en aminoácidos que llovieron sobre el agua. Este experimento demostró
cómo las moléculas simples pudieron agruparse en la Tierra arcaica
mediante procesos naturales, como los relámpagos, para formar las
moléculas más complejas necesarias para la vida.
Jeffrey Bada (que fue colaborador de Miller) y Adam Johnson (del equipo
del Instituto de Astrobiología de la NASA en la Universidad de Indiana
en Bloomington) decidieron que sería interesante reanalizar las muestras
históricas de los experimentos originales de Miller usando métodos
modernos. El equipo quiso ver si los equipos de ahora podrían descubrir
productos químicos que no pudieron ser descubiertos con las técnicas de
los años cincuenta. Ellos analizaron las muestras y recurrieron a Daniel
Glavin y Jason Dworkin de la NASA, quienes ayudaron en el análisis con
los instrumentos de última generación del Laboratorio Analítico Goddard
de Astrobiología.
En realidad, Miller efectuó tres experimentos ligeramente diferentes. En
uno de ellos, se inyectó vapor en los gases para simular las condiciones
en la nube de un volcán en erupción. Los investigadores han comprobado
que, en comparación con el diseño clásico de Miller que aparece en los
libros de texto, las muestras del experimento que simulaba los efectos
de una erupción volcánica produjeron una variedad más amplia de
compuestos.
Los autores del nuevo estudio han descubierto 22 aminoácidos, 10 de los
cuales nunca se habían encontrado en ningún otro experimento como éste.
Esto es significativo porque la opinión de la comunidad científica sobre
la composición de la atmósfera temprana de la Tierra ha cambiado. En
lugar de estar muy cargada con hidrógeno, metano y amoníaco como se
pensaba décadas atrás, muchos científicos creen ahora que la antigua
atmósfera de la Tierra estaba compuesta fundamentalmente por dióxido de
carbono, monóxido de carbono y nitrógeno.
A primera vista, si la atmósfera temprana de la Tierra tuvo sólo unas
pocas de las moléculas utilizadas en el experimento clásico de Miller,
se hace difícil ver cómo podría haber comenzado la vida siguiendo un
proceso similar. Sin embargo, además del agua y el dióxido de carbono,
las erupciones volcánicas también liberan los gases hidrógeno y metano.
Las nubes volcánicas cuentan asimismo con relámpagos ya que las
colisiones entre la ceniza volcánica y las partículas de hielo generan
cargas eléctricas. Como la Tierra joven todavía estaba caliente por su
formación, probablemente los volcanes eran entonces muy abundantes.
Los precursores orgánicos de la vida pudieron haber sido producidos
localmente en charcas temporales, ubicadas en islas volcánicas, incluso
si el hidrógeno, el metano y el amoníaco eran escasos en la atmósfera
global. Al menguar el agua de las charcas, en éstas se habrían ido
concentrando aminoácidos y otras moléculas, aumentando de ese modo las
probabilidades de que se diera la secuencia correcta de reacciones
químicas necesaria para iniciar la vida. De hecho, las erupciones
volcánicas pudieron ayudar al surgimiento de vida de otra manera
adicional: mediante la producción de sulfuro de carbonilo, que ayuda a
enlazar aminoácidos en las cadenas llamadas péptidos.
Información adicional en:
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