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Imagen de microscopio electrónico que muestra las vetas de arcilla presentes en el meteorito marciano analizado, y que contienen boro. Fuente: UH.
Investigadores del Manoa NASA Astrobiology Institute (UHNAI) de la Universidad de Hawaii han descubierto altas concentraciones de boro en un meteorito marciano.
Se sabe que este elemento químico, en estado de oxidación (borato), podría haber jugado un papel clave en la formación del ARN, uno de los elementos básicos para la vida.
Según publica el UHNAI en un comunicado, un equipo de investigación, The Antarctic Search for Meteorites, encontró este meteorito marciano en la Antártida, en una campaña realizada entre los años 2009 y 2010. Los minerales contenidos en él, así como su composición química, mostraron claramente su procedencia marciana.
Haciendo uso de una microsonda iónica, un instrumento que cuantifica los elementos e isótopos de los materiales a escala microscópica, el equipo analizó las vetas de arcilla presentes en el meteorito. Tras excluir de éste todos los elementos terrestres que lo contaminaban, se determinó que en dicha arcilla había abundancia de boro, en concreto, una cantidad diez veces mayor que la encontrada en cualquier otro meteorito previamente estudiado. Los resultados del hallazgo han aparecido detallados en la revista PLoS ONE.
Hizo posible la primera molécula con información
"Los boratos pueden haber sido importantes para el origen de la vida en la Tierra, ya que estabilizan la ribosa (monosacárido de cinco átomos de carbono de alta relevancia biológica), que es un componente crucial del ARN. Se cree que, en la vida primitiva, el ARN fue el precursor de la información del ADN ", explica James Stephenson, investigador del UHNAI.
De hecho, el ARN pudo haber sido la primera molécula que almacenó información y que la transmitió a la siguiente generación, un mecanismo crucial para la evolución. Aunque posteriormente la vida desarrolló un mecanismo sofisticado de síntesis del ARN, las primeras moléculas de ARN debieron formarse sin esa ayuda.
Uno de los pasos más difíciles en la creación no biológica del ARN es la formación de azúcares como la ribosa. Pruebas previas de laboratorio habían demostrado que, sin borato, los productos químicos disponibles en la Tierra primitiva no podrían haber desarrollado este monosacárido. Sin embargo, en presencia de borato, la ribosa se produjo de forma espontánea y se estabilizó.
El descubrimiento ha sido fruto de un trabajo interdisciplinar. Stephenson es biólogo evolutivo y su colaboradora, Lydia Hallis, es cosmoquímico (está especializada en el estudio del origen y desarrollo de los elementos químicos y sus isótopos en el Universo).
Según Stephenson, "teniendo en consideración que el boro estuvo implicado en la aparición de la vida, yo creía que este elemento había sido considerado en el análisis de los meteoritos". La doctora Hallis le comentó que no, que apenas había sido estudiado. Además, le informó del instrumental especializado necesario para analizar el boro disponible en UHNAI, donde ella trabaja.
Se sabe que este elemento químico, en estado de oxidación (borato), podría haber jugado un papel clave en la formación del ARN, uno de los elementos básicos para la vida.
Según publica el UHNAI en un comunicado, un equipo de investigación, The Antarctic Search for Meteorites, encontró este meteorito marciano en la Antártida, en una campaña realizada entre los años 2009 y 2010. Los minerales contenidos en él, así como su composición química, mostraron claramente su procedencia marciana.
Haciendo uso de una microsonda iónica, un instrumento que cuantifica los elementos e isótopos de los materiales a escala microscópica, el equipo analizó las vetas de arcilla presentes en el meteorito. Tras excluir de éste todos los elementos terrestres que lo contaminaban, se determinó que en dicha arcilla había abundancia de boro, en concreto, una cantidad diez veces mayor que la encontrada en cualquier otro meteorito previamente estudiado. Los resultados del hallazgo han aparecido detallados en la revista PLoS ONE.
Hizo posible la primera molécula con información
"Los boratos pueden haber sido importantes para el origen de la vida en la Tierra, ya que estabilizan la ribosa (monosacárido de cinco átomos de carbono de alta relevancia biológica), que es un componente crucial del ARN. Se cree que, en la vida primitiva, el ARN fue el precursor de la información del ADN ", explica James Stephenson, investigador del UHNAI.
De hecho, el ARN pudo haber sido la primera molécula que almacenó información y que la transmitió a la siguiente generación, un mecanismo crucial para la evolución. Aunque posteriormente la vida desarrolló un mecanismo sofisticado de síntesis del ARN, las primeras moléculas de ARN debieron formarse sin esa ayuda.
Uno de los pasos más difíciles en la creación no biológica del ARN es la formación de azúcares como la ribosa. Pruebas previas de laboratorio habían demostrado que, sin borato, los productos químicos disponibles en la Tierra primitiva no podrían haber desarrollado este monosacárido. Sin embargo, en presencia de borato, la ribosa se produjo de forma espontánea y se estabilizó.
El descubrimiento ha sido fruto de un trabajo interdisciplinar. Stephenson es biólogo evolutivo y su colaboradora, Lydia Hallis, es cosmoquímico (está especializada en el estudio del origen y desarrollo de los elementos químicos y sus isótopos en el Universo).
Según Stephenson, "teniendo en consideración que el boro estuvo implicado en la aparición de la vida, yo creía que este elemento había sido considerado en el análisis de los meteoritos". La doctora Hallis le comentó que no, que apenas había sido estudiado. Además, le informó del instrumental especializado necesario para analizar el boro disponible en UHNAI, donde ella trabaja.
Una forma de entender la aparición de la vida
En nuestro planeta, los sedimentos y depósitos de borato en arcilla son relativamente comunes, pero nunca se habían encontrado en un cuerpo extraterrestre. Esta nueva investigación sugiere que cuando la vida estaba comenzando a desarrollarse en la Tierra, el borato también se hallaba concentrado en depósitos de Marte.
Esto implicaría, según Hallis, que la Tierra y Marte habrían tenido mucho más en común entonces que actualmente. Con el tiempo, el planeta rojo habría perdido gran parte de su atmósfera y de sus aguas superficiales, pero meteoritos antiguos habrían preservado estas arcillas de los períodos más húmedos de la historia marciana.
Los científicos creen que esta arcilla de Marte podría tener hasta 700 millones de años de antigüedad. La recuperación de zonas de la corteza terrestre gracias a la tectónica de placas ha evidenciado la existencia de arcillas de esta misma antigüedad en nuestro planeta, por lo que se piensa que las arcillas marcianas podrían proporcionar información esencial sobre las condiciones del medio ambiente en la Tierra primitiva.
La presencia de antiguas arcillas enriquecidas con borato en Marte implicaría que éstas podrían haber estado también han presentes en esa época terrestre y que habrían sido auténticos paraísos químicos en los que uno de los componentes moleculares claves para la vida podrían haberse formado.
En nuestro planeta, los sedimentos y depósitos de borato en arcilla son relativamente comunes, pero nunca se habían encontrado en un cuerpo extraterrestre. Esta nueva investigación sugiere que cuando la vida estaba comenzando a desarrollarse en la Tierra, el borato también se hallaba concentrado en depósitos de Marte.
Esto implicaría, según Hallis, que la Tierra y Marte habrían tenido mucho más en común entonces que actualmente. Con el tiempo, el planeta rojo habría perdido gran parte de su atmósfera y de sus aguas superficiales, pero meteoritos antiguos habrían preservado estas arcillas de los períodos más húmedos de la historia marciana.
Los científicos creen que esta arcilla de Marte podría tener hasta 700 millones de años de antigüedad. La recuperación de zonas de la corteza terrestre gracias a la tectónica de placas ha evidenciado la existencia de arcillas de esta misma antigüedad en nuestro planeta, por lo que se piensa que las arcillas marcianas podrían proporcionar información esencial sobre las condiciones del medio ambiente en la Tierra primitiva.
La presencia de antiguas arcillas enriquecidas con borato en Marte implicaría que éstas podrían haber estado también han presentes en esa época terrestre y que habrían sido auténticos paraísos químicos en los que uno de los componentes moleculares claves para la vida podrían haberse formado.
Referencia bibliográfica:
James D. Stephenson, Lydia J. Hallis, Kazuhide Nagashima, Stephen J. Freeland. Boron Enrichment in Martian Clay. PLoS ONE (2013). DOI:10.1371/journal.pone.0064624.
James D. Stephenson, Lydia J. Hallis, Kazuhide Nagashima, Stephen J. Freeland. Boron Enrichment in Martian Clay. PLoS ONE (2013). DOI:10.1371/journal.pone.0064624.
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