Un nuevo estudio sugiere que hace miles de millones de años, la joven atmósfera de la Tierra generó de forma natural moléculas a base de azufre esenciales para la vida, desafiando suposiciones previas. Investigadores de la University of Colorado Boulder simularon condiciones antiguas y encontraron la producción de aminoácidos como cisteína y taurina. Este descubrimiento implica que el planeta pudo haber estado precargado con los bloques de construcción de la vida antes de que surgieran los organismos.
Publicado el 1 de diciembre en los Proceedings of the National Academy of Sciences, el estudio de científicos de CU Boulder y colaboradores revela que la atmósfera de la Tierra primitiva pudo haber creado biomoléculas de azufre sin la presencia de vida. El primer autor, Nate Reed, un fellow postdoctoral en NASA que realizó el trabajo en el Department of Chemistry de CU Boulder y el Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences, declaró: "Nuestro estudio podría ayudarnos a entender la evolución de la vida en sus etapas más tempranas."
El azufre es crucial para la vida, presente en aminoácidos que forman proteínas, al igual que el carbono. Tradicionalmente, los científicos pensaban que las moléculas orgánicas de azufre, como las de los aminoácidos, solo se formaban después de que los organismos vivos las produjeran. Simulaciones pasadas de condiciones de la Tierra primitiva rara vez producían cantidades significativas de estas moléculas, y cuando lo hacían, requerían configuraciones raras y específicas improbables de ocurrir ampliamente.
Esta visión cobró atención cuando el James Webb Space Telescope detectó dimethyl sulfide —un compuesto de azufre de algas marinas modernas— en la atmósfera del exoplaneta K2-18b, sugiriendo posible vida. Sin embargo, trabajos previos en laboratorio de Reed y la autora principal Ellie Browne, profesora de química y fellow de CIRES, demostraron que el dimethyl sulfide puede formarse abióticamente usando luz y gases básicos.
En el nuevo experimento, el equipo expuso una mezcla de metano, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y nitrógeno a la luz, imitando condiciones atmosféricas pre-vida. Browne señaló los desafíos: "Trabajar con azufre es complicado... Tienes que tener equipo que pueda medir cantidades increíblemente pequeñas de los productos." Usando un espectrómetro de masas sensible, identificaron cisteína, taurina y coenzyme M, vitales para el metabolismo.
Las estimaciones indican que la atmósfera antigua pudo haber generado suficiente cisteína para sostener un octillón de células —mucho menos que el nonillón actual, pero suficiente para un ecosistema emergente. Reed comentó: "Aunque no son tantas como las presentes ahora, era aún mucha cisteína en un entorno sin vida. Podría ser suficiente para un ecosistema global incipiente, donde la vida apenas está comenzando."
El equipo sugiere que estas moléculas llovieron hacia la superficie, proporcionando química para los orígenes de la vida. Browne añadió: "La vida probablemente requirió condiciones muy especializadas para comenzar, como cerca de volcanes o fuentes hidrotermales con química compleja... nuestros resultados sugieren que algunas de estas moléculas más complejas ya estaban ampliamente distribuidas en condiciones no especializadas, lo que podría haber facilitado un poco el inicio de la vida."