Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la ciencia sigue buscando los antecedentes de como se produjo : El Origen de la Vida, justamente unos investigadores acaban de sostener que : "Las primeras moléculas precursoras de la
vida podrían haberse producido en las interfases entre líquido y gas de
las burbujas atrapadas en el agua de las rocas volcánicas de la
primitiva corteza terrestre..."
NATIONAL GEOGRAPHIC .- sostiene . " Muchos procesos fisicoquímicos tuvieron que darse hasta que nació la
vida. En otras palabras, la era de la evolución biológica debió llegar
tras una evolución química prebiótica, durante la cual
se ensamblaron y seleccionaron las primeras moléculas capaces de
replicarse...."
https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/origen-vida-burbuja-gas_14599
Las primeras moléculas precursoras de la vida podrían haberse producido en las interfases entre líquido y gas de las burbujas atrapadas en el agua de las rocas volcánicas de la primitiva corteza terrestre.
Foto: iStock
Muchos procesos fisicoquímicos tuvieron que darse hasta que nació la vida. En otras palabras, la era de la evolución biológica debió llegar tras una evolución química prebiótica, durante la cual se ensamblaron y seleccionaron las primeras moléculas capaces de replicarse. Así, ante este escenario surge inmediatamente una nueva pregunta:
¿Bajo qué condiciones ambientales podría haber tenido lugar la evolución prebiótica?
De entre las posibilidades, existe una hipótesis discutida y explorada durante mucho tiempo: estas
moléculas predecesoras de la vida podrían haber surgido en los pequeños
poros de las rocas volcánicas mientras nuestro planeta estaba todavía
formándose.
Ahora un equipo internacional de investigadores dirigido por Dieter Braun, profesor de biofísica de sistemas en la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich -LMU-
ha examinado más de cerca las interfases agua-aire que se producen en
estos poros, donde las burbujas de gas que se forman espontáneamente
sufren una interesante combinación de efectos.
Las moléculas predecesoras de la vida podrían haber surgido en los pequeños poros de las rocas volcánicas
Así, los investigadores descubrieron que estas burbujas podrían haber
jugado un papel importante para facilitar las interacciones
fisicoquímicas que contribuyeron al origen de la vida. Específicamente,
Braun y sus colegas preguntaron si las interfases -periodos de
transición- entre los estados líquido y gaseoso de los fluidos atrapados
en dichas rocas, podrían haber estimulado los tipos de reacciones
químicas que desencadenaron las etapas iniciales de la evolución química
prebiótica. Sus hallazgos recogidos en el artículo titulado Heated gas bubbles enrich, crystallize, dry, phosphorylate and encapsulate prebiotic molecules se publican esta semana en la revista especializada Nature Chemistry.
La vida en una burbuja
El estudio respalda firmemente la idea de que pequeñas burbujas
llenas de gas que quedaron atrapadas y reaccionaron con las superficies
de los poros en las rocas volcánicas, podrían haber acelerado la formación de las redes químicas que finalmente dieron lugar a las primeras células.
En su investigación, los autores pudieron verificar y caracterizar
experimentalmente los efectos facilitadores de las interfases aire-agua
en las reacciones químicas relevantes. De este modo, si existe
una diferencia de temperatura a lo largo de la superficie una de estas
burbujas, el agua tenderá a evaporarse en el lado más cálido y se
condensará en el lado más frío, al igual que una gota de lluvia
que cae en una ventana corre por la superficie plana del vidrio y
eventualmente se evapora ."En principio, este proceso puede repetirse
hasta el infinito, ya que el agua realiza ciclos continuos entre la fase
gaseosa y la fase líquida", explica Braun, quien ha descrito el
mecanismo y los procesos físicos subyacentes en detalle junto con el
estudiante de doctorado Matthias Morasch
. "El resultado de este fenómeno cíclico es que las moléculas se
acumulan a concentraciones muy altas en el lado más cálido de la
burbuja", añade.
Los procesos necesarios para la formación de biomoléculas se aceleran en la interfase agua-aire
"Comenzamos realizando una serie de mediciones en las velocidades de
reacción bajo diversas condiciones, para obtener algunos datos que nos
permitieran entender como funciona este proceso", comenta Morasch. El
fenómeno resultó ser sorprendente: incluso las moléculas más pequeñas podrían concentrarse a niveles relativamente altos.
"Luego centramos nuestra atención en una amplia gama de procesos
físicos y químicos que deben haber desempeñado un papel central en el
origen de la vida. Comprobamos que todos ellos se aceleraron notablemente o fueron posibles bajo las condiciones que prevalecen en la interfaz aire-agua", añade.
Los primeros ladrillos de la vida
Los investigadores de la LMU muestran que los procesos fisicoquímicos
que promueven la formación de polímeros se estimulan, o se hacen
posibles en primer lugar, por la disponibilidad de una interfaz entre el
entorno acuoso y la fase gaseosa, que mejora notablemente las tasas de
reacciones químicas y los mecanismos que las catalizan.
"El hallazgo sugiere cómo podrían haberse formado las primeras protocélulas rudimentarias y sus membranas externas"
De hecho, en sus experimentos, las moléculas generadas podrían
acumularse a altas concentraciones dentro de las membranas lipídicas
cuando los investigadores agregaron los componentes químicos apropiados
para la formación de estas segundas. "Las vesículas producidas de esta
manera no son perfectas. Sin embargo, el hallazgo sugiere cómo podrían haberse formado las primeras protocélulas rudimentarias y sus membranas externas", afirma Morasch.
"Si este tipo de proceso puede tener lugar en tales vesículas no
depende de la naturaleza del gas dentro de la burbuja. Lo importante es
que, debido a las diferencias de temperatura, el agua puede evaporarse
en un lugar y condensarse en otro", añade Braun. "Nuestro modelo
explicativo permite combinar ambos efectos, lo que mejoraría el efecto
de concentración y, por lo tanto, aumentaría la eficiencia de los
procesos prebióticos", sentencia.
NATIONAL GEOGRAPHIC
Guillermo Gonzalo Sánchez Achuteguiayabaca@gmail.com
ayabaca@hotmail.com
ayabaca@yahoo.com
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