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Una entrega más, y ya van nueve, de esta didáctica serie en la que los científicos del NAI tratan de desvelar los misterios que rodean al origen de la vida. (Traducción de Fco. Pastor).

Pregúntale a un astrobiólogo
por David Morrison, NAI
ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA

Pregunta: Soy un estudiante de tercer año de universidad y tengo que hacer una presentación sobre los aspectos inorgánicos de los orígenes de la vida en la tierra y estaría interesado en saber si hubo algún otro experimento de investigación que hubiera sido desarrollado aparte del experimento de Miller/Urey.

Respuesta: Si, se han intentado muchas variaciones sobre el experimento central. Los científicos han variado la cantidad de gases atmosféricos, especialmente aquellos que son oxidantes o reductores. La fuente de energía también ha sido variada; algunos experimentos usan luz UV en lugar de una descarga eléctrica. Todos estos intentos obtuvieron una cantidad más pequeña de material orgánico de lo que lo hizo el experimento original de Miller-Urey. Como explican Bennet y otros en Life in the Universe, "varios experimentos han producido ahora todos los aminoácidos encontrados en la mayoría de los organismos vivos, varios azúcares complejos y lípidos, y las cinco bases químicas usadas en el ADN y el ARN. No obstante, dado el bajo rendimiento global de las moléculas orgánicas, es probable que fueran necesarias fuentes adicionales de moléculas orgánicas para que la vida diera comienzo" (120).

En Vital Dust, Christian de Duve además explica que "en esta rica cosecha, el experimento original de Miller permanece como un paradigma, prácticamente el único concebido con la finalidad de reproducir las posibles condiciones prebióticas, sin ningún producto final en particular en mente" (19). Sin embargo, de Duve se estaba refiriendo únicamente a experimentos que imitaban la Tierra primitiva. Los científicos de la NASA han examinado también la síntesis abiótica (es decir, yendo de la química a la bioquímica espontáneamente) que ocurre en planetas helados similares a Europa. Puede usted aprender más sobre estos experimentos aquí: http://nai.arc.nasa.gov/astrobio/astrobio_detail.cfm?ID=378
Hay todavía muchas preguntas sin respuesta relativas a los temas del origen de la vida y la relevancia de los experimentos del tipo del de Miller-Urey. Incluso la composición del ambiente de la Tierra primitiva es discutido (vea http://nai.arc.nasa.gov/astrobio/astrobio_detail.cfm?ID=189). Científicos de muy diversas áreas, incluyendo la bioquímica, astroquímica, ciencia planetaria, geología, y física, estarán probablemente formulándose preguntas como esta durante muchos años aún.
David Lamb, Especialista en Proyectos Científicos, NAI

18 de Noviembre de 2002

Pregunta: ¿Ha sido alguna vez reproducido el experimento de Millar-Urrey usando la atmósfera de Titán? Soy un estudiante de enseñanza media que trabaja en el GMU en ese proyecto y espero no estar repitiendo un trabajo ya hecho. ¡Cualquier enlace o consejo sería estupendo!

Respuesta: El experimento de Miller-Urey todavía permanece como un ejemplo y un hito para los anteriores estudios en el campo del origen bioquímico de la vida (vea http://nai.arc.nasa.gov/astrobio/astrobio_detail.cfm?ID=188 ). Este experimento ha sido repetido varias veces bajo diferentes condiciones en la esperanza de que se creará el balance "correcto" y el tipo de aminoácidos. Por supuesto, los experimentos más importantes son los que tienen en cuenta las condiciones que existían durante la temprana historia de la Tierra. Desde los años 50 cuando se llevó a cabo el experimento por primera vez, los científicos han alterado sus ideas sobre la composición del ambiente de la Tierra primitiva. Pregunte a un Astrobiólogo trató esta cuestión en una pregunta similar: http://nai.arc.nasa.gov/astrobio/astrobio_detail.cfm?ID=189.

En Vital Dust, Christian de Duve además explica que "en este rico cultivo, el experimento original de Miller permanece como un paradigma, virtualmente el único concebido con la finalidad de reproducir las posibles condiciones prebióticas, sin ningún producto final en particular en mente" (19). Sin embargo, de Duve se estaba refiriendo únicamente a experimentos que imitaban la Tierra primitiva. Los científicos de la NASA han examinado también la síntesis abiótica (es decir, yendo de la química a la bioquímica espontáneamente) que ocurre en planetas helados similares a Europa. Puede usted aprender más sobre estos experimentos aquí: http://nai.arc.nasa.gov/astrobio/astrobio_detail.cfm?ID=378
Su pregunta es por supuesto excelente y oportuna, ya que la misión Cassini de la NASA ( http://saturn.jpl.nasa.gov/index.cfm) debe llegar a Saturno en Julio de 2004. Sobre primeros del 2005, la nave Cassini liberará la sonda Huygens, que posteriormente se precipitará en la atmósfera de Titán y con suerte responderá muchas cuestiones fundamentales sobre la química prebiótica – tanto en Titán como en la Tierra. PAB está actualmente consultando con expertos de la misión e seguirá informando sobre cualquier correlación entre Urey-Miller y Huygens en una actualización de esta pregunta. También, no pierda de vista la página de NAI por una serie sobre Titán en las próximas semanas.
David Lamb, Especialista en Proyectos Científicos, NAI

31 de Octubre de 2002

Pregunta: ¿Podría describir alguna reacción química que pudiera haber sucedido en la Tierra y pudiera haber conducido a la síntesis de los aminoácidos como un origen de la vida en la tierra? (excepto el experimento de Miller).

Respuesta: La mayoría de los experimentos que estudian la formación de las moléculas orgánicas (incluyendo los aminoácidos) se han basado en el experimento de Miller-Urey. Estos pueden ser realizados con otros gases (por ejemplo, dióxido de carbono y monóxido de carbono en lugar de metano y amoniaco) y con diferentes fuentes de energía (luz ultravioleta, descargas de rayos, incluso calentando o agitando la mezcla). Algunas de estas variaciones dan lugar a aminoácidos, otras no. (Téngase en cuenta que en la Tierra las moléculas orgánicas podrían también haber llegado a nosotros de los cometas, asteroides o el polvo interplanetario al igual que formarse en nuestra propia atmósfera y océanos). Finalmente, añadiría que hay un gran paso desde la formación de compuestos orgánicos complejos hasta el origen mismo de la vida, y hay muchas partes de este proceso que los científicos todavía no comprenden.

David Morrison, Científico Senior, NAI

28 de Octubre de 2002

Pregunta: ¿Qué representaba la "Cámara de cristal" usada en el experimento del Dr. Urey y Miller, en la atmósfera de Júpiter? ¿Interactuaron los constituyentes del "Cristal" con las descargas eléctricas, el agua hirviendo, la mezcla de gases y electrodos, para conducir a la formación de aminoácidos y otras biomoléculas? ¿Estaban todos los constituyentes del "Cristal" disponibles en la atmósfera joviana?

Respuesta: Hmm...suena como una pregunta de deberes escolares. Te diré lo que se conoce sobre el experimento de Miller-Urey en relación a la Tierra primitiva, ya que es para lo que el experimento estaba diseñado. Tendrás que determinar en qué medida se relaciona con la atmósfera joviana, ya que es lo que te pide tu profesor.

(1) la cámara de cristal en el experimento hecho por los Drs. Urey y Miller representaba un océano y atmósfera contenido de la tierra primitiva. (2) La respuesta a esta pregunta se encuentra, por supuesto, en los resultados del experimento de Miller-Urey. ¿Tuvo éxito este experimento en cuanto a la formación de aminoácidos y distintas biomoléculas?. Si, lo tuvo. (3) La respuesta a esta pregunta es cosa tuya, ya que se relaciona directamente con la atmósfera de Júpiter. Te proporcionaré vínculos para ayudarte a contestar a esta cuestión.

Siento no suministrarle las respuestas exacta a lo que está buscando. La educación es casi exploración y descubrimiento, es una odisea que continuará durante toda tu vida. Ahora es la hora de aprender cómo encontrar las respuestas por ti mismo.

¡Buena suerte y diviértete!

Una entrevista con Stanley Miller (Te sugiero leer el artículo completo):

http://www.accessexcellence.org/WN/NM/miller.html

Sobre la atmósfera joviana:
http://www.giss.nasa.gov/research/planets/galileoppr/
http://www.qadas.com/qadas/nasa/nasa-hm/0367.html
http://pds.jpl.nasa.gov/planets/welcome/jupiter.htm
Madalyn Edwards, NASA Astrobiology Institute

21 de Octubre de 2002

Pregunta: ¿Qué información hay disponible actualmente respecto a los aerosoles en los reactivos prebióticos?

Respuesta: El concepto de los aerosoles como reactivos prebióticos está todavía en la carrera para explicar el origen de la vida en la Tierra. La teoría del aerosol sigue esta línea general: Los aerosoles de la atmósfera primigenia de la Tierra aportaron un campo de trabajo químico para que el material orgánico convergiera con el tiempo. También se ha propuesto que los aerosoles, con sus propiedades únicas, podrían haber sido prototipos para las primeras células de la tierra. No solo se piensa que los aerosoles habrían aportado un campo para que se desarrollara la química orgánica sino que podrían haber facilitado el plano estructural para la vida celular. Hay otras teorías que apuntan a la cuestión del origen de la vida en la Tierra. Una es que la vida evolucionó alrededor de las fumarolas del fondo oceánico, antes de que la Tierra tuviera un ambiente que pudiera soportar el oxígeno. Otra es que el material orgánico fue suministrado a la Tierra por cometas, meteoritos o partículas de polvo interestelar. La teoría del aerosol difiere de estas otras dos teorías debido al hecho de que se cree que las moléculas orgánicas básicas estaban ya presentes en el ambiente; los aerosoles solo proveyeron las condiciones de trabajo adecuadas para alentar la química apropiada. Y, como se constata en el Mapa de Ruta para el Instituto de Astrobiología de la NASA, podría ser una combinación de las tres teorías lo que condujo al origen de la vida.

Para más información sobre los aerosoles en relación al origen de la vida en la Tierra:
http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/bubble-genesis-of-life.html
http://scienceweek.com/2000/sw001110.htm

Mapa de Ruta del NAI:
http://astrobiology.arc.nasa.gov/roadmap/index.html

Información relacionada de Pregunte a un Astrobiólogo:
http://nai.arc.nasa.gov/astrobio/astrobio_detail.cfm?ID=184
http://nai.arc.nasa.gov/astrobio/astrobio_detail.cfm?ID=188
Madalyn Edwards, NASA Astrobiology Institute

15 de Octubre de 2002

Traducido por Francisco M. Pulido Pastor para

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