El «chispazo» que provocó la
vida en la Tierra. Investigadores reducen con un nuevo método, la misteriosa
brecha entre los procesos geológicos y el surgimiento de los seres biológicos
en nuestro planeta.
Cómo los componentes básicos
se unieron para formar una célula viviente todavía es un misterio.
Una pila de combustible
Hace miles de millones de
años, la Tierra era un lugar inhóspito y tóxico donde, a pesar de todo, surgió
la vida. Los científicos han simulado las condiciones de ese planeta primitivo
en tubos de ensayo y han dado forma a algunos de los ingredientes básicos para
el comienzo, pero cómo esos componentes se unieron para formar una célula
viviente todavía es un misterio. Tampoco estamos seguros de si esos fundamentos
vitales llegaron del espacio, a bordo de cometas o asteroides, o si se crearon
aquí mismo. Investigadores del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) creen
que la clave para resolver el enigma se encuentra en las llamadas células
o pilas de combustible, un dispositivo electroquímico que produce electricidad
a partir de una fuente externa de combustible.
Las pilas de combustible se
encuentran en los coches especializados, aviones y naves espaciales de la NASA.
Son similares a las baterías en la generación de electricidad y energía, pero
requieren de combustible, como el gas de hidrógeno. En este nuevo estudio, las
células de combustible se utilizan para probar las reacciones químicas que
se cree que han dado lugar al desarrollo de la vida.
«Algo sobre la Tierra
provocó el 'chispazo' que llevó a la vida, y creemos que un factor importante
fue que el planeta proporciona energía eléctrica en el fondo del mar», ha
señalado Laurie Barge, autora principal del trabajo, publicado en la revista
Astrobiology. «Gracias a las pilas de combustible
el equipo ha podido probar diferentes materiales y ambientes que podrían haber
ayudado al surgimiento de la vida, puede que no directamente en la Tierra, pero
posiblemente en Marte, (la luna) Europa y otros lugares del Sistema Solar»,
ha añadido la investigadora.
Una de las funciones básicas
de la vida tal y como la conocemos es la capacidad de almacenar y utilizar
energía. En las células, es una forma de metabolismo y consiste en la
transferencia de electrones de una molécula a otra. El proceso es igual al que
se produce en el propio cuerpo humano y que aporta energía al hombre.
Así, los expertos detallan
que las pilas de combustible son similares a las células biológicas, donde los
electrones también se transfieren hacia y desde las moléculas. En ambos casos,
esto da como resultado electricidad y energía.
Para que una célula de
combustible trabaje necesita combustible, así como gas de hidrógeno, junto con
electrodos y catalizadores, que ayudan a la transferencia de los electrones.
Los electrones se transfieren desde un donante de electrones (hidrógeno) a un
aceptador de electrones (oxígeno), lo que resulta en una corriente. En sus
células, las enzimas que contienen metales -los catalizadores biológicos-
transfieren electrones y generan energía para la vida.
Con el material primitivo
En los experimentos del
equipo, los electrodos de la célula de combustible y los catalizadores están
hechos del material geológico primitivo que se cree que ha existido en la
Tierra en sus comienzos. Si este material puede ayudar a transferir electrones,
los investigadores observarán una corriente eléctrica.
Al probar diferentes tipos
de materiales, estos experimentos en células de combustible permiten que los
caminos se estrechen en la química que podría haber tenido lugar cuando la vida
surgió por primera vez en la Tierra. «Lo que estamos proponiendo es simular
procesos energéticos, lo que podría reducir la brecha entre los procesos
geológicos de la Tierra primitiva y el surgimiento de la vida biológica en el
planeta», ha apuntado otro de los científicos, Terry Kee.
«Vamos a volver atrás en el
tiempo para probar los minerales específicos, tales como los que contienen hierro
y níquel, y que habrían sido comunes en la Tierra primitiva y podrían haber
dado lugar a un metabolismo biológico», ha añadido Barge.
En el JPL, las pilas de
combustible no sirven únicamente para el estudio de la vida, sino que también
se están desarrollando trabajos para mejorar a largo plazo los viajes
espaciales tripulados. Por ejemplo, las pilas de combustible de hidrógeno pueden
producir agua, que se pueden reciclar y se utiliza como combustible de nuevo.
Fuente: ABC Ciencia
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