Astrónomas españolas encuentran por primera vez azúcar en el espacio
La investigadora Izaskun Jiménez-Serra del CSIC-INTA y otros colaboradores internacionales anuncian la primera detección de un azúcar en el medio interestelar
Los azúcares son moléculas simples de carbono, hidrógeno y oxígeno. Forman la columna vertebral del ADN y el ARN, son combustibles esenciales del metabolismo y participan en prácticamente todos los procesos fundamentales de la biología. Una de las preguntas más persistentes en la investigación del origen de la vida es cómo se formaron los primeros azúcares en la Tierra primitiva, dado que los experimentos de laboratorio en condiciones prebióticas (antes de que existiera la vida) producen concentraciones insuficientes.
Se sabía que azúcares como la ribosa y la glucosa estaban presentes en meteoritos y muestras del asteroide Bennu, lo que sugería que podían haber llegado del espacio. Pero nunca se había detectado ningún azúcar directamente en el medio interestelar. Ese hito acaba de alcanzarse.
La nube molecular donde se encontró el azúcar
La eritrulosa fue detectada en la nube molecular G+0.693-0.027, una región extraordinariamente rica en química compleja situada a unos 26.745 años luz de la Tierra, cerca del centro de la Vía Láctea. Es el mismo lugar donde el equipo de Jiménez-Serra había detectado anteriormente precursores de ribonucleótidos, de protolípidos y de aminoácidos. "Hemos detectado previamente precursores de ribonucleótidos, precursores de protolípidos y precursores de aminoácidos, pero este es el primer azúcar", señaló Jiménez-Serra, también primera autora del estudio.
La detección se realizó con dos de los radiotelescopios más potentes disponibles para espectroscopía de microondas: el telescopio de 40 metros de Yebes (Guadalajara, España) y el IRAM de 30 metros en Sierra Nevada (Francia). Ambos registraron la huella espectroscópica característica de la eritrulosa, que cada molécula emite a frecuencias específicas al rotar en el espacio.
Por qué la eritrulosa es un hallazgo sorprendente
La eritrulosa es un azúcar de cuatro carbonos, lo que la hace más compleja de lo que nadie esperaba encontrar. Los astrochímicos habían detectado previamente casi treinta moléculas relacionadas con la química prebiótica, incluyendo el glicolaldehído (el precursor de azúcar más simple, de dos carbonos), pero nunca un monosacárido propiamente dicho. Cuando Brett McGuire, químico del MIT que vio el preprint del estudio en junio antes de su publicación, lo mencionó en una charla en el Observatorio de Leiden, la reacción en la comunidad fue de asombro genuino: "Nunca habíamos conseguido detectar un azúcar fuera de nuestro sistema solar. Y ahora nos hemos saltado todos los azúcares de tres carbonos y hemos ido directamente a los de cuatro. Es asombroso".
Lo más llamativo no es solo que se detectara un azúcar, sino que la eritrulosa resultó ser al menos ocho veces más abundante que los azúcares análogos de tres carbonos, que siguen sin poderse detectar incluso con observaciones de altísima sensibilidad. Eso sugiere que el mecanismo de formación de la eritrulosa en el espacio es más eficiente de lo que los modelos predecían.
Cómo se forma un azúcar en el espacio interestelar
El equipo propone un mecanismo de formación diferente al que los astroquímicos habían asumido hasta ahora. En lugar de construirse átomo a átomo de forma secuencial, la eritrulosa podría formarse cuando dos moléculas de dos carbonos abundantes en el espacio interestelar, el glicolaldehído y el etilenglicol, reaccionan sobre la superficie de granos de polvo interestelar cubiertos de hielo. Esas superficies actúan como catalizadores que acercan las moléculas y facilitan la reacción.
La eritrulosa tiene además una propiedad relevante para la química de la vida: en condiciones acuosas, se isomeriza con facilidad en treosa y eritrosa, dos azúcares de cuatro carbonos que participan en la síntesis de la ribosa, el azúcar presente en el ARN y componente esencial de todos los sistemas de información biológica conocidos. "La detección de eritrulosa es muy emocionante porque abre la posibilidad de descubrir en el espacio otros azúcares como la ribosa, que forma parte del ARN, y otras moléculas importantes para el origen de la vida", señaló Carlos Briones, del CSIC-INTA y coautor del estudio.
Una pieza más del rompecabezas del origen de la vida
El hallazgo añade un elemento significativo al debate sobre el origen exógeno de las moléculas prebióticas. La hipótesis de la panspermia química, en su versión más moderada, no propone que la vida llegó del espacio sino que algunos de los ladrillos moleculares que la hicieron posible se formaron en el espacio interestelar y llegaron a la Tierra primitiva a bordo de meteoritos y cometas durante el período de bombardeo tardío. La presencia de eritrulosa en una nube molecular del centro galáctico refuerza la idea de que los azúcares necesarios para construir las primeras moléculas de ARN podrían haber estado disponibles antes de que se formara el sistema solar, en la nube primordial de gas y polvo de la que el Sol y los planetas emergieron hace 4.600 millones de años.
La pregunta abierta más interesante que deja el estudio es si la ribosa, el azúcar específico que forma la columna vertebral del ARN, podrá detectarse en el espacio interestelar. La eritrulosa señala el camino, pero la detección de la ribosa requeriría que las condiciones de una nube molecular similar la generaran y la preservaran en cantidades suficientes para ser observada. Esa búsqueda, señaló el equipo, es ahora el siguiente paso.
Referencia
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