Confirman que el asteoride Ryugu contiene componentes genéticos básicos para la vida

En la búsqueda de respuestas sobre cómo se originó la vida en la Tierra, un descubrimiento reciente realizado por científicos japoneses volvió a poner en el centro de la escena a los asteroides.

 

Un nuevo análisis confirmó que los fragmentos traídos del asteroide Ryugu contienen las cinco nucleobases canónicas, los componentes esenciales del ADN y el ARN, moléculas responsables de almacenar y transmitir la información genética en todos los seres vivos.

 

El hallazgo, publicado por el equipo encabezado por Toshiki Koga en la revista Nature Astronomy, sostiene la teoría de que los ingredientes químicos necesarios para la vida podrían haber llegado a la Tierra desde el espacio.

 

 

Una investigación de muestras traídas del asteroide Ryugu revela evidencia de que la materia orgánica cometaria es transportada desde el espacio exterior a la región cercana a la Tierra.

 

Las nucleobases identificadas —adenina, citosina, guanina, timina y uracilo— son las piezas fundamentales de los ácidos nucleicos. Esta vez, los científicos no solo encontraron una de ellas, sino el conjunto completo en las dos muestras diferentes recolectadas por la misión japonesa Hayabusa-2. Según explicó Koga, “esto no significa que existiera vida en Ryugu”.

 

El bioquímico de la Agencia Japonesa para la Ciencia y la Tecnología Marina y Terrestre precisó: “En cambio, su presencia indica que los asteroides primitivos podrían producir y preservar moléculas importantes para la química relacionada con el origen de la vida”.

 

La misión Hayabusa-2 viajó más de 300 millones de kilómetros hasta alcanzar el asteroide Ryugu, de unos 900 metros de diámetro, y logró recolectar dos fragmentos de roca que sumaban poco más de 5 gramos en total.

 

Ilustración conceptual de la misión Hayabusa 2 a Ryugu y del contenido de la investigación. 

 

El regreso de las muestras al planeta se concretó en 2020 y permitió a los científicos trabajar con material que nunca estuvo expuesto a las condiciones terrestres, lo que garantiza que los compuestos hallados no provienen de contaminación posterior.

 

El primer análisis publicado en 2023 ya había identificado uracilo, una de las bases del ARN, pero el estudio reciente confirmó la presencia de todo el repertorio genético.

 

El hallazgo cobra mayor relevancia porque, según la investigación, no se trata de un caso aislado. Anteriormente, la misión OSIRIS-REx de la NASA trajo a la Tierra fragmentos del asteroide Bennu, donde también se hallaron las cinco nucleobases.

 

Muestras de rocas carbonáceas recuperadas del asteroide Ryugu, que fueron sometidas a análisis químicos por miembros del equipo de materia orgánica soluble (SOM) de Hayabusa2, dirigido por Hiroshi Naraoka, Yoshinori Takano y Jason Dworkin, se ven en esta foto sin fecha. 

 

“La detección de diversas nucleobases en materiales de asteroides y meteoritos demuestra su presencia generalizada en todo el Sistema Solar y refuerza la hipótesis de que los asteroides carbonáceos contribuyeron al inventario químico prebiótico de la Tierra primitiva”, sostiene el equipo japonés en el artículo científico.

 

El descubrimiento de las cinco bases en Ryugu y Bennu fue acompañado por la comparación con dos meteoritos ricos en carbono, Murchison y Orgueil, ambos caídos en la Tierra en el siglo XX. El análisis cruzado permitió a los investigadores comparar las cantidades halladas de cada base en las distintas muestras y detectar variaciones asociadas con la historia química de cada cuerpo espacial.

 

Uno de los hallazgos más destacados fue la relación entre la proporción de nucleobases y la concentración de amoníaco, un compuesto esencial también para la formación de moléculas biológicas.

 

Las muestras del asteroide Ryugu contienen las cinco nucleobases esenciales para el ADN y el ARN, claves en la transmisión de la información genética

 

“Dado que ningún mecanismo de formación conocido predice tal relación, este hallazgo podría señalar una vía previamente desconocida para la formación de nucleobases en los materiales primitivos del sistema solar”, señaló Koga al presentar el estudio.

 

La importancia de este avance radica en que las nucleobases son indispensables para la vida tal como se conoce. El ADN, con su doble hélice, forma el plano genético de cada organismo, mientras que el ARN actúa como mensajero, interpretando y ejecutando las instrucciones del ADN. En ambos casos, las cinco bases —con la diferencia de que el ADN utiliza timina y el ARN uracilo— resultan imprescindibles para la transmisión de la información genética.

 

En la comunidad científica, el hallazgo fue recibido con entusiasmo. “Estos resultados no sugieren que el origen de la vida tuviera lugar en el espacio”, aclaró César Menor Salvan, astrobiólogo de la Universidad de Alcalá. Sin embargo, “con esto y los resultados de Bennu, tenemos una idea muy clara de qué materiales orgánicos pueden formarse en condiciones prebióticas en cualquier lugar del universo”, añadió el especialista.

 

Hayabusa2 captura imágenes de rocas tipo S inusualmente brillantes que se destacan del material tipo C más oscuro que constituye la mayor parte de Ryugu

 

El hallazgo de la timina, en particular, resulta relevante para los estudios sobre el origen de la vida. La hipótesis del mundo de ARN propone que el ARN surgió antes que el ADN, ya que el uracilo se considera más fácil de sintetizar en condiciones prebióticas. La timina, que es una variante química del uracilo, suele asociarse a procesos biológicos más avanzados, por lo que su presencia en asteroides como Ryugu sugiere que ambos compuestos pueden formarse en el espacio en lugar de que uno predomine sobre el otro.

 

El descubrimiento reciente también refuerza la teoría de la panspermia, que postula que los componentes básicos necesarios para la vida podrían haber llegado a la Tierra transportados por asteroides y meteoritos en las primeras etapas de la historia del planeta.

 

Según los investigadores, la universalidad de las cinco nucleobases en los asteroides analizados pone en primer plano la idea de que los ingredientes genéticos esenciales estaban presentes en el Sistema Solar mucho antes de que surgieran los primeros organismos vivos en la Tierra.

 

En esta imagen gráfica por computadora de archivo, publicada por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, se muestra la sonda Hayabusa2 sobre el asteroide Ryugu. 

 

La evidencia sobre la abundancia de estos compuestos no solo proviene de asteroides. Los meteoritos Orgueil y Murchison también contienen el conjunto completo de nucleobases, lo que respalda la hipótesis de que la síntesis de estos compuestos puede haber sido frecuente en los cuerpos ricos en carbono dispersos por el Sistema Solar.

 

Los científicos descubrieron que las diferencias en la proporción de bases entre los distintos fragmentos espaciales se explican por el entorno químico específico de cada asteroide. En el caso de Ryugu, se detectaron cantidades similares de purinas (adenina y guanina) y pirimidinas (citosina, timina y uracilo), mientras que en Bennu, Orgueil y Murchison, la balanza se inclinó hacia una u otra familia según la cantidad de amoníaco presente.

 

La investigación publicada en Nature Astronomy subraya que la síntesis de nucleobases podría ser común en los cuerpos ricos en carbono del Sistema Solar y que estos podrían haber actuado como vehículos naturales para el transporte de los ingredientes genéticos a la Tierra.

 

Muestras del asteroide Ryugu traidas por la misión Hayabusa 2 La misión Hayabusa-2 viajó 300 millones de kilómetros para recolectar fragmentos directos de la superficie del asteroide

 

“La detección universal de las cinco nucleobases canónicas en muestras de los asteroides carbonáceos Ryugu y Bennu pone de relieve la posible contribución de estas moléculas exógenas al inventario orgánico que sustentó la evolución molecular prebiótica y que, en última instancia, permitió la aparición del ARN y el ADN en la Tierra primitiva”, escriben los autores del trabajo.

 

La misión japonesa Hayabusa-2 fue clave en este avance. Lanzada en 2014, recorrió 300 millones de kilómetros para aterrizar en Ryugu y recolectar muestras directas de su superficie. El material, que llegó a la Tierra en 2020, permitió a los investigadores analizar compuestos que nunca estuvieron expuestos al ambiente terrestre, lo que descarta la posibilidad de contaminación y otorga mayor solidez a los resultados.

 

El estudio de Koga y su equipo también encontró que, a pesar de las diferencias químicas detectadas entre los fragmentos de distintos asteroides y meteoritos, las nucleobases esenciales siempre están presentes, lo que refuerza la hipótesis sobre la abundancia de estos compuestos en el Sistema Solar.

 

Esta fotografía tomada y publicada por el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) el 11 de julio de 2019 muestra a investigadores y empleados celebrando después de recibir la confirmación del aterrizaje de Hayabusa2 en el asteroide Ryugu, en la sala de control de la misión en la ciudad de Sagamihara, prefectura de Kanagawa. - La sonda japonesa Hayabusa2 aterrizó en un asteroide lejano el 11 de julio, dijo la agencia espacial del país, en una misión para recolectar muestras que pudieran arrojar luz sobre la historia del sistema solar. 

 

La contribución de las misiones espaciales japonesas y estadounidenses permitió avanzar en el conocimiento sobre el origen químico de la vida y abrió nuevos interrogantes sobre la formación de moléculas biológicas fuera del planeta.

 

Para Morgan Cable, científica de la Universidad Victoria de Wellington, “este descubrimiento tiene importantes implicaciones sobre cómo pudieron haberse formado originalmente las moléculas biológicamente importantes y haber promovido la génesis de la vida en la Tierra”.

 

El hallazgo de las nucleobases en asteroides como Ryugu y Bennu brinda una perspectiva renovada sobre la posibilidad de que los componentes básicos para la vida estén distribuidos en el espacio y que la Tierra los haya recibido a través de impactos en el pasado remoto.

 

El hallazgo de nucleobases en Ryugu fortalece la hipótesis de que los ingredientes de la vida llegaron a la Tierra desde el espacio

 

Las diferencias entre las muestras sugieren que el entorno químico de cada cuerpo celeste influye en la composición de estos compuestos, pero la presencia universal de las bases genéticas en todos ellos refuerza el papel de los asteroides como actores clave en la historia temprana del planeta.

 

La investigación representa uno de los avances más sólidos en la comprensión del origen químico de la vida y abre la puerta a nuevos estudios sobre cómo los ingredientes esenciales para la vida pudieron generarse y preservarse en el espacio, mucho antes de que la vida existiera en la Tierra.

 

Un viaje de 300 millones de kilómetros para un hallazgo sin precedentes

 

 

Esta fotografía publicada por el Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas (ISAS) de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) el 11 de julio de 2019 muestra cuatro segundos después de que la sonda Hayabusa2 aterrizara en el asteroide Ryugu. - La sonda japonesa Hayabusa2 aterrizó con éxito el 11 de julio en un asteroide lejano para un aterrizaje final, con la esperanza de recoger muestras que pudieran arrojar luz sobre la evolución del sistema solar.

 

La misión Hayabusa-2, impulsada por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), recorrió la vasta distancia que separa la Tierra de Ryugu y logró traer consigo fragmentos de un asteroide que nunca antes había sido explorado tan a fondo.

La comparación entre las muestras de Ryugu, Bennu, Murchison y Orgueil reveló que las proporciones de nucleobases varían en función del entorno químico de cada cuerpo espacial, en especial según la cantidad de amoníaco presente. De acuerdo con Koga, “dado que ningún mecanismo de formación conocido predice tal relación, este hallazgo podría señalar una vía previamente desconocida para la formación de nucleobases en los materiales primitivos del sistema solar”.

 

La universalidad de los componentes genéticos en los cuerpos carbonáceos refuerza la hipótesis de que los ingredientes esenciales para la vida estuvieron disponibles desde los primeros momentos de la historia del planeta. Los resultados obtenidos a partir del análisis de las muestras espaciales conducen a una visión ampliada sobre la forma en que los bloques fundamentales de la biología pueden surgir y preservarse más allá de la Tierra, y sobre la posibilidad de que procesos similares ocurran en otras partes del universo.

 

Implicancias para la ciencia y el futuro de la investigación espacial

 

 

Ryugu y Bennu muestran que los compuestos genéticos básicos pueden encontrarse en cuerpos carbonáceos del sistema solar - 

 

El descubrimiento de las cinco nucleobases en muestras no contaminadas de asteroides brinda una base sólida para futuras investigaciones sobre el origen de la vida y la síntesis de moléculas biológicas en el espacio. El trabajo de Koga y su equipo, respaldado por aportes de científicos internacionales, sugiere que los ingredientes clave para la vida no solo son abundantes en el Sistema Solar, sino que también pueden formarse bajo condiciones químicas diversas.

 

La comunidad científica considera que los avances logrados gracias a las misiones Hayabusa-2 y OSIRIS-REx abren nuevas preguntas sobre la evolución química en el cosmos.

 

Las investigaciones marcan un nuevo hito en la comprensión del origen de la vida y consolidan la importancia de los asteroides como posibles portadores de los ingredientes fundamentales para la evolución biológica en el planeta.