La vida pudo surgir en la Tierra gracias a un cóctel de nutrientes esenciales hace unos 3.500 millones de años. Uno de esos ingredientes fue el fósforo, que ahora es el segundo mineral más abundante en el cuerpo humano y un componente clave de las estructuras celulares básicas.

El fósforo forma la columna vertebral de la doble hélice del ADN y el ARN, y es una parte importante de la membrana celular que recubre las células - Benjamin L. Hess

“Este elemento forma la columna vertebral de la doble hélice del ADN y el ARN, y es una parte importante de la membrana celular que recubre las células”, concreta a SINC Benjamin L. Hess, investigador en el departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias de la Universidad de Yale en EE UU y primer autor de un estudio que sugiere una nueva vía para la aparición de este elemento en la Tierra primitiva.

En sus inicios, la mayor parte del fósforo reactivo o biodisponible que se encontraba en nuestro planeta estaba encerrado en minerales insolubles (que no podían ser disueltos) que no permitían la producción de moléculas orgánicas de fósforo. Un mineral que sí lo pudo generar fue la schreibersita, que era soluble y que fue transportada en los meteoritos que cayeron en la Tierra hace miles de millones de años.

En un trabajo publicado en la revista Nature Communications, Hess y su equipo de científicos proponen ahora otro proceso de formación del fósforo, además de los impactos de los meteoritos: los rayos. Estos pudieron crear minerales que contenían schreibersita y, por tanto, fósforo.

Los investigadores llegaron a esta conclusión al analizar los más de 60 gramos de este mineral en una roca vidriosa llamada fulgurita y creada por un rayo sobre suelos arcillosos de EE UU y conservada en el departamento de Geología del Wheaton College. “Esperamos que esto también sucediera en la Tierra primitiva”, subraya el científico. 

Fulgurita hallada en las excavaciones de Glen Ellyn, en el Estado de Illinois en EE UU y analizada por el equipo de investigación. / Dr. Stephen Moshier deL Wheaton College

Lo que esconden los minerales creados por los rayos

Aunque este elemento no es el único ingrediente para la vida, los investigadores consideran que los rayos pudieron proporcionar suficiente fósforo como para crear vida. Usando un conjunto de técnicas espectroscópicas, el grupo de investigación estimó la cantidad de schreibersita que pudo ser creada en el interior de las rocas vidriosas a cada impacto de los rayos.

Los científicos determinaron que se pudieron producir a partir de este mecanismo de rayos entre 110 y 11.000 kilos de fósforo cada año.

Así, los científicos determinaron que se pudieron producir de esta manera entre 110 y 11.000 kilos de fósforo cada año.

Esta cantidad pudo no solo ser suficiente para generar potencialmente las primeras formas de vida, sino que pudo exceder incluso la de los impactos de meteoritos. “Creemos que en las áreas tropicales, donde los rayos son muy frecuentes, pudo haber suficiente fósforo proporcionado por estos para que se formara la vida”, afirma a SINC Hess. 

Gracias a las simulaciones de modelos del clima de la Tierra primitiva, se cree que los impactos de meteoritos comenzaron a disminuir después de que la Luna se formara hace 4.500 millones de años. Fue ahí cuando el número de rayos y el fósforo que suministraron superaron a los meteoritos, hace unos 3.500 millones de años, un momento que coincide con el origen de la vida.

Al igual que este mecanismo pudo contribuir a la formación de vida en nuestro planeta, los científicos sugieren que este proceso pudo producirse también en otros planetas. “Este mecanismo pudo también ayudar a que se forme vida en otros planetas similares a la Tierra donde hubo pocos o ningún meteorito que proporcionara el fósforo necesario”, concluye el investigador.

Referencia:

Benjamin L. Hess et al. “Lightning strikes as a major facilitator of prebiotic phosphorus reduction on early Earth” Nature Communications