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Ciencias y Nuevas Tecnologías

Un nuevo estudio sugiere cómo la vida pudo haber surgido de los ingredientes más simples

Se han vinculado químicamente los aminoácidos de la vida al ARN en condiciones que podrían haber ocurrido en la Tierra primitiva.

La Tierra primitiva no era más que un pavoroso caos de roca fundida, vapores y charcas humeantes. Sin embargo, en esa aparente desolación, algo extraordinario estaba gestándose. Desde el barro cálido de una fuente termal o las aguas poco profundas de un lago, la química comenzó a entretejer lo que hoy reconocemos como vida.

Un equipo de químicos de la University College London (UCL) acaba de dar un paso esencial en la comprensión de este proceso, al demostrar cómo el ARN y los aminoácidos (dos de los componentes más esenciales de los seres vivos) podrían haberse unido de forma espontánea, bajo condiciones similares a las de la Tierra primitiva.

“El estudio demuestra cómo el ARN pudo haber comenzado a controlar la síntesis de proteínas, lo que representa un avance enorme para entender de dónde venimos”, explica Matthew Powner, autor principal del estudio publicado en Nature.

Su equipo logró unir químicamente aminoácidos al ARN en agua, a un pH neutro, usando una química selectiva, sencilla y sorprendentemente plausible desde un punto de vista prebiológico.

UNA QUÍMICA SIMPLE
Hasta ahora, los intentos anteriores de unir estos componentes requerían sustancias químicas extremadamente reactivas que se descomponían en agua o causaban reacciones indeseadas. Lo innovador del enfoque de UCL es su simplicidad: en lugar de usar estas moléculas agresivas, se inspiraron en la propia naturaleza.

Utilizaron tioésteres —moléculas ricas en energía, ya propuestas como clave en los orígenes de la vida por el premio Nobel Christian de Duve— para activar los aminoácidos, uniendo así dos teorías previamente separadas sobre los orígenes de la vida: el “mundo ARN” y el “mundo tioéster”.

Como explica Powner, “la vida moderna depende de una maquinaria molecular extremadamente compleja, el ribosoma, para fabricar proteínas. Pero nuestro trabajo demuestra el primer paso de ese proceso usando una química simple. No solo es espontánea y selectiva, sino que pudo haber ocurrido de forma natural en la Tierra primitiva”.

El hallazgo también se apoya en una investigación previa del mismo equipo, donde demostraron que la panteteína —un compuesto que contiene azufre y que es clave en la formación de tioésteres— pudo haberse sintetizado bajo condiciones similares a las de la Tierra temprana. Este detalle es fundamental, ya que la panteteína permitió que los aminoácidos reaccionaran para formar los tioésteres, y luego estos, a su vez, pudieran unirse al ARN.

Con los aminoácidos ya cargados sobre el ARN, los investigadores observaron cómo estos se unían entre sí para formar péptidos, pequeñas cadenas de aminoácidos que, aunque más simples que las proteínas modernas, ya constituyen un paso crítico hacia la vida.

“Nuestro estudio une dos piezas primordiales de LEGO —ARN activado y aminoácidos— para construir péptidos, que son esenciales para la vida”, ha añadido Jyoti Singh, coautora principal del estudio.

CHARCAS Y MANANTIALES
Cabe destacar que la reacción fue realizada en agua, en condiciones suaves, descartando así que la vida se hubiera originado en los océanos, donde la concentración de moléculas habría sido demasiado diluida para permitir esta química. Más bien, el escenario ideal serían cuerpos pequeños de agua (charcas, lagunas o manantiales termales) donde las moléculas podrían concentrarse lo suficiente para reaccionar.

El estudio también hace uso de tecnologías avanzadas para confirmar sus resultados, como la resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas, que permiten observar no solo el tamaño sino también la estructura exacta de las moléculas formadas. No se trata, pues, de una simple simulación teórica, sino de una evidencia experimental tangible que se suma a la búsqueda del origen de la vida.

Este avance no solo pone en diálogo dos grandes hipótesis sobre cómo comenzó todo —la del ARN autorreplicante y la del metabolismo primitivo impulsado por tioésteres—, sino que también abre una ventana hacia el momento en que los códigos químicos comenzaron a adquirir sentido, es decir, cuando el ARN dejó de ser solo una cadena de nucleótidos para convertirse en un guion maestro que dicta cómo deben ensamblarse las piezas del gran teatro molecular de la vida.

Estamos más cerca que nunca de comprender cómo las moléculas simples pudieron evolucionar hasta convertirse en sistemas capaces de replicarse a sí mismos. No hemos llegado aún al final de este camino, pero este paso es esencial para desentrañar el misterio más antiguo de todos: cómo comenzó la vida.

Fuente: National Geographic España.

Sergio Parra.

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Ciencias y Nuevas Tecnologías

El festín del fin del mundo: un colosal brote de hongos devoró a los dinosaurios tras el asteroide y eso casi consigue que no estemos aquí

Todos sabemos que, hace aproximadamente 66 millones de años, un asteroide de entre 10 y 15 kilómetros de diámetro impactó en el territorio que hoy corresponde a la península de Yucatán, México, originando el conocido como cráter de Chicxulub. La energía liberada fue tan colosal que se desencadenaron megaterremotos, tsunamis y erupciones volcánicas a escala global. Además, el polvo, el azufre y el hollín bloquearon la luz solar, dando lugar a un invierno nuclear que colapsó la cadena alimenticia y extinguió al 75% de las especies. Entre ellas, a prácticamente todas las correspondientes a dinosaurios no avianos, es decir, que no pertenecían al linaje de las aves modernas.

Dice el refrán que siempre que se cierra una puerta, se abre una ventana. Aquel episodio, al igual que el resto de extinciones masivas que ha experimentado la vida en la Tierra, no fue una excepción. Y es que, más allá de abrir la puerta a que con el paso de los millones de años los mamíferos se convirtieran en dominadores, hubo unos seres microscópicos que salieron beneficiados de manera inmediata. Según apunta un estudio publicado en la revista PNAS, nuestro planeta se convirtió en un lugar ideal para que se produjera el mayor brote de hongos de la historia.

La investigación, liderada por los microbiólogos Rosanna Baker y Arturo Casadevall, asegura que el tejido fúngico proliferó de manera masiva por los ecosistemas en decadencia. Como dijimos antes, las cenizas en suspensión procedentes de la colisión y las erupciones volcánicas modificaron el clima global de forma drástica. Las condiciones ambientales resultantes emularon el entorno de un sótano, un espacio óptimo para que estos organismos procesaran la abundante materia orgánica disponible tras la mortandad vegetal y animal.

LA EVIDENCIA FÓSIL

Los investigadores analizaron la litoestratigrafía en las cuencas americanas de Denver y Williston para hallar registros de esta dominación fúngica global en el límite K/Pg. Los datos extraídos en el yacimiento de Bowring Pit confirmaron que los microfósiles de hongos llegaron a representar más del 50% de la colección biológica recuperada en los estratos geológicos.

El incremento crítico de esporas y raíces fúngicas coincidió temporalmente con el enfriamiento terrestre derivado de la actividad volcánica de Poladpur, en la India. Este hallazgo demuestra que el debilitamiento de los ecosistemas prehistóricos y la expansión de los hongos comenzaron incluso antes del impacto definitivo del gran bólido celeste.

La red fúngica global no limitó su actividad a los organismos inertes, ya que las alteraciones ecológicas severas mermaron las defensas biológicas de las especies supervivientes. Los autores del artículo científico sostienen que «La mortalidad masiva puede no ser necesaria para la proliferación de hongos, ya que las alteraciones ecológicas también pueden debilitar la resistencia de las especies existentes a las enfermedades fúngicas».

INFECCIONES LETALES

La gran proliferación de estos microorganismos supuso una amenaza directa para los pocos animales que lograron resistir la devastación inicial del asteroide. El ecosistema global se convirtió en un nido de patógenos donde los seres vivos debilitados apenas tenían oportunidades genéticas para combatir enfermedades fúngicas letales en un mundo sin recursos.

Esta inmensa red de descomposición biológica modificó para siempre la cadena trófica de la Tierra prehistórica al acelerar el colapso de la megafauna superviviente. Los científicos plantean que este fenómeno de dominio fúngico absoluto ayuda a descifrar cómo la vida logró regenerarse de forma drástica a partir de organismos microscópicos tras la extinción masiva.

Fuente: National Geographic España.

Rubén Badillo.

 

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Ciencias y Nuevas Tecnologías

Muere Craig Venter, ‘padre’ del genoma humano, a los 79 años

El científico estadounidense Craig Venter, uno de los grandes referentes de la genómica moderna y protagonista en la secuenciación del genoma humano, ha fallecido en San Diego a los 79 años a causa de complicaciones derivadas de un cáncer diagnosticado recientemente.

El Instituto J. Craig Venter (JCVI), fundado y dirigido por el propio investigador, ha confirmado la noticia en su página web. La institución, dedicada a la investigación sin ánimo de lucro, destacó su contribución al avance de la genómica y a la divulgación científica.

Premio Príncipe de Asturias
Venter fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 2001 junto a otros pioneros del estudio del genoma humano, en reconocimiento a su papel clave en la secuenciación y cartografía del ADN humano, liderando la iniciativa privada a través de Celera Genomics.

Desde el JCVI subrayan que fue un líder visionario cuyo trabajo ayudó a transformar la genómica en una ciencia moderna basada en datos y a impulsar el desarrollo de la biología sintética. A lo largo de su carrera, promovió equipos interdisciplinarios, apostó por métodos innovadores y defendió que los avances científicos debían tener impacto real en la sociedad.

También fue un firme defensor de la financiación pública de la ciencia y de la colaboración entre gobiernos, universidades e industria como motor del progreso.

Genomas diseñados digitalmente
Entre sus contribuciones más destacadas figura el desarrollo de las llamadas ‘etiquetas de secuencias expresadas’ (EST), que permitieron identificar rápidamente miles de genes humanos y acelerar el mapeo del genoma.

«Craig creía que la ciencia avanza cuando las personas están dispuestas a pensar de forma diferente, a actuar con decisión y a construir lo que aún no existe», señaló Anders Dale, presidente del JCVI.

En el ámbito de la biología sintética, Venter logró otro hito histórico al construir la primera célula bacteriana autorreplicante controlada por un genoma sintetizado químicamente, demostrando que los genomas pueden diseñarse digitalmente y activarse en organismos vivos.

Diversidad microbiana de los océanos
Su trabajo también tuvo un fuerte componente global. A través de la Expedición de Muestreo Oceánico Global Sorcerer II, sus equipos utilizaron técnicas de metagenómica para descubrir millones de nuevos genes y ampliar el conocimiento sobre la diversidad microbiana de los océanos y su papel en los ecosistemas del planeta.

Con su fallecimiento, la ciencia pierde a una de sus figuras más influyentes en el estudio del ADN y la biología moderna.

Fuente: Antena 3 Ciencias.

Luis F. Castillo.

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Ciencias y Nuevas Tecnologías

No es roca, ni agua, ni gas: descubren un nuevo planeta que no encaja en ninguna categoría existente

Un equipo internacional de científicos, liderado por la Universidad de Oxford, ha identificado una nueva clase de planeta fuera del Sistema Solar que no encaja en ninguna de las categorías que conocíamos hasta ahora. Este nuevo planeta se caracteriza por albergar enormes cantidades de azufre en las profundidades de un océano permanente de magma.

No está compuesto ni por roca, ni por gas, ni por agua, se denomina ‘L 98-59 d’, orbita a 35 años luz de la Tierra y su densidad es tan baja que sus atmósferas están compuestas por gases de azufre. Los astrónomos no lo habían visto antes, según un estudio publicado en la revista ‘Nature Astronomy’.

El planeta ‘L 98-59 d’
El planeta tiene 1,6 veces el tamaño de la Tierra, ampliando significativamente, lo que se conocía hasta ahora de la Vía Láctea, viendo que la diversidad de mundos es mayor de la que se pensaba. El telescopio espacial James Webb fue el encargado de dar estos resultados.

Se sitúa fuera de categorías como las enanas gaseosas o los mundos acuáticos, descubriendo que el planeta posee un océano de magma compuesto por silicatos fundidos. Este nuevo planeta tiene un interior de magma que funciona como «depósito» de azufre gracias a un intercambio constante de químicos entre el suelo fundido y el aire.

«Los modelos sugieren que el manto del planeta está formado principalmente por silicatos fundidos, similares a la lava, creando un océano global de magma que podría extenderse miles de kilómetros bajo su superficie», explicó Harrison Nicholls, autor del estudio.

No encaja en ninguna categoría

Las características descubiertas no encajan en las categorías habituales en las que se clasifican los planetas pequeños, como las enanas gaseosas rocosas o los mundos ricos en agua formados por océanos profundos. Para entender este mundo, los investigadores utilizaron avanzadas simulaciones que recrean la evolución del planeta durante casi cinco mil millones de años.

Además, ese océano de magma contribuye a mantener una atmósfera densa rica en hidrógeno, donde se encuentran gases como el sulfuro de hidrógeno.

El autor principal del estudio, Harrison Nicholls, ha explicado que el descubrimiento podría obligar a replantear las categorías actuales con las que los astrónomos han descrito los planetas pequeños, y ha explicado que, aunque es poco probable que un planeta fundido como este pueda albergar vida, su estudio revela la enorme diversidad de mundos que existen fuera del Sistema Solar y plantea la posibilidad de que haya muchos más planetas similares aún por descubrir.

El telescopio espacial James Webb sigue así proporcionando información clave sobre exoplanetas, y las futuras misiones espaciales, como ‘Ariel’ y ‘PLATO’, podrían ampliar aún más este conocimiento y comprender mejor cómo se forman, evolucionan y predecir cuáles podrían ser habitables.

Fuente: Antena 3 Ciencia.

Manuel Pinardo.

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