El preludio de la vida (6): Semillas universales

Nosotros, así como todos los seres vivientes, estamos compuestos de una cantidad inmensa de moléculas, de un tipo que llamamos orgánicas. ¿Hay moléculas orgánicas sólo en nuestros cuerpos y en los de los demás organismos terrestres? No: los hay por doquier, incluso en el espacio. ¿Qué nos cuenta esto acerca de la posibilidad de encontrar vida en otros lugares del universo? Pues, vamos a ver…

Nubes galácticas

En nuestra galaxia, así como en las demás galaxias, se encuentran, dispersas por la misma, nubes de varios tipos. En primer lugar, tenemos las nubes moleculares, compuestos de gases y que pueden tener diámetros de hasta unas decenas de años luz[i]. Son los lugares donde nacen las estrellas, mediante un proceso de contracción del gas. En segundo lugar hay, alrededor de muchas estrellas recién nacidas, nubes llamadas discos circumestelares (o circunestelares) o protoplanetarios, consistentes de gases, polvo y partículas de hielo y de roca[ii]. De este tipo de nubes nacen los planetas, tales como nuestra propia tierra, que se formó hace unos 4,5 millardos de años de una nube de este tipo alrededor de la estrella que ahora es nuestro sol. Tal como vimos en los posts anteriores de esta serie, la formación de planetas es un fenómeno muy común en el universo.

Los gases en las nubes moleculares consisten principalmente de hidrógeno, el principal componente de las estrellas jóvenes. Pero, aparte del hidrógeno, las nubes contienen una multitud de otras moléculas. Entre estas figuran las moléculas con carbono. La más común de estas es el monóxido de carbono, CO, pero también se han detectado unos cientos de compuestos llamados orgánicos, y sin duda hay muchos más aun por detectar.

Otro tipo de nubes son las nebulosas planetarias, que son discos de gases ionizados y plasmas expulsados por estrellas gigantes rojas al final de su vida (y que no tienen nada que ver con planetas, a pesar del nombre) [iii]. Estas nebulosas pueden contener compuestos orgánicos también[iv].

Pero veamos, con más detalle, qué son los compuestos orgánicos, y cuáles de los que revisten interés para la vida se han detectado hasta la fecha en las nubes galácticas.

Compuestos fundamentales de la vida

Las moléculas que conforman todos los organismos vivos que conocemos, son orgánicas. Las moléculas (o compuestos) orgánicas se definen como moléculas que contienen átomos de carbono enlazados con hidrógeno[v]. Según esta definición, moléculas tales como los óxidos de carbono (CO y CO2) no son orgánicas. El compuesto orgánico más simple es el metano (CH4), que solamente se compone de un átomo de carbono, rodeado de cuatro átomos de hidrógeno.

La mera presencia de compuestos orgánicos en algún cuerpo celestial no es suficiente para decir que haya vida: el metano (CH4), por ejemplo, puede ser formado por organismos, pero lo más normal a escala galáctica es que se forme a partir de procesos abiogénicos, o sea no relacionados a la vida. Asimismo, existen muchos compuestos orgánicos que no son formados por ningún organismo que conozcamos.

La vida terrestre está basada en compuestos orgánicos. Son compuestos a menudo complejos, pero se forman a partir de moléculas sencillas, denominadas prebióticas. Estos compuestos prebióticos son los que nos interesan, ya que, al ser los precursores de la vida, nos indican dónde pudiera ocurrir. Además, somos capaces de detectar su presencia a grandes distancias.

¿Cómo se detectan los compuestos orgánicos en la galaxia?

Para determinar la presencia de compuestos orgánicos en nubes galácticas, se utilizan las ondas electromagnéticas emitidas por los compuestos. Al rotar libremente en el espacio y cambiar su eje de rotación, las moléculas emiten (o absorben) radiación con frecuencias muy precisas, llamadas frecuencias de transición. Mediante análisis de laboratorio se ha logrado determinar, para muchas de estas frecuencias, cuáles son los compuestos responsables de las mismas[vi]. Este método es el que, desde 2008 cuando el telescopio espacial Spitzer empezó sus observaciones captando frecuencias de transición en el universo, ha causado una revolución en el estudio de las moléculas en el espacio interestelar[vii].

Moléculas orgánicas en el espacio

¿Cuán probable es que haya vida en algún exoplaneta, y que se parezca a la nuestra? Posiblemente sea más probable de lo que pensamos. Hablemos de algunas moléculas orgánicas en el espacio que pueden ser precursores de las moléculas complejas que, por lo menos en nuestra tierra, constituyen los seres vivos.

El código genético de nuestro ADN y ARN está compuesto principalmente por cinco bases nitrogenadas: la adenina, la guanina, la citosina, la timina y el uracilo. Se pudiera decir que estas bases son ejemplos por excelencia de los compuestos orgánicos que definen la vida tal como la conocemos. Pero, resulta que estas bases no se encuentran únicamente en la tierra: se han identificado en el espacio también, donde se crearon mediante procesos químicos inorgánicos, normales para ese tipo de ambiente. Tal vez es lógico que, cuando la vida terrestre se desarrolló, aprovechara de compuestos orgánicos que estaban a la mano. Pero si lo hizo la vida terrestre, lo puede también haber hecho alguna forma de vida en otro mundo.

Veamos la adenina y la guanina. Estas bases han sido encontradas en meteoritos carbonáceos caídos en la tierra[viii]. Además, según modelos realizados de nubes de polvo interestelar, la adenina puede formarse en aquellas nubes que contienen niveles relativamente altos de HCN (cianuro de hidrógeno)[ix]. El cianuro de hidrógeno ya fue detectado hace unos años alrededor de ciertas estrellas, conjuntamente al acetileno[x]. Después se detectó la cianometanimina, que pudiera ser un producto intermedio en la formación de la adenina[xi].

También se ha detectado algunos de los aminoácidos, compuestos que encadenándose forman las proteínas, los compuestos que realizan la mayoría de tareas en las células. La glicina, el aminoácido más sencillo, fue hallada en muestras de un cometa, traídas a la tierra por la sonda espacial Stardust en 2009[xii]. Se supone que la glicina también se forma en nubes moleculares, pero su detección es difícil[xiii]. Compuestos con estructuras parecidas a la de la glicina, tales como el ácido fórmico y el ácido acético, sí han sido detectados[xiv]. Otro aminoácido, la alanina, aun no ha sido detectado en las nubes moleculares, pero sí se detectó la etanimina, considerada clave para la formación de la alanina[xv], y el isocianato de metilo, que sirve como base para la formación de los aminoácidos y otras proteínas[xvi].

Otra clase de compuestos importantes para la vida tal como nosotros la conocemos (o sea, la terrestre), son los azúcares. En una nube en la cual se están formando estrellas se ha identificado el azúcar más simple, el glicolaldehido[xvii].

El metanol (CH3OH) es una molécula orgánica mucho más sencilla, pero no menos importante, ya que forma la base para la generación de moléculas orgánicas más complejas. Se pudo determinar que, en el espacio, el metanol es bastante común en las nubes de partículas que orbitan a ciertas estrellas jóvenes. Se forma cuando el monóxido de carbono (CO), un compuesto orgánico muy básico y poco útil para la formación de moléculas complejas por carecer de hidrógeno, reacciona con el hidrógeno que ocurre en partículas de hielo. Nuestro sol tuvo, recién formado, en su nube una concentración regular de metanol, y aun así se desarrolló una forma de vida en (por lo menos) uno de sus planetas; así que quién sabe cuáles formas de vida pueden haberse desarrollado en los planetas de las estrellas con nubes con altas concentraciones de metanol[xviii].

Aparte de estos compuestos, unos cuantos compuestos orgánicos más fueron identificados en los varios tipos de nubes y discos en el universo: algunos más sencillos, otros más complejos[xix], incluyendo precursores de moléculas prebióticas[xx]. Asimismo, se determinó que los compuestos orgánicos aromáticos (cuyos átomos de carbono están organizados en la forma de anillos) son relativamente comunes en el universo[xxi]. La molécula más grande detectada hasta la fecha es fullereno del C60, también llamado buckminsterfullereno, cuya molécula es compuesta de sesenta átomos de carbono que juntos conforman una esfera[xxii].

Una molécula que no es orgánica, pero que es fundamental para los procesos biológicos, es el agua. Se ha determinado que el agua es común en el universo. En las nubes moleculares y los discos protoplanetarios, el agua puede inclusive ser abundante, ocurriendo como partículas de hielo allí donde las temperaturas son bajas, y como vapor de agua donde son altas[xxiii].

Otro compuesto que juega un papel en la formación de compuestos orgánicos, es el peróxido de hidrógeno (H2O2), que también fue encontrado en el espacio[xxiv].

Se ha quedado sin identificar varios compuestos orgánicos observados alrededor de estrellas y en el espacio interestelar. Entre estos se encuentran compuestos probablemente sólidos y con una estructura aromática-alifática (o sea, en forma de anillos así como de cadenas), parecidos a compuestos orgánicos encontrados en varios meteoritos[xxv].

Algunos de tales compuestos relativamente complejos pudieron ser identificados. Especialmente compuestos aromáticos con átomos de nitrógeno son interesantes, puesto que pueden servir de materia prima para la formación de las bases nitrogenadas de las que se compone nuestro ADN. Estos compuestos aromáticos no se forman fácilmente, pero se determinó en el laboratorio que en las nubes moleculares cerca de estrellas ricas en carbono se pueden formar, para después empezar su viaje entre las estrellas pegados a partículas de polvo[xxvi].

También son interesantes varios tipos compuestos de cianuro (es decir, contentivos de nitrógeno) en forma de cadenas, que sirven de base para la formación de aminoácidos y cuya presencia ha sido detectada en nubes interestelares y protoplanetarias, donde probablemente se encuentran pegadas al polvo del que se componen estas nubes. Esto indica que nuestro sistema solar no es el único donde puede haberse generado una abundancia de compuestos orgánicos[xxvii].

Formación abiogénica

La formación de los compuestos orgánicos mencionados en este post no tiene nada que ver con la actividad de organismos vivientes: es completamente abiogénica, o sea, el resultado de procesos químicos inorgánicos en lugar de biológicos o bioquímicos. Se piensa que uno de los mecanismos más importantes es la formación, en la superficie de partículas de hielo en nubes moleculares, de radicales tales como hidrógeno (H), hidroxilo (OH), monóxido de carbono (CO), etcétera, bajo la influencia de rayos cósmicos (radiación ultravioleta[xxviii]) y electronos de baja energía[xxix]. Al aumentar la temperatura de la nube durante el proceso de la formación de estrellas, los radicales se vuelven más móviles y empiezan a figurar en una variedad de reacciones químicas, convirtiéndose en los compuestos orgánicos cuya presencia en el espacio estamos ahora detectando[xxx]. Lo importante parece ser que la temperatura no suba de los 250 °C bajo cero, de manera que el monóxido de carbono se mantenga pegado a las partículas de hielo y polvo y pueda interactuar con otros radicales, especialmente el hidrógeno, formando compuestos cada vez más grandes. Se pudo corroborar en el laboratorio que de esta manera se pueden formar moléculas prebióticas con hasta – por lo menos – 14 átomos de carbono, incluyendo el metanol, el glicolaldehido (el azúcar más sencillo), y el glicerol (glicerina) [xxxi].

En superficies grafíticas, o sea con mucho carbón, este puede actuar como catalizador de la formación de moléculas orgánicas complejas, de hasta más de 50 átomos de carbono[xxxii].

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Los meteoritos, ¿fuente de ingredientes para la vida?

Los meteoritos son rocas caídas del espacio (ver imagen). Son restos de planetas (de algunos meteoritos caídos en la tierra se determinó que provienen de Marte[xxxiii]), asteroides (cuerpos rocosos, carbonáceos o metálicos más pequeños que los planetas), meteoroides (los hermanos menores de los asteroides) o cometas (bolas de hielo), cuyas órbitas se cruzaron con las de la tierra o de otro planeta. Al entrar en la atmósfera de la tierra, estos cuerpos se calientan y desintegran (un proceso que da origen a lo que se llama una estrella fugaz), pero trozos de los mismos pueden llegar a la superficie del planeta (ver imagen). A través de los siglos, los humanos han dado una importancia especial a estas rocas caídas del espacio (piensen en la Piedra Negra en la Kaaba en La Meca, centro de la religión musulmana, de la que se dice que cayó del cielo[xxxiv]); pero hoy día son los astrónomos y sus colegas los astrobiólogos, que estudian la posible vida en otros cuerpos celestes, los que buscan los meteoritos y los analizan, esperando obtener información sobre la infancia de nuestro sistema planetario.

En ciertos grupos de meteoritos, especialmente los llamados condritas carbonáceos (condritas son meteoritos rocosos no metálicos), se ha hallado concentraciones importantes de compuestos prebióticos, relevantes para la vida: tanto inorgánicos como orgánicos. Algunos consideran inclusive que los meteoritos trajeron a la tierra los compuestos prebióticos que después fueron utilizados para el desarrollo de la vida terrestre. También se ha encontrado en ciertos meteoritos materia orgánica compleja.

Veamos primero los compuestos prebióticos inorgánicos. Algunos meteoritos carbonáceos contienen concentraciones significativas de amoníaco (NH3). Se cree ahora que este importante compuesto prebiótico, fuente principal de nitrógeno para las moléculas orgánicas, fue originalmente escaso en la tierra, y por lo tanto hay quienes postulan que el amoníaco puede haber llegado a la tierra traído por meteoritos y cometas[xxxv].

En cuanto a los compuestos prebióticos orgánicos: los meteoritos carbonáceos suelen contener bastante material orgánico – típicamente alrededor de 1-2 % de su peso, a veces más. Parte de este material es soluble (o sea, puede ser disuelto en solventes orgánicos, lo que permite su estudio e identificación), mientras que gran parte no lo es (y por lo tanto no es posible identificar su composición más allá que en términos generales). Los compuestos solubles más abundantes suelen ser los ácidos carboxílicos, caracterizados por tener un grupo carboxilo (-COOH) en su estructura molecular, y el ácido carboxílico más común es el más sencillo, el ácido fórmico, un importante compuesto prebiótico. Este ácido, o la formamida, un compuesto derivado del ácido fórmico, sirve para la formación de moléculas orgánicas, varias de las cuales tienen importancia biológica: por ejemplo la purina, que sirve como base para dos de los ácidos nucleicos de los que se compone en ADN, y ciertos ácidos grasos que son un componente de las membranas de las células[xxxvi].

Otros compuestos prebióticos orgánicos hallados en los meteoritos carbonáceos son los aminoácidos. Estos no son exactamente los mismos que en la tierra sirven de base para las proteínas y otros compuestos orgánicos biológicos, pero aun así pueden ser considerados prebióticos, o sea posibles precursores de moléculas de relevancia para la vida.

Entre los aminoácidos hallados en meteoritos que en la tierra son relevantes para la vida, se encuentran la glicina y la alanina. Estos aminoácidos fueron encontrados no sólo en un meteorito[xxxvii], sino también (en el caso de la glicina) en muestras traídas a la tierra desde un cometa por la sonda espacial Stardust (ver arriba). La isovalina, que es una variante de la valina, uno de los aminoácidos esenciales para los humanos[xxxviii], fue encontrada también.

Un asunto curioso es el de la quiralidad de los aminoácidos (el único aminoácido no quiral es la glicina). La quiralidad es la propiedad de un objeto cuya imagen en espejo es geométricamente distinta a la del objeto mismo, así como la mano izquierda y la derecha: sus formas son iguales, pero para convertir una mano izquierda en una derecha no es suficiente rotar o moverla, sino que es preciso crear una imagen en espejo (ver la imagen). Muchos compuestos químicos complejos son quirales: existen en dos formas químicamente idénticas, pero una es la imagen en espejo de la otra. Estas dos formas se llaman los enantiómeros; una forma es la dextrógira, y la otra la levógira[xxxix]. Recientemente se identificó, por vez primera, un compuesto orgánico quiral en el espacio profundo: el óxido de propileno[xl].

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Lo extraño es que la vida terrestre tiene una preferencia para las formas levógiras de los compuestos quirales. En el caso de las proteínas, casi no usa las formas dextrógiras, aunque su fórmula química sea la misma. Los aminoácidos utilizados para los compuestos biológicos, por lo tanto, son prácticamente todos levógiros. También en los aminoácidos que se forman en el espacio extraterrestre se detectó una abundancia mayor (aunque ligeramente) de las formas levógiras[xli]. Se piensa que la preponderancia de las formas levógiras en los organismos terrestres se debe a esta ligera diferencia en el espacio, que fue amplificada en la tierra, posiblemente debido a un constante influjo de aminoácidos desde el espacio durante la juventud de la tierra, cuando fue bombardeada por meteoritos[xlii]. La implicación de esto sería que habría que aceptar que los aminoácidos terrestres fueron influidos por los extraterrestres, o inclusive, que los primeros aminoácidos terrestres se formaron en el espacio.

Aparte de los aminoácidos, se ha encontrado en meteoritos carbonáceos, tal como ya se indicó arriba, algunas de las bases de nuestro ADN y ARN: la adenina y la guanina[xliii]. Anteriormente ya fue anunciado el hallazgo, en el meteorito llamado Murchison, caído en 1969 en Australia, de todas las cinco bases de nuestro material genético[xliv]. También se halló vitamina B3, de la que se comprobó en el laboratorio que se puede formar en el espacio a partir de piridina, un compuesto también identificado en meteoritos[xlv].

En ciertos meteoritos ha resultado difícil el análisis de la materia orgánica compleja puesto que ocurre como una masa insoluble. Hasta la fecha, se ha determinado la presencia de compuestos aromáticos (que tienen moléculas de forma circular) y alquilados (cuyas moléculas son ramificadas), pero sin poder identificarlos[xlvi].

Los compuestos orgánicos encontrados en los meteoritos son productos de procesos no biológicos. Muchos ocurren bajo la influencia de irradiación y son catalizados por los minerales presentes en los meteoritos, por ejemplo la calcita que es común en los meteoritos carbonáceos. En el laboratorio se ha logrado formar una variedad de compuestos orgánicos en meteoritos molidos irradiados[xlvii]. Otro proceso – parecido al que se utiliza para la elaboración de gasolina sintética – ocurre a temperaturas más elevadas[xlviii].También se determinó que pueden formarse compuestos orgánicos cuando el meteorito cae en un planeta acuoso[xlix].

Cometas

Últimamente se ha podido realizar estudios detallados de los cometas, esos cuerpos celestes kilométricos en nuestro sistema solar, compuestos por hielo, polvo y rocas, que orbitan alrededor del sol siguiendo diferentes trayectorias generalmente muy alargadas[l]. En particular, se estudió en detalle el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko mediante la sonda espacial Rosetta que viajó al planeta y lo observó de cerca durante varios meses (ver la imagen en el encabezado de este post). Esta sonda detectó la presencia de varios tipos de moléculas orgánicas. En primer lugar, halló glicina, el aminoácido más pequeño[li]. En segundo lugar, se detectó la presencia de varias moléculas precursoras de proteínas, azúcares y hasta del ADN[lii]. También se encontró material orgánico sólido, compuesto de moléculas grandes y complejas cuya composición no se ha podido determina, pero del que se sabe que se forma en los discos protoplanetarios, tal como aquel que dio origen a nuestro sistema solar[liii].

Observaciones de las cometas realizadas desde la tierra también han arrojado informaciones sobre compuestos orgánicos. En la luz del cometa Lovejoy (C/2014 Q2), por ejemplo, se detectó señales de alcohol etílico, o sea etanol (el mismo alcohol que se encuentra en bebidas alcohólicas), y del azúcar más sencillo, el glicolaldehido[liv]. Otro alcohol, el metílico, fue identificado en el cometa C/2012 K1[lv].

Puesto que las cometas se formaron en la fase inicial de la vida de nuestro sistema solar, cuando era poco más que un disco protoplanetario, y que después sufrieron pocas alteraciones, las cometas son una ventana al pasado: nos permiten determinar cuáles fueron los compuestos existentes desde el inicio del sistema solar. En cuanto a las moléculas orgánicas, vemos como los compuestos precursores de la vida en la tierra ya existen en el sistema solar desde sus orígenes.

Se considera que las cometas, que consisten principalmente de hielo (proveniente del disco protoplanetario[lvi]), son responsables de gran parte del agua en la tierra. También hubo asteroides con suficiente agua para contribuir a regar no sólo la tierra, sino también otros cuerpos rocosos[lvii]. Recién formado nuestro planeta, su temperatura impedía la presencia de agua líquida en la superficie, pero se supone que posteriormente, al enfriarse la superficie, colisiones de grandes cantidades de cometas con la tierra hayan resultado en la aparición de agua líquida, traída por estos cometas y asteroides[lviii]. Esta teoría tuvo un traspiés cuando la sonda Rosetta determinó que el agua del cometa 67P tiene otra composición isotópica que el agua de la tierra, de manera que el origen cósmico del agua terrestre no está tan claro[lix]. Sin embargo, si los cometas trajeron aunque fuera parte de nuestra agua, también pudieron traer una gran cantidad de compuestos orgánicos que pueden haber servido para formar las moléculas de los primeros organismos en la tierra.

Desde el espacio a una tierra

Unos cuantos de los compuestos fundamentales que forman las moléculas orgánicas que componen los organismos vivientes del planeta tierra, ocurren comúnmente en el universo. Se crean por procesos normales, que nada tienen que ver con algún tipo de vida, en las nubes galácticas. Debido a la común ocurrencia de estos compuestos no sería de extrañar si en otros mundos habitables no se hubieran utilizado estos compuestos para dar origen a alguna forma de vida probablemente distinta a la terrestre, pero compuesta de moléculas parecidas.

Sin embargo, los compuestos orgánicos poco sirven en el espacio. Para que puedan servir de base para organismos, es preciso que lleguen a un lugar donde se den las condiciones para el desarrollo de la vida, o sea, un planeta (o una luna) en la zona de habitabilidad alrededor de una estrella. Como vimos en los posts anteriores, son muchos.

Veamos, pues, cómo pueden haber llegado estos compuestos orgánicos, formados en el espacio, a nuestra tierra, o a cualquier otro cuerpo celeste capaz de servir de caldo para el cultivo de la vida. Veamos también cuáles evidencias tenemos de que esto pueda haber ocurrido dentro de nuestro sistema solar.

Un compuesto orgánico formado en una nube molecular, puede llegar de la siguiente manera a un planeta (o una luna) potencialmente habitable. Primero, desde una nube molecular (el criadero de las estrellas – ver arriba) pasa a formar parte del disco estelar alrededor de una de las estrellas formadas en esta nube. En el disco estelar se aglutina con una multitud de otras moléculas para formar trozos de roca o de hielo, que a su vez formarán parte de cuerpos más grandes, tales como los planetoides, los cometas o los asteroides. En estos cuerpos, los compuestos orgánicos pueden reaccionar entre sí, formando compuestos más complejos[lx]. Una vez formado el planeta (a partir de una cantidad de planetoides), empiezan a caer cometas y asteroides, portadores de compuestos orgánicos, sobre el mismo. El planeta también puede atrapar gases del disco estelar, que contribuyen a su atmósfera.  Los compuestos orgánicos se liberan en la atmósfera del planeta, y ya están listos para formar la base para la vida.

Un viaje más largo puede ocurrir cuando el compuesto orgánico es expulsado, conjuntamente a otras moléculas y polvo, de la nube molecular, por vientos solares o radiación ionizante[lxi]. Después de un viaje de millones de años, el compuesto orgánico pudiera ser atrapado en otra nube molecular, o directamente en algún disco estelar.

Por otro lado, el viaje es más corto en el caso de aquellos compuestos orgánicos formados en un disco estelar, encaminados hacia un cuerpo celestial dentro del mismo disco. En el caso de material orgánico hallado en meteoritos, es difícil mas no imposible diferenciar el material orgánico formado en el mismo disco estelar, de los compuestos orgánicos formados en la nube molecular[lxii].

La llegada a un planeta es un asunto caluroso: al entrar en la atmósfera de un planeta, el cuerpo celeste que carga los compuestos orgánicos se puede calentar mucho, y desintegrarse en el aire o impactar contra el planeta. Esto obviamente no beneficia a los compuestos. Pero se ha determinado que cierta materia orgánica puede sobrevivir el impacto de un meteorito en la tierra[lxiii]. Asimismo, cometas compuestos por hielo pueden haber traído a la tierra no sólo agua, sino también compuestos orgánicos[lxiv]. Inclusive se ha comprobado que moléculas de ADN, pegados al exterior de una sonda especial, sobrevivieron al regreso de la misma a la tierra[lxv] (ver abajo).

También existen compuestos orgánicos en la tierra de los que desconocemos cómo se pueden haber formado inicialmente en la tierra, mientras que sabemos que en el espacio sí se forman. Tal es por ejemplo el caso de la glicerina, que – como vimos arriba – en el espacio sí se forma mientras que en la tierra, en su origen, las condiciones no daban para su formación. Por lo tanto, se propone que compuestos como la glicerina llegaron a la tierra traídos por cometas o meteoritos[lxvi].

Una vez llegado a un planeta habitable, el compuesto orgánico en algunos casos todavía no ha terminado su viaje cósmico: en ciertas circunstancias, por ejemplo cuando otra estrella se acerca mucho al sistema planetario, el planeta puede ser catapultado fuera del sistema planetario y convertirse en un planeta errante, solitario. Algunos consideran que los planetas solitarios son capaces de transportar formas de vida de una parte de la galaxia a otra, jugando así un papel fundamental en la expansión de la vida por el universo. Los planetas solitarios parecen ser más comunes de lo que se pensaría, aunque no tan comunes como se pensaba inicialmente[lxvii]: pudiera haber hasta un planeta solitario por cada cuatro estrellas[lxviii].

Compuestos orgánicos en nuestro sistema planetario

Así como aparecieron los compuestos orgánicos en la tierra, bien sea formados en nuestro mismo planeta o traídos por cometas y meteoritos, así se encuentran tales compuestos también en otros lugares de nuestro sistema planetario.

En un meteorito llegado a la tierra desde el planeta Marte, ALH84001, se ha encontrado carbonatos (minerales con carbono) conjuntamente a magnetita. Por su forma (glóbulos alargados), la magnetita ha sido interpretada por algunos como los restos de bacterias de origen marciano (ver abajo). Sin embargo, se ha determinado que lo más probable es que la mezcla de carbonatos y magnetita se formó por procesos volcánicos en la superficie de Marte, no por actividad biológica. Algo parecido aplica a los compuestos orgánicos policíclicos encontrados en otro meteorito de origen marciano, Dar el Gani 476[lxix]. También ha sido atribuido a posible actividad biológica en Marte el material orgánico no identificado pero semejante al kerógeno (el material que da origen al petróleo), encontrado en el meteorito Tissint, también de origen marciano[lxx].

Pasemos de los meteoritos de origen marciano, al planeta mismo. La superficie de Marte está siendo explorada ahora por dos vehículos, que entre otras cosas están buscando evidencias para la vida en ese planeta. Esta búsqueda aun no ha dado resultados, pero cabe mencionar que las sondas Viking 1 y 2, que se posaron en el planeta en los años 70, hallaron carbón orgánico, que sin embargo no pudo ser identificado[lxxi]. El vehículo Curiosity, que desde 2012 está explorando la superficie de Marte, detectó la presencia de clorobenceno y de cloroalcanos, compuestos formados por la reacción entre compuestos orgánicos y cloro[lxxii].

La presencia de agua líquida en Marte, no sólo en el pasado sino también hoy día – aunque en cantidades mínimas, no suficientes para un tipo de vida como en la tierra –, ha sido sugerida por la presencia de alteraciones químicas en la superficie del planeta[lxxiii].

En la superficie de Hiperión, uno de los satélites del planeta Saturno, la sonda espacial Cassini ha detectado la presencia de no sólo agua helada con variables proporciones de dióxido de carbono, sino también un material negro que tiene características de compuestos orgánicos. Los instrumentos de la sonda no tienen la capacidad de identificarlos con más precisión. Un material parecido ha sido detectado en Febe y Jápeto, pequeñas lunas del mismo Saturno[lxxiv].

Otra luna de Saturno, Titán, es de particular interés para la búsqueda de formas de vida: este satélite, más grande que nuestra luna, es el único en el sistema solar que posee una verdadera atmósfera, la cual consiste principalmente de nitrógeno y metano, con pequeñas cantidades de compuestos oxigenados tales como el monóxido de carbono[lxxv]. Además, en su superficie existen ríos y mares, algo que aparte de Titán sólo tiene la tierra. Pero estos ríos y mares no contienen agua sino metano y etano – la temperatura en la superficie de Titán es tan baja (-180°C) que el metano y etano, que en la tierra son gases, ocurren en su forma líquida. Puesto que se piensa que la presencia de líquidos es fundamental para el desarrollo de la vida, y considerando que el metano y etano pueden servir como compuestos fundamentales para moléculas orgánicas complejas, es en teoría posible que en Titán se haya desarrollado alguna forma de vida – una vida muy distinta a la terrestre, pero igualmente vida[lxxvi]. De hecho, se determinó, mediante estudios en laboratorios en los que se recrearon la composición y las condiciones atmosféricas de Titán, que, bajo la influencia de la luz solar, por tenue que sea al llegar al satélite, el nitrógeno, metano y etano del planeta pueden combinarse formando moléculas orgánicas más complejas llamadas tolinas, que a su vez tienen el potencial de formar compuestos orgánicos relevantes para la vida, tales como los aminoácidos[lxxvii].

Recientemente se reportó la identificación de cianuro de vinilo (acrilonitrilo) en la atmósfera de Titán. Este compuesto tiene la particularidad de poder formar membranas, de manera que pudiera servir como envoltorio para las células de alguna hipotética forma de vida en esa luna[lxxviii].

Para terminar este breve recorrido por nuestro sistema solar, hablemos de los océanos extraterrestres: se trata de enormes cantidades de agua que cubren ciertas lunas de los planetas Júpiter y Saturno. Debido a las condiciones tan frías por aquellos lares, los océanos son cubiertos a su vez por capas de hielo con espesores kilométricos; por debajo de estas capas de hielo, el agua se mantiene líquida gracias al calor generado en el interior de las lunas. Por tratarse de agua líquida, en principio es posible que se haya desarrollado algún tipo de vida en estos océanos.

En primer lugar tenemos a Europa – no el continente terrestre, sino el satélite de Júpiter. Está cubierta por una capa de hielo, pero por debajo del hielo hay un vasto océano de agua en su forma líquida; en ciertos lugares el agua parece escaparse a través de grietas en el hielo[lxxix]. Tiene una atmósfera tenue, con algo de oxígeno. Estos son dos ingredientes críticos para el desarrollo de vida como la terrestre, y por lo tanto es en principio posible que esta luna tenga alguna forma de vida[lxxx], aunque no haya hasta la fecha ninguna prueba para ello. Lo que sí se pudo determinar, es que existe peróxido de hidrógeno (H2O2) en la superficie de Europa. Este compuesto es importante para la vida como la terrestre, ya que, al reaccionar con agua, suelta oxígeno, que en nuestro planeta es una importante fuente de energía para la mayoría de organismos[lxxxi].

Otra luna de la que ahora sabemos que cuenta con un océano, es Ganímedes, el satélite más grande de nuestro sistema planetario, que orbita al planeta Júpiter[lxxxii].

Pero la luna que por los momentos ha despertado más entusiasmo entre los astrobiólogos es Encélado, una luna de Saturno más bien modesta: tiene un diámetro de tan sólo 500km. Se determinó que tiene un océano de unos diez kilómetros de profundidad, cubierto por una capa de hielo de tal vez 30-40 km de espesor. A través de grietas en el hielo ocurre un escape de agua rica en minerales y compuestos varios. Estos nos cuentan una historia de un núcleo caliente de este planeta, y de reacciones llamadas hidrotermales, entre el fondo marino caliente y el mar del océano. En particular, se detectó la presencia de hidrógeno, que es un elemento de importancia astrobiológica, puesto que puede servir de fuente de energía para colonias de organismos en el fondo marino[lxxxiii]. Esto apunta a reacciones hidrotermales involucrando a material orgánico – lo que sugiere que este satélite pudiera tener los ingredientes necesarios para el desarrollo de la vida; alternativamente puede ser el resultado de la descomposición de agua en oxígeno e hidrógeno bajo la acción de radiación[lxxxiv].

¿Panspermia?

Hasta ahora hemos hablado de los compuestos fundamentales para la vida, y vimos cómo estos pueden haber llegado a nuestra tierra, o a cualquier otro planeta de la galaxia, transportados por asteroides o cometas. Pero, ¿es posible que tal transporte espacial sea posible en el caso de organismos enteros? ¿Que microbios marcianos, de existir, hayan llegado a la tierra como pasajeros de un meteorito? (De hecho, un grupo de investigadores de la NASA piensa haber encontrado, en un meteorito de origen marciano caído en la tierra, los restos mineralizados de microbios de Marte[lxxxv].) O al revés, ¿es posible que unos microbios salieron de la tierra y se fueron a parar en otro planeta?

La teoría de la panspermia dice que sí, que es posible. Esta teoría plantea que la vida puede haber tenido su inicio en otra parte del universo y no proceder (exclusivamente) de la tierra[lxxxvi]. Postula que la vida puede haber llegado a la tierra desde otro planeta o satélite, traída por asteroides o cometas[lxxxvii].

En algunas oportunidades fueron reportados hallazgos de supuestos organismos en meteoritos, primero en el meteorito de origen marciano (ALH84001) mencionado arriba[lxxxviii], después en una clase especial de meteoritos que originaron de asteroides acuosos o cometas[lxxxix], y recientemente en otro meteorito que puede haber sido originalmente un cometa[xc]; pero estos reportes han sido muy controvertidos[xci]. Además, los supuestos organismos llegaron muertos y deteriorados, después de viajes de hasta millones de años de duración, así que no sirven como prueba para la panspermia (lo que, por cierto, conllevó a que se postulara la necropanspermia, o sea la hipótesis que aun muertos, los supuestos organismos extraterrestres llegados a la tierra pueden haber propiciado el desarrollo de la vida en nuestro planeta[xcii]).

Además, existen serias dudas acerca de la capacidad de organismos vivos de sobrevivir por períodos largos en el espacio, expuestos a rayos cósmicos y temperaturas bajas, y de resistir las temperaturas altas que experimenta cualquier objeto que cae a la tierra cuando entra en la atmósfera.

Algunos organismos son más resistentes de lo que se imaginaría. Se ha realizado varios experimentos en los que se dejaron, por períodos de hasta dos años, paneles contentivos de distintos tipos de organismos sujetados a la parte exterior de sondas espaciales y de la Estación Espacial Internacional. Se hizo pruebas con bacterias, semillas, algas, líquenes y también un animal. La gran mayoría de los especímenes no sobrevivió, pero unos líquenes sí, pasando a un estado de letargo por la duración del experimento[xciii]. Algunas semillas sobrevivieron, aunque con daños genéticos debido a la irradiación de rayos ultravioletas, pero fueron capaces de generar plantas al regresar a la tierra: semillas del tabaco, de Arabidopsis y, las más resistentes de todas, de la campanilla (Convulvulus)[xciv]. También sobrevivieron bacterias que no habían sido expuestas directamente a la radiación cósmica y los rayos ultravioletas; las que sí habían sido expuestas, perdieron por completo su capacidad de reproducirse[xcv]. En otro experimento sobrevivió un oso de agua (un tardígrado milimétrico con una piel hermética; ver la imagen), convirtiéndose en el único animal capaz de resistir a los rigores del espacio[xcvi].

Blog 1708XX - Preludio de la vida 6 - oso de agua

Pero si se trata de sobrevivir a la entrada en la atmósfera de la tierra, la situación es distinta. En un experimento realizado con muestras de rocas contentivas de materia orgánica, y organismos (cultivos de bacterias) pegados a la parte exterior de una cápsula rusa que regresó a la tierra después de pasar doce días en el espacio, la materia orgánica en las muestras de roca se quedó poco afectada, pero las bacterias se quedaron carbonizadas[xcvii]. En experimentos de laboratorio se ha expuesto distintos organismos a colisiones parecidas a las que sufrirían al impactar en un cuerpo celeste tipo Marte o alguna luna grande, y se determinó que esporas de levadura pueden sobrevivir a tales impactos (aunque la gran mayoría moriría) y, en menor grado, bacterias, líquenes y plancton. Así que en teoría es posible que estos organismos, de haber logrado escapar de la tierra y realizar el viaje a, por ejemplo, el planeta Marte, pudieran haber sobrevivido al impacto con el planeta y formado una base para la vida marciana[xcviii].

También se realizó cálculos para obtener un estimado del tiempo que podrían sobrevivir microbios dentro de una roca en el espacio. Dentro de una roca, al reparo de los rayos cósmicos y de las temperaturas extremas a las cuales está expuesta la superficie de la roca al ser arrancada de su planeta de origen, microbios podrían sobrevivir por mucho tiempo, realizar su viaje por el frío del espacio, y caer sobre otro cuerpo celeste. Cabe destacar que muchos microbios son capaces de entrar en un estado de letargo indefinido si las condiciones no son propicias para procrearse. El resultado de los cálculos fue que, en una roca con un diámetro de un centímetro, microbios dentro de la misma deberían poder sobrevivir a un viaje de unos seis millones de años, mientras que el período de sobrevivencia se extendería a unos 35 millones de años en el caso de una roca con un diámetro de un metro[xcix].

Si es verdad que un organismo puede sobrevivir a un viaje de millones de años por el espacio, debería ser posible para organismos desplazarse de un planeta a otro, especialmente si se considera el período justo después del nacimiento del sistema solar, cuando nuestro sol y sus planetas jóvenes todavía estaban dentro de la nube molecular en la que se formaron, o sea cerca de otras estrellas formadas en la misma nube. Se ha calculado que, en tal situación, trozos de roca expulsados de un planeta alrededor de una estrella tardarían unas decenas de millones de años en llegar a algún planeta de nuestro sol (o vice versa). Esto indica que, en el caso de rocas con un diámetro de más de un metro, microbios pudieran haber sobrevivido al viaje de un planeta a otro. De esta manera, es en teoría posible que organismos hayan viajado de un planeta a otro, contribuyendo así a la expansión de la vida por el espacio[c].

En sistemas planetarios en los que los planetas se encuentran muy juntos y tienen tamaños reducidos, pudiera ocurrir panspermia. Para el caso específico del sistema TRAPPIST-1, que contiene siete planetas rocosos, todos muy cercanos a su estrella, se calculó que un impacto de un meteorito en un planeta puede haber causado que saltaran rocas de ese planeta, escapando al espacio con una posible carga de organismos; que hayan llegado rápidamente (en algunas decenas de años) a otro planeta; que hayan caído en este planeta, y que el impacto no haya sido demasiado fuerte. Los organismos, bien encapsulados dentro de estas rocas, habrían podido sobrevivir a un impacto y así transferirse de un planeta a otro[ci]. En otros sistemas planetarios, sin embargo, esto podría ser imposible, dependiendo de su configuración[cii].

Y ni hablar de la posibilidad de que una roca con organismos adentro pueda viajar de un sistema planetario a otro, a varios años luz de distancia…

En nuestro sistema solar, los viajes interplanetarios de rocas contentivas de microbios son en teoría posible: se calculó que tales rocas pueden ser eyectadas de un planeta a raíz del impacto de algún cuerpo celeste con el mismo, y después de un viaje de miles de años, llegar a otro planeta donde, si las condiciones son favorables para la vida y los microbios en la roca sobrevivieron el viaje, estos microbios pudieran colonizar su nuevo hogar. En teoría, esto puede haber pasado tanto desde algún planeta hacia nuestra tierra, como en sentido contrario[ciii].

¿Habría alguna evidencia en nuestro planeta por la ocurrencia de panspermia? Hasta ahora ninguno. Aparte del caso del meteorito marciano mencionado arriba, se ha propuesto que un fragmento de concha de diatomea (un organismo unicelular marino muy común), encontrado como polvo en la estratosfera a unos 25 km de altura, proviene del espacio, pero no hay ninguna evidencia para eso[civ].

Discusión

La panspermia pretende probar que es posible que organismos vivos hayan llegado a la tierra desde alguna otra parte de la galaxia. Sin embargo, la posibilidad de que esto haya ocurrido, no quiere decir que haya ocurrido de verdad, o que la vida terrestre se haya originado fuera de nuestro planeta.

Además, la panspermia no resuelve la incógnita de cómo se originó la vida en la tierra: sólo la desplaza a otro lugar, a otro tiempo.

Una implicación de la panspermia es que la vida puede ser anterior a la formación de la tierra: los primeros organismos podrían haberse formado antes de que existiera nuestro planeta, y haber sido transportados hacia aquí por algún planetoide, asteroide o planeta solitario. De hecho, algunos proponentes de la panspermia lo ven así[cv]. Asimismo, otros investigadores estimaron, suponiendo que la complejidad genética de los organismos terrestres se duplica cada 376 millones de años aproximadamente, que los primeros organismos se originaron hacia casi 10 millardos de años, o sea, cinco millardos de años antes del nacimiento de la tierra – pero la evidencia para esta suposición es muy tenue[cvi].

¿Es necesaria la llegada de compuestos orgánicos del espacio a un planeta habitable para que puedan desarrollarse seres vivos en el mismo? Algunos dicen que sí, pero en la realidad hay razones para pensar que no. Es verdad que, así como cometas aportaron por lo menos parte del agua en la superficie de la tierra, también pueden haber aportado compuestos orgánicos[cvii]. De hecho, tal como vimos arriba se ha encontrado compuestos orgánicos en ciertos meteoritos que cayeron en la tierra[cviii]. Pero a raíz de un experimento famoso realizado en 1952 por Stanley Miller y Harold Urey, del cual hablaremos más detenidamente en otra oportunidad, sabemos que los aminoácidos, aquellos compuestos que encadenándose forman las proteínas, moléculas fundamentales para la vida terrestre, pueden haberse formado por primera vez en la atmósfera de la tierra primordial[cix].

El hecho que ciertos meteoritos contienen compuestos orgánicos, muestra lo común que son tales compuestos; no demuestran la panspermia. Es posible que estos compuestos contribuyeron al desarrollo de la vida en la tierra, pero la aparición de la vida en la tierra se debe probablemente a procesos que tuvieron lugar en nuestro planeta. Es muy poco probable que organismos vivos hayan llegado aquí desde otros mundos, traídos – vivos – por cometas o asteroides, y que sean los ancestros de todos los organismos que han poblado la tierra.

¿De dónde tendrían que haber venido tales organismos? Algunos piensan que pueden haber venido de Marte, traídos por meteoritos marcianos. Inclusive, hay quienes consideran que las condiciones en el planeta Marte fueron más propicias para el desarrollo de la vida que las del planeta tierra, puesto que aquel planeta, a diferencia de nuestra tierra, tiene en la superficie óxidos de boro y molibdeno, que ayudan a las moléculas de la vida a mantener su estabilidad; y además, tenía suficiente agua para que se pudieran haber dado las reacciones necesarias que dieron origen a los primeros organismos, pero no tanta como para diluir demasiado los ingredientes requeridos para construir estos organismos[cx].

La panspermia postula que los primeros organismos terrestres fueron traídos a la tierra como pasajeros de meteoritos que cayeron en nuestro planeta. Considera que microbios pueden sobrevivir a los rigores de un viaje espacial gracias a su capacidad de entrar en un estado de letargo por tiempo indefinido, de miles o hasta millones de años de duración, y sobrevivir tanto a las altas temperaturas (y aceleraciones) al ser expulsados de un planeta, e impactar sobre otro, como a las bajas temperaturas y los rayos cósmicos intensos en el espacio.

Sin embargo, no tenemos ninguna prueba de que esto haya ocurrido de verdad. Los únicos supuestos organismos que se han hallado hasta la fecha en meteoritos llegaron mineralizados; además, la comunidad científica ha desestimado la afirmación de que estos minerales representen los restos de organismos.

Volvamos por lo tanto a lo que vimos anteriormente: varios de los compuestos fundamentales que forman la base para las moléculas orgánicas que componen los organismos vivientes del planeta tierra, ocurren comúnmente en el universo. Por lo tanto, no es de extrañar que cuando la vida se desarrolló en nuestro planeta, haya utilizado estos compuestos como base. Tampoco es de extrañar que, si ocurrió esto en la tierra, haya pasado lo mismo en otros mundos habitables. Este proceso puede haber ocurrido de manera independiente en exoplanetas (o exolunas) distintos, sin tener que recurrir a hipótesis tales como la de la panspermia, que consideran que la vida llegó a nuestro planeta, u otros planetas, traída por cuerpos celestes.

¿Es la panspermia una hipótesis falsificable? O sea, ¿es, aunque fuera en principio, posible hacer observaciones que puedan comprobar o refutar la hipótesis? Si algún día vamos a ser capaces de detectar la presencia de vida en otros planetas de nuestra galaxia, y nos encontramos con señales de vida concentrados en zonas específicas de la galaxia, en tal caso es posible que haya habido un proceso de panspermia; pero si los planetas con vida están distribuidos adrede, se puede prácticamente descartar la panspermia como un proceso relevante[cxi].

Conclusión

Este blog, Los rumbos del cambio, se enfoca hacia el cambio en su más amplio sentido. Hoy estuvimos indagando sobre uno de los cambios más trascendentales que se han visto en la historia del universo: la aparición de la vida. Es a propósito que me refiero a la historia del universo, y no sólo a la de nuestra tierra, ya que el tema del presente post es la posibilidad de que se haya desarrollado alguna forma de vida en otros planetas también.

Varios de los compuestos fundamentales que forman la base para las moléculas orgánicas que componen los organismos vivientes del planeta tierra, ocurren comúnmente en el universo. Por lo tanto, no es de extrañar que cuando la vida se desarrolló en nuestro planeta, haya utilizado como base estos compuestos, formados en la tierra o llegados desde el espacio. Tampoco es de extrañar que, si ocurrió esto en la tierra, puede haber pasado lo mismo en otros mundos habitables. Inclusive es posible que haya ocurrido en alguna parte de nuestro sistema solar.

Esto puede haber ocurrido de manera independiente en cada exoplaneta (o exoluna), sin tener que recurrir a hipótesis tales como la de la panspermia, que consideran que la vida llegó a nuestro planeta, u otros planetas, en forma de organismos ya formados, viajando como pasajeros en cuerpos celestiales.

 

 

Este post es una versión actualizada de tres posts que publiqué en mi blog, ahora cerrado, “Los tiempos del cambio”.

Nota: la foto en el encabezado del post es un mosaico de cuatro imágenes del cometa 67P/Churyumov-Gerasime, tomadas por la sonda espacial Rosetta en 2014 a una distancia de 28,6 km. Crédito: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0. Fuente: http://sci.esa.int/rosetta/54679-comet-67p-on-19-september-2014-navcam-mosaic.

[i]     Ver: http://es.wikipedia.org/wiki/Nube_molecular.

[ii]    Ver: http://es.wikipedia.org/wiki/Disco_circumestelar.

[iii]   Ver: http://es.wikipedia.org/wiki/Nebulosa_planetaria.

[iv]   Otsuka, M., Kemper, F., Hyung, S., Sargent, B.A., Meixner, M., Tajitsu, A. y Yanagisawa, K., 2013. The detection of C60 in the well-characterized planetary nebula M1-11. The Astrophysical Journal, 764 (1), 77. http://iopscience.iop.org/0004-637X/764/1/77.

[v]    Ver: http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_org%C3%A1nico.

[vi]   Muñoz Caro, G.M. y Dartois, E., 2009. A tracer of organic matter of prebiotic interest in space, made from UV and thermal processing of ice mantles. Astronomy & Astrophysics, 494, 109-115.  Remijan, A.J., 2009. The search for our molecular origins. AAAS Annual Meeting. Ver también: http://phys.org/news153679446.html, y http://phys.org/news74184949.html.

[vii] Carr, J.S. y Najita, J.R., 2008. Organic molecules and water in the planet formation region of young circumstellar disks. Science, 319 (5869), 1504-1506. www.sciencemag.org.

[viii] Callahan, M.P., Smith, K.E., Cleaves II, H.J., Ruzicka, J., Stern, J.C., Glavin, D.P., House, C.H. y Dworkin, J.P., 2011. Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases. Proceedings National Academy of Sciences, 108 (34) 13995-13998.

[ix]   Glaser, R., Hodgen, B., Farrelly, D. y McKee, E., 2007. Adenine synthesis in interstellar space: Mechanisms of prebiotic pyrimidine-ring formation of monocyclic HCN-pentamers. Astrobiology, 7 (3), 455-470.

[x]    Lahuis, F. y otros, 2006. Hot organic molecules toward a young low-mass star: A look at inner disk chemistry. The Astrophysical Journal, 636, L145-L148.  http://iopscience.iop.org/2041-8205.

[xi]   Loomis, R.A. y otros, 2013. The detection of interstellar ethanimine (CH3CHNH) from observations taken during the GBT PRIMOS survey. The Astrophysical Journal Lettershttp://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1302/1302.1121.pdf.

[xii] Elsila, J.E., Glavin, D.P. y Dworkin, J.P., 2009. Cometary glycine detected in samples returned by Stardust. Meteoritics & Planetary Science, 44 (9), 1323-1330.  http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1945-5100.2009.tb01224.x/pdf.

[xiii] Garrod, R.T., 2013. A three-phase chemical model of hot cores: the formation of glycine. The Astrophysical Journal, 765 (1), 60.  http://iopscience.iop.org/0004-637X/765/1/60.

[xiv] Remijan, A., Shiao, Y.-S., Friedel, D.N., Meier, D.S. y Snyder, L.E., 2004. A survey of large molecules of biological interest toward selected high-mass star-forming regions. The Astrophysical Journal, 617, 384-398.   Shiao, Y.-S.J., Looney, L.W., Remijan, A.J., Snyder, L.E. y Friedel, D.N., 2010. First acetic acid survey with CARMA in hot molecular cores. The Astrophysical Journal, 716, 286-298. http://iopscience.iop.org/0004-637X.

[xv] Loomis y otros, 2013. Ver nota 11.

[xvi] Martín-Doménech, R., Rivilla, V.M., Jiménez-Sierra, I., Quénard, D., Testi, L y Martín-Pintado, J., 2017. Detection of methyl isocyanate (CH3NCO) in a solar-type protostar. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, en preparación. www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1718/eso1718a.pdf.  Ligterink, N.F.W. y otros, 2017. The ALMA-PILS survey: Detection of CH3NCO toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422 and laboratory constraints on its formation. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, en preparación. www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1718/eso1718b.pdf.

[xvii]          Jørgensen, J.K., Favre, C., Bisschop, S.E., Bourke, T.L., van Dishoeck, E.F. y Schmalzl, M., 2012. Detection of the simplest sugar, glycolaldehide, in a solar-type protostar with ALMA. The Astrophysical Journal Letters, 757, L4.  http://iopscience.iop.org/2041-8205.

[xviii]         Whittet, D.C.B., Cook, A.M., Herbst, E., Chiar, J.E. y Shenoy, S.S., 2011. Observational constraints on methanol production in interstellar and preplanetary ices. The Astrophysical Journal, 742 (1), 28. http://iopscience.iop.org/0004-637X/742/1/28.  Walsh, C. y otros, 2016. First detection of gas-phase methanol in a protoplanetary disk. The Astrophysical Journal Letters, 823 (1), L10. http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8205/823/1/L10/pdf.

[xix] Debes, J.H., Weinberger, A.J. y Schneider, G., 2008. Complex organic materials in the circumstellar disk of HR 4796A. The Astrophysical Journal, 673, L191-L194.  http://iopscience.iop.org/2041-8205.  Belloche, A., Garrod, R.T., Müller, H.S.P., Menten, K.M., Comito, C. y Schilke, P., 2009. Increased complexity in interstellar chemistry: detection and chemical modeling of ethyl formate and n-propyl cyanide in Sagittarius B2(N). Astronomy & Astrophysics, 499, 215-232. www.aanda.org.

[xx] Lee, C.-F., Li, Z.-Y., Ho, P.T.P., Zhang, Q. y Shang, H., 2017. Formation and atmosphere of complex organic molecules of the HH 212 protostellar disk. The Astrophysical Journal, 843 (1), 27. http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aa7757/meta.

[xxi] Shivaei, I. y otros, 2017. The MOSDEF survey: Metallicity dependence of PAH emission at high redshift and implications for 24 μm inferred IR luminosities and star formation rates at z ~ 2. The Astrophysical Journal, 837 (2), 157. http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aa619c?pageTitle=IOPscience.

[xxii]          Otsuka y otros, 2013. Ver nota 4.

[xxiii]         Jørgensen, J.K. y van Dishoeck, E.F., 2010. Water vapor in the inner 25 AU of a young disk around a low-mass protostar. The Astrophysical Journal Letters, 710 (1), L72.  http://iopscience.iop.org/2041-8205.

[xxiv]         Bergman, P., Parise, B., Liseau, R., Larsson, B., Olofsson, H., Menten, K.M. y Güsten, R., 2011. Detection of interstellar hydrogen peroxide. Astronomy & Astrophysics, 531, L8. www.anda.org.

[xxv]          Kwok, S. y Zhang, Y., 2011. Mixed aromatic-aliphatic organic nanoparticles as carriers of unidentified infrared emission features. Nature, 479, 80-83. http://www.nature.com/nature/journal/v491/n7424/full/nature10542.html.

[xxvi]         Parker, D.S.N., Kaiser, R.I., Kostko, O., Troy, T.P., Ahmed, M., Mebel, A.M. y Tielens, A.G.G.M., 2015. Gas phase synthesis of (iso)quinoline and its role in the formation of nucleobases in the interstellar medium. The Astrophysical Journal, 803 (2), 53. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/803/2/53/meta.

[xxvii]        Belloche, A., Garrod, R.T., Müller, S.P. y Menten, K.M., 2014. Detection of a branched alkyl molecule in the interstellar medium: iso-propyl cyanide. Science, 345 (6204), 1584-1587. http://science.sciencemag.org/content/345/6204/1584.  Öberg, K.I., Guzmán, V.V., Furuya, K., Qi, C., Aikawa, Y., Andrews, S.M., Loomis, R. y Wilner, D.J., 2015. The comet-like composition of a protoplanetary disk as revealed by complex cyanides. Nature, 520, 198-201. www.nature.com/nature/journal/v520/n7546/full/nature14276.html.

[xxviii]       Morris, P.W. y otros, 2016. Herschel/HIFI spectral mapping of C+, CH+, and CH in Orion BN/KL: the prevailing role of ultraviolet irradiation in CH+ formation. The Astrophysical Journal, 829 (1), 15. http://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/829/1/15/meta.

[xxix]         Boyer, M.C., Rivas, N., Tran, C.A., Verish, C.A. y Arumainayagam, C.R., 2016. The role of low-energy (≤ 20 eV) electrons in astrochemistry. Surface Science, 652, 26-32. www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039602816001084.

[xxx]          Garrod, R.T., Widicus Weaver, S.L. y Herbst, E., 2008. Complex chemistry in star-forming regions: an expanded gas-grain warm-up chemical model. The Astrophysical Journal, 682, 283-302.  http://iopscience.iop.org/0004-637X/.

[xxxi]         Fedoseev, G., Chuang, K.-J., Ioppolo, S., Qasim, D., van Dishoeck, E.F. y Linnartz, H., 2017. Formation of glycerol through hydrogenation of CO Ice under prestellar core conditions. The Astrophysical Journal, 842 (1), 52.  http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aa74dc/meta.

[xxxii]        Marshall, D.W. y Sadeghpour, H.R., 2016. Simulating the formation of carbon-rich molecules on an idealized graphitic surface. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 455 (3): 2889-2900. https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/455/3/2889/2892693/Simulating-the-formation-of-carbon-rich-molecules.

[xxxiii]       Atreya, S.K. y otros, 2013. Primordial argon isotope fractionation in the atmosphere of Marsmeasured by the SAM instrument on Curiosity and implicationsfor atmospheric loss. Geophysical Research Letters, 40, 5605-5609. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2013GL057763/epdf.

[xxxiv]       Ver: https://es.wikipedia.org/wiki/Piedra_Negra.

[xxxv]        Pizzarello, S., Williams, L.B., Lehman, J., Holland, G.P. y Yarger, J.L., 2011. Abundant ammonia in primitive asteroids and the case for a possible exobiology. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108 (11), 4303-4306. www.pnas.org.

[xxxvi]       Hilts, R.W., Herd, C.D., Morgan, D., Slater, G., Huang, Y. y Edwards, L., 2009. Carboxylic acid abundances in the Tagish Lake meteorite: lithological differences and implications for formic acid abundances in carbonaceous chondrites. 40th Lunar and Planetary Science Conference, 1925. www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2009/pdf/1925.pdf. Ver también: www.physorg.com/news163259938.html.

[xxxvii]      Pizzarello y otros, 2011. Ver nota 35.

[xxxviii]     Glavin, D.P., Callahan, M.P., Dworkin, J.P. y Elsila, 2010. The effects of parent body processes on amino acids in carbonaceous chondrites. Meteoritics & Planetary Science, 46 (12), 1948-1972. http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1111/(ISSN)1945-5100.

[xxxix]       Ver: www.quiral.es/index.htm.

[xl]   McGuire, B.A., Carroll, B, Loomis, R.A., Finneran, I.A., Jewell, P.R., Remijan, A.J. y Blake, G.A., 2016. Discovery of the interstellar chiral molecule propylene oxide (CH3CHCH2O). Science, 352, 1449-1452. http://science.sciencemag.org/content/352/6292/1449.

[xli] Pizzarello, S., Huang, Y. y Alexandre, M.R., 2008. Molecular asymmetry in extraterrestrial chemistry: insights from a pristine meteorite. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105 (10), 3700-3704. www.pnas.org. Ver también Glavin y otros, 2010 (nota 38).

[xlii] Mevine, M. y Breslow, R., 2008. Mimicking prebiotic chemistry. 235th ACS National Meeting, New Orleans. Ver también: www.physorg.com/news126694357.html.

[xliii]          Callahan y otros, 2011. Ver nota 8.

[xliv]          Ver: http://elpais.com/diario/1983/08/31/sociedad/431128804_850215.html.

[xlv] Smith, K.E., Callahan, M.P., Gerakines, P.A., Dworkin, J.P. y House, C.H., 2014. Investigation of pyridine carboxylic acids in CM2 carbonaceous chondrites: Potential precursor molecules for ancient coenzymes. Geochimica et Cosmochimica Acta, 136 (1), 1-12. www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703714002233.  Smith, K.E., Gerakines, P.A. y Callahan, M.P., 2015. Metabolic precursors in astrophysical ice analogs: implications for meteorites and comets. Chemical Communications, 51, 11787. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/cc/c5cc03272e#!divAbstract.

[xlvi]          Pizzarello y otros, 2011. Ver nota 35.

[xlvii]         Saladino, R., Crestini, C., Costanzo, G., Negri, R. y Di Mauro, E., 2001. A possible prebiotic synthesis of purine, adenine, cytosine, and 4(3H)-pyrimidinone from formamide: implications for the origin of life. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 9 (5), 1249-1253. www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968089600003400.  Saladino, R., Carota, E., Botta, G., Kapralov, M., Timoshenko, G.N., Rozanov, A.Y., Krasavin, E. y Di Mauro, E., 2015. Meteorite-catalyzed syntheses of nucleosides and of other prebiotic compounds from formamide under proton irradiation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112 (21), E2746-E2755. www.pnas.org/content/112/21/E2746.full.pdf.

[xlviii]        Burton, A.S., Elsila, J.E., Callahan, M.P., Martin, M.G., Glavin, D.P., Johnson, N.M. y Dworkin, J.P., 2012. A propensity for n-ω-amino acids in thermally altered Antarctic meteorites. Meteoritics & Planetary Science, 47 (3), 374-386. http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1111/(ISSN)1945-5100.

[xlix] Rotelli, L., Trigo-Rodríguez, J.M., Moyano-Cambero, C.E., Carota, E., Botta, L., Di Mauro, E. y Saladino, R., 2016. The key role of meteorites in the formation of relevant prebiotic molecules in a formamide/water environment. Scientific Reports, 6, 38888. www.nature.com/articles/srep38888.

[l]     Ver: https://es.wikipedia.org/wiki/Cometa.

[li]    Altwegg, K. y otros, 2016. Prebiotic chemicals – amino acid and phosphorus – in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Scientific Advances, 2 (5), e1600285. http://advances.sciencemag.org/content/advances/2/5/e1600285.full.pdf.

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