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Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Urea en el centro de la Vía Láctea. Hablamos con Izaskun Jiménez-Serra.

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La urea es una sustancia orgánica con una larga historia que se remonta a la vieja corriente de pensamiento llamada “vitalismo”, según la cual, la vida era un fenómeno muy especial, cuyas leyes no eran aplicables a los objetos inanimados. Los defensores de esta tesis se apoyaban en el hecho de que las sustancias inanimadas, es decir, aquellas que existían naturalmente sin conexión con la vida, como el agua o el hierro, por ejemplo, se las podía someter a cambios energéticos profundos sin que variase se naturaleza. Así el agua se puede hervir y condensar de nuevo son que sus propiedades varíen, el hierro se puede fundir y enfriar también conservando sus características. Sin embargo, al calentar sustancias ligadas a la vida como el aceite o el azúcar, aunque no llegaran a arder, se transforman en residuos de carbón que nada tienen que ver con las sustancias originales. Así pues, se aceptaba que, para la formación de sustancias ligadas a la vida, hacía falta una “fuerza vital” específica. Esto llevó al gran Berzelius, en 1807, a distinguir entre sustancias “orgánicas”, es decir ligadas a los organismos vivos, e “inorgánicas”, características del mundo inanimado.

El vitalismo quedó en evidencia en 1828, cuando el químico alemán Friedrich Wóhler calentó cianato amónico, un compuesto considerado inorgánico en aquellos tiempos, y obtuvo cristales de urea, un producto orgánico que los animales expulsamos en grandes cantidades con la orina. Así demostró que, después de todo, no hacía falta ninguna fuerza vital para convertir un producto inorgánico en otro orgánico. Aquel fue el pistoletazo de salida que permitió sintetizar en laboratorio otros productos orgánicos, como el ácido acético, alcohol metílico y etílico, benceno, etc.

Pero la detección de moléculas tanto orgánicas como inorgánicas no estaba limitada a la Tierra, el mismo Friedrich Wóhler estudió la composición de un meteorito que había caído en Hungría den 1857, conocido como el meteorito Kaba, y descubrió en él algunas moléculas orgánicas. Aunque durante un tiempo se pensó que la presencia de sustancias orgánicas en meteoritos era debida a la contaminación terrestre, éste y otros estudios abrieron las puertas a la búsqueda de moléculas orgánicas en el espacio exterior.

Aquellas viejas historias que han sembrado los fundamentos de la química moderna tienen hoy su continuación en estudios como el que nos presenta nuestra invitada en Hablando con Científicos, Izaskun Jiménez Serra, investigadora del Centro de Astrobiología (CAB), un centro de investigación mixto del CSIC y del INTA, asociado al NASA Astrobiology Institute (NAI).

En un artículo publicado en la revista Astrobiology, Izaskun Jiménez Serra y un nutrido grupo internacional de investigadores presenta los resultados de un estudio que ha permitido detectar urea en el espacio exterior, mucho más allá del Sistema Solar, en una nube molecular gigante del centro de la Vía Láctea (G + 0.693-0.027). Es la primera vez que se detecta urea en una región situada fuera de una región de formación estelar. Los investigadores estudiaron también la radiación que nos llega desde un proto-sol conocido como IRAS16293- 2422 B pero en esa ocasión no detectaron la escurridiza molécula.

El interés de la presencia de urea y de otras moléculas prebióticas en el Universo radica en el hecho de que su existencia es clave para apoyar la teoría de un mundo basado en ARN. El ARN junto al ADN contiene la información genética de los seres vivos, pero ambas son moléculas muy complejas formadas a partir de moléculas más simples llamadas nucleótidos. Para la formación de los nucleótidos se requiere la presencia de otras moléculas aún más simples como la urea o el 2-amino-oxazol, de ahí la importancia de encontrar moléculas prebióticas en el espacio interestelar.

Izaskun Jiménez Serra cuenta cómo es posible el descubrimiento de la urea y otras moléculas que existen en las regiones lejanas y frías cercanas al centro de la Vía Láctea. Las moléculas se crean en las partículas de polvo ricas en hidrógeno, carbono, nitrógeno que forman enormes nubes moleculares que ocupan grandes regiones del centro galáctico. Los movimientos de esas moléculas cuando vibran, giran o se desplazan, generan débiles señales de radio que pueden ser captadas con grandes radiotelescopios como el de 30 metros del Observatorio IRAM Pico Veleta, el de 40 metros del Observatorio de Yebes o el complejo ALMA, situado en Chile. Las señales captadas constituyen una señal de identidad que permite identificar las moléculas que las emiten.
El descubrimiento que comentamos hoy con Azaskun Jiménez Serra se complementa con el descubrimiento anterior de otras dos moléculas prebióticas que son importantes para comprender cómo la química interestelar puede evolucionar hacia formas moleculares más complejas que podrían llevar a la formación del ARN y la aparición de la vida en ambientes adecuados.

Os invito a escuchar a Izaskun Jiménez Serra, investigadora del Centro de Astrobiología (CAB), un centro de investigación mixto del CSIC y del INTA, asociado al NASA Astrobiology Institute (NAI).

Referencia:

Center for Astrobiology: “Toward the RNA-World in the Interstellar Medium-Detection of Urea and Search of 2-Amino-oxazole and Simple Sugars”, por Izaskun Jiménez-Serra, Jesús Martín-Pintado, Víctor M- Rivilla, Lucas Rodríguez-Almeida, Elena R. Alonso Alonso, Shaoshan Zeng, Emilio J. Cocinero, Sergio Martín, Miguel Requena-Torres, Rafa Martín-Domenech y Leonardo Testi.


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