Bruma orgánica, el primer alimento de la Tierra

Una capa brumosa de elementos químicos atmosféricos podría haber sido una fuente de alimento para la vida primigenia en la Tierra.

Una capa brumosa similar a la de Titán pudo ser el alimento de la vida primigenia

Un estudio indicó que una capa brumosa de elementos químicos atmosféricos parecidos a los que se descubrieron recientemente en Titán, la luna gigante de Saturno, podría haber sido una fuente importante de alimento para la vida primigenia en la Tierra.

Actualmente, los científicos sienten una gran fascinación por Titán. La luna gigante está envuelta en una atmósfera turbia y anaranjada compuesta por distintos elementos químicos (94 % de nitrógeno); adquiere este color por la interacción de la luz solar y el metano sobre la superficie.

"Esta densa bruma envuelve completamente a Titán, así que todo lo que se puede ver es de color naranja", dijo Margaret Tolbert, química de la Universidad de Colorado, en Boulder, y coautora del estudio.

El equipo de Tolbert se pregunta si los elementos químicos de Titán son similares a los que se formaron en la antigua atmósfera de la Tierra, la cual, en varias ocasiones, también contenía metano. Así que mezclaron metano y dióxido de carbono -componente principal en la atmósfera primigenia de la Tierra- en una cámara de reacción y lo expusieron a luz solar simulada.

Los investigadores pensaban que el dióxido de carbono, el cual no está presente en la atmósfera de Titán, reprimiría las reacciones que producen moléculas complejas.

En lugar de eso, el equipo de Tolbert encontró que la atmósfera simulada produjo un "estofado" de elementos químicos orgánicos. "Al contrario de las primeras predicciones, obtuvimos más bruma con dióxido de carbono", señaló.

"También elaboramos un ‘caldo’ rico en elementos químicos que incluye moléculas que contienen oxígeno", agregó. "Los microorganismos lo pueden comer, así que puede ser una fuente de alimento".

En otras palabras, el equipo sugiere que la atmósfera primigenia de la Tierra pudo ser un verdadero banquete para los primeros organismos unicelulares. El equipo de Tolbert reportó sus hallazgos en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS, por sus siglas en inglés).

El gran calentamiento de Titán

Aunque la niebla anaranjada de Titán también es un estofado rico en compuestos químicos orgánicos, esto no significa que los elementos químicos podrían estar alimentando microorganismos primigenios en la superficie lunar.

"Titán está demasiado lejos del Sol como para tener un clima cálido" -dijo Tolbert y agregó: "Además, la forma de vida que conocemos necesita agua líquida, y en Titán no hay posibilidades de obtener agua".

En una historia de ciencia ficción publicada en el número de noviembre de 2006 en la revista Analog Science Fiction and Fact, Carl Frederick, físico e ingeniero de Nueva York, señaló que Titán se calentará considerablemente en unos billones de años, cuando el Sol se expanda y se convierta en una estrella gigante roja.

"Cuando el Sol entre a su fase de estrella gigante roja, Titán será habitable", Frederick comentó a National Geographic News. "Entonces todos estos maravillosos compuestos químicos que ahora están congelados se volverán activos, y será como la Tierra primigenia".

Esto le dará a la actual luna frígida de Saturno todos los elementos necesarios para que exista vida en ella. El único problema es que la fase roja sólo durará unos cientos de millones de años y, comparado con los billones de años en los que la vida ha evolucionado sobre la Tierra, no es suficiente.

Con el objetivo de recabar información acerca de la geología y composición química de Titán, los científicos aún analizan los datos de la sonda Huygens, de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), la cual llegó a la superficie de la Luna el 14 de enero de 2005.

Una nueva visión

Los nuevos descubrimientos obligan a los científicos a revisar las ideas que se tenían sobre la vida primigenia en la Tierra.

La mayoría de las teorías tradicionales expresan que la vida existía sólo en ambientes dispersos, tales como manantiales submarinos (fuentes hidrotermales), donde cantidades concentradas de elementos químicos, que contienen energía, emergían del interior de la Tierra.

La nueva teoría sugiere que el alimento podría haber brotado del cielo en cada tormenta. "Imagínense un ambiente donde la vida prospera en cada pequeño charco -comentó Tolbert-. Es una imagen muy diferente".

La neblina pudo haberse formado antes de que surgiera la vida, y contribuir así con los agentes químicos necesarios para crear la misma. Pero ese hecho es difícil de determinar, dice Tolbert, porque los científicos no están seguros de la cantidad de metano que había en esa época.

Sin embargo, una vez que la vida apareció, los microorganismos tempranos comenzaron a generar metano que podía reaccionar con la luz solar para producir más alimento.

Este proceso produjo durante millones, o quizá billones de años, mucho material orgánico; posiblemente hasta cien millones de toneladas al año.

¿Efectos secundarios?

También, la bruma orgánica pudo haber ayudado a calentar a la Tierra primigenia en un tiempo en el que el sol era considerablemente más tenue que ahora, y mejorar las condiciones para la vida en general.

Esto hecho apoya la teoría propuesta en 1997 por Carl Sagan y Christopher Chyba. "Los nuevos resultados muestran que una capa de niebla pudo haberse formado en la Tierra antes del origen de la vida, y esta a su vez protegió a la atmósfera baja y a la superficie de la Tierra de los rayos ultravioleta, como Carl y yo sugerimos", dijo Chyba, astrofísico de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey.

Según esta teoría, la bruma le permitió a los gases sensibles a la luz ultravioleta, en particular metano y amoniaco, permanecer en la atmósfera baja. "Pero no hay una respuesta a la pregunta de si el resultado final era calentar o enfriar la superficie de la tierra, pues eso depende del tamaño de las partículas de la bruma", dijo Chyba.

"Algunos de los autores de esta nuevo estudio han argumentado a favor del enfriamiento, pero los nuevos resultados experimentales muestran que, después de todo, el enfriamiento tal vez no sucedió. Aunque es todavía muy apresurado para saberlo con certeza".