Diagrama que ilustra el modelo de protocélula radiorresistente basado en la separación de fases de pólipos con moléculas simples. a) Escenarios prebióticos para eventos geoquímicos tempranos que condujeron a la aparición de pólipos, Mn y biopolímeros en la Tierra primitiva. b) Formación y propiedades de coacervados LLPS usando poliP, Mn2+ y tripéptidos como componentes básicos, respectivamente. c) El modelo de protocélulas compartimentales radiorresistentes permite la idoneidad para la radiación prebiótica. Crédito: Comunicaciones de la naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43272-5
Un equipo de biofísicos afiliados a varias instituciones de China ha descubierto, mediante experimentación, los medios por los cuales la vida temprana podría haber sobrevivido a la radiación cósmica. En su estudio, reportado en el diario comunicaciones de la naturaleza, El grupo realizó experimentos con antioxidantes de manganeso resistentes a la radiación.
Investigaciones anteriores han demostrado que la Tierra se formó hace aproximadamente 4.500 millones de años y que la vida surgió aproximadamente 500 millones de años después. Investigaciones anteriores también han demostrado que el campo magnético de la Tierra comenzó a proteger la vida de la radiación cósmica hace aproximadamente 3.500 millones de años. Esto lleva a preguntas sobre cómo la vida pudo comenzar y florecer en esos primeros años.
Se ha demostrado que un tipo de bacteria conocida como Deinococcus radiodurans puede sobrevivir a niveles de radiación que matarían a la mayoría de los demás seres vivos. Estudio de esta bacteria. revela -que es capaz de hacerlo gracias a la cantidad de iones Mn(II) (manganeso) en su cuerpo- sirve para proteger a las pequeñas criaturas del estrés oxidativo que se produciría en otras bacterias que no lo tienen. Este descubrimiento ha llevado a teorías que sugieren que el refugio de los iones Mn(II) es el medio por el cual la vida temprana sobrevivió en la Tierra.
Para probar esta teoría, el equipo de investigación creó modelos que describen las protocélulas; estos «coacervados» se utilizaron para reemplazar las protocélulas de la vida temprana en la Tierra. El equipo utilizó dos tipos, uno basado en polifosfato de manganeso y el otro basado en péptidos de polifosfato.
Cuando se expusieron a altos niveles de rayos gamma, los coacervados de polifosfato-manganeso permanecieron intactos y viables. Los coacervados de polifosfato-péptido, por el contrario, fueron destruidos.
Investigaciones anteriores han demostrado que el polifosfato de manganeso ha estado presente en la Tierra durante más tiempo del que existe la vida, probablemente producido durante la actividad volcánica, por lo que estaría disponible para su uso por parte de las protocélulas como medio de protección.
Los investigadores sugieren que las primeras protocélulas de la Tierra pudieron sobrevivir gracias a la protección de un material similar al polifosfato de manganeso. Señalan que tales protocélulas habrían podido sobrevivir el tiempo suficiente para convertirse en cianobacterias y, finalmente, en células eucariotas, que habrían estado protegidas por el campo magnético y la capa de ozono de la Tierra.
Mas informaciones:
Shang Dai et al, una protocélula inorgánica de base mineral con aptitud de radiación prebiótica, Comunicaciones de la naturaleza (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-43272-5
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Cita: A Posible Way for Early Life on Earth to Survive Cosmic Radiation (2023, 6 de diciembre) recuperado el 6 de diciembre de 2023 de https://phys.org/news/2023-12-early-life-earth-survive -cosmic.html
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