La aparición de membranas celulares representa un hito crucial en el origen y la evolución temprana de la vida en la Tierra, ya que se encargan de mantener unas condiciones estables en el interior de las células, protegiendo tanto el material genético como la maquinaria metabólica, además de regular el transporte de sustancias. Aunque esta capa de todas las células está hecha de fosfolípidos, todavía hay un gran debate en torno a su naturaleza primigenia y al propio origen de los fosfolípidos.

Ahora un equipo científico internacional de especialistas en astrofísica, astroquímica y bioquímica, liderado por el investigador Victor M. Rivilla del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), acaba de hacer un descubrimiento de gran importancia para la astrobiología: la primera detección en el espacio de etanolamina (NH₂CH₂CH₂OH), una molécula que contiene cuatro de los seis elementos químicos fundamentales para la vida. El estudio se publica en la revista PNAS.

La etanolamina  puede actuar como precursora del aminoácido glicina, y además forma parte de los fosfolípidos más simples (y los segundos más abundantes) que constituyen las membranas celulares.

El descubrimiento de esta importante molécula prebiótica se ha producido concretamente en la nube molecular G+0.693-0.027, situada cerca del centro de nuestra galaxia, utilizando para ello el radiotelescopio IRAM de 30 metros de diámetro de Pico Veleta (Granada) y el de 40 metros del Observatorio de Yebes (Guadalajara).

Como señala Rivilla, “estos resultados sugieren que la etanolamina se sintetiza eficientemente en el espacio interestelar en nubes moleculares donde se forman nuevas estrellas y sistemas planetarios”.

Los investigadores han hallado que la abundancia en el medio interestelar de la etanolamina en relación con la del agua indica que la primera se formó probablemente en el espacio y pudo más tarde ser transferida a los gránulos que forman los asteroides, de los cuales provienen los meteoritos.

“Sabemos que un amplio repertorio de moléculas prebióticas podría haber llegado a la Tierra primitiva a través del bombardeo de cometas y meteoritos”, señala Izaskun Jiménez-Serra, investigadora del CAB y coautora del estudio.

“Estimamos que alrededor de mil billones de litros de etanolamina podrían haber sido transferidos a la Tierra primitiva a través de impactos meteoríticos. Esto equivale al volumen total del lago Victoria, el más grande de África por área”, añade Jiménez-Serra.

Simulaciones de la Tierra primitiva

Los experimentos que simulan las condiciones químicas en la Tierra primitiva confirman que la etanolamina podría haber colaborado en la producción de los fosfolípidos más simples en esas épocas tempranas de nuestro planeta.

Para el coautor Carlos Briones, investigador del CAB en bioquímica y biología molecular, “la disponibilidad de etanolamina en la Tierra primitiva, junto con glicerol, grupos fosfato y ácidos o alcoholes grasos, pudo haber contribuido a la evolución de las membranas celulares primitivas; y esto tiene importantes implicaciones no sólo para el estudio del origen de la vida en la Tierra, sino también en otros planetas y satélites habitables dentro del sistema solar o en cualquier parte del universo”.

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El descubrimiento de la etanolamina viene a sumarse a las importantes contribuciones que ha hecho el CAB en el campo de la química en el medio interestelar, incluyendo las primeras detecciones en el espacio de otras moléculas de gran interés astrobiológico, como la hidroxilamina o el ácido tiofórmico.

La búsqueda en el medio interestelar de moléculas precursoras de la química prebiótica continuará en los próximos años. “Gracias a la mejora de la sensibilidad de los radiotelescopios actuales y los de próxima generación, seremos capaces de detectar en el espacio moléculas cada vez más complejas y que pudieron dar lugar a los tres componentes moleculares básicos de la vida: los lípidos (que forman las membranas), los ácidos nucleicos ARN y ADN (que contienen y transmiten la información genética), y las proteínas (que se encargan de la actividad metabólica)”, señala Rivilla, que concluye: “Comprender cómo se forman estas semillas prebióticas en el espacio podría ser clave para entender el origen de la vida”.

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*Foto de portada: V.M. Rivilla y C. Briones (CAB) | cámara IRAC4 a bordo del Telescopio Espacial Spitzer (NASA)