Recreación de saturno, visto desde Titán
Teorizan una membrana celular que conste de pequeños compuestos de nitrógeno orgánico y capaz de funcionar en el metano líquido a temperaturas de -292 ºC, según publican en Science Advances, el 27 febrero. Este trabajo está dirigido por la experto en dinámica química molecular, Paulette Clancy, y James Stevenson, graduado en ingeniería química. Jonathan Lunine, es coautor del artículo, director del Centro de Cornell de Radiofísica e Investigación Espacial.
Lunine es un experto en las lunas de Saturno y un científico interdisciplinario sobre la misión Cassini-Huygens, que descubrió que los mares de metano y etano en Titán. Intrigado por las posibilidades de una vida basada en el metano en Titán, y armado con una beca de la Fundación Templeton para estudiar la vida no acuosa, Lunine buscó hace un año la ayuda experta de la facultad de Cornell, con experiencia en modelado químico. Clancy, que no conocía a Lunine, le ofreció su ayuda.
"No somos biólogos ni astrónomos, pero teníamos las herramientas adecuadas", dijo Clancy. "Tal vez ayudó, el no tener ideas preconcebidas sobre lo que debería o no debería ser una membrana. Sólo trabajamos con los compuestos que sabíamos que estaban allí y le preguntó: "Si esta es la paleta colores, ¿qué podemos hacer con ello?"
En la Tierra, la vida esta basada en una membrana bicapa de fosfolípidos, una vesícula fuerte, permeable, basada en agua, que alberga la materia orgánica de cada célula. Una vesícula de este tipo se llama un liposoma. Por lo tanto, muchos astrónomos buscan vida extraterrestre en lo que se llama, zona de habitabilidad, una banda estrecha alrededor del Sol en la que puede existir el agua líquida. Pero, ¿y si las células no se basaran en el agua, sino en metano, que tiene un punto de congelación mucho menor?
© James StevensonUna representación de un azotosome 9 nanómetros, de aproximadamente el tamaño de un virus, con una parte cortada de la membrana para mostrar el hueco interior.
El azotesoma está hecho de moléculas de nitrógeno, carbono e hidrógeno, que se sabe que existen en los mares criogénicos de Titan, aunque muestra la misma estabilidad y flexibilidad que tiene su analógo liposoma en la Tierra. Esto fue una sorpresa para los químicos, como Clancy y Stevenson, que no habían pensado antes en la mecánica de la estabilidad celular, por lo general, ellos estudian lo semiconductores, no las células.
Los ingenieros emplearon un método de dinámica molecular que proyectaba los compuestos candidatos del metano por autoensamblaje dentro de las estructuras tipo membrana. El compuesto más prometedor que encontraron es un azotesoma acrilonitrilo, que demostró una buena estabilidad, una fuerte resistencia a la descomposición, y una flexibilidad similar a las membranas de fosfolípidos de la Tierra. El acrilonitrilo es un compuesto líquido orgánico, venenoso e incoloro, usado en la fabricación de fibras acrílicas, resinas y termoplásticos, presente en la atmósfera de Titan.
Entusiasmada por la prueba inicial de concepto, Clancy dijo que el siguiente paso sería tratar de demostrar cómo estas células se comportarían en un entorno de metano, lo que podría ser el análogo a la reproducción y el metabolismo de las células, con base de metano y sin oxígeno.
Lunine espera con interés la perspectiva a largo plazo de probar estas ideas en Titán, como él mismo dijo, si "algún día se envía una sonda a flotar en los mares de esta sorprendente Luna y probar directamente la materia orgánica."
Stevenson señalaba que la inspiración viene del escritor de ciencia ficción Isaac Asimov, que ya en 1962 escribió en un ensayo sobre el concepto de vida no basada en agua. Y agregó, "el nuestro es el primer modelo concreto de vida tal y como no la conocemos."
- Publicación: Science Advances 27 Feb 2015: Vol. 1 no. 1 e1400067 advances.sciencemag.org/content/1/1/e1400067.
- Fuente: Cornell University.
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