Durante décadas, Venus ha sido la gran tentación del sistema solar. Vista desde lejos, es un faro brillante; de cerca, su superficie es un inframundo abrasado y aplastante donde el plomo se fundiría. Sin embargo, justo por encima de ese paisaje infernal, en las nubes de ácido sulfúrico que envuelven el planeta, las condiciones son más templadas y quizá más interesantes para los astrobiólogos que la superficie rocosa de abajo.
Un nuevo estudio, dirigido por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts y publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences, sugiere que la química de la vida, al menos la clase que podría sustentar la biología, puede ser más duradera de lo que se pensaba.
Un mundo en dos partes
Venus suele compararse con Titán, la luna más grande de Saturno, porque ambos están ocultos bajo atmósferas densas que los telescopios ópticos no pueden penetrar. Se necesita radar para mapear lo que hay debajo. Pero, a diferencia de la neblina apagada de Titán, la atmósfera de Venus ofrece un espectáculo dramático y arremolinado. En la superficie, la realidad está lejos de ser agradable: temperaturas abrasadoras y presiones aplastantes convierten al planeta en uno de los lugares más hostiles del sistema solar.
La atmósfera cuenta otra historia. A ciertas altitudes, las temperaturas y presiones se acercan a valores similares a los de la Tierra, lo que convierte a las nubes en un posible refugio tentador para la vida microbiana. La pregunta siempre ha sido si la bioquímica podría funcionar en una nube hecha de ácido sulfúrico concentrado en lugar de agua líquida. Muchos astrobiólogos han asumido que el agua es el disolvente esencial para la vida. El nuevo estudio pone en duda esa suposición.
Péptidos: los bloques de construcción de la vida
Las proteínas son indispensables para la vida tal como la conocemos. Pero antes de que una proteína pueda funcionar como enzima o componente estructural, su cadena de aminoácidos debe plegarse en una forma tridimensional muy específica. Si no se pliega correctamente, una proteína a menudo se vuelve inútil o incluso dañina.
Los péptidos, cadenas cortas de aminoácidos, son los precursores más simples de las proteínas completas. Estudiar cómo se comportan los péptidos en entornos similares al de Venus ofrece a los investigadores una forma directa de preguntarse si la química necesaria para la biología podría sobrevivir en condiciones que resultarían hostiles para la vida en la Tierra.
La doctora Sara Seager, profesora de ciencia planetaria en el MIT y coautora del estudio, explica la importancia del plegamiento. “La vida necesita tener proteínas con formas especiales para que tengan un objetivo específico al que puedan unirse y realizar su función”, dijo.
Si pequeños péptidos pueden permanecer intactos y plegarse correctamente en ácido sulfúrico, entonces la química central de la vida podría ser posible en lugares mucho más allá de la zona habitable de la Tierra.
Probando la química de las nubes de Venus
Para investigar, el equipo diseñó una serie de experimentos de laboratorio usando espectroscopia de resonancia magnética nuclear. La espectroscopia RMN permite a los científicos observar con detalle la estructura molecular y la disposición física de los compuestos químicos. La técnica requiere una preparación cuidadosa de las muestras, especialmente cuando se trabaja con un disolvente tan corrosivo como el ácido sulfúrico al 98 %.
Los investigadores colocaron tres péptidos distintos en condiciones destinadas a imitar las nubes de Venus, donde el ácido sulfúrico es casi puro y el agua está prácticamente ausente. La idea anterior sostenía que un entorno así debería romper los enlaces peptídicos, destruyendo las cadenas antes de que pudieran hacer algo biológicamente relevante.
Los resultados desafiaron esa expectativa. El equipo observó con éxito que los tres péptidos formaban estructuras plegadas, y esas estructuras permanecieron estables durante varias semanas. El entorno no los destruyó. En cambio, los péptidos parecieron adaptarse a un ambiente sin agua, permaneciendo intactos el tiempo suficiente para funcionar.
El equipo atribuye este comportamiento precisamente a la falta de agua. En la Tierra, el agua es ubicua y, por lo general, favorece la vida, pero también es una molécula que puede atacar y romper los enlaces peptídicos, un proceso conocido como hidrólisis. En el ácido sulfúrico concentrado de la atmósfera superior de Venus, el agua está casi totalmente ausente. Sin agua que impulse la hidrólisis, los enlaces químicos de estos péptidos se mantuvieron estables, permitiendo que las cadenas se plegaran.
Qué significa esto para la búsqueda de vida
El estudio tiene implicaciones mucho más allá de Venus. La astrobiología ha favorecido históricamente los planetas y lunas donde el agua líquida está presente o es probable que lo esté. Ese marco ha guiado misiones a Marte, a las lunas heladas de Júpiter y Saturno, y a exoplanetas que orbitan en las zonas habitables de sus estrellas.
Pero los nuevos hallazgos sugieren que los entornos no parecidos a la Tierra, aquellos mucho más ácidos que cualquier ecosistema terrestre pueda tolerar, podrían ser igualmente viables para sostener la maquinaria molecular de la vida. Como señala el estudio, los planetas con condiciones que parecen extremas según los estándares terrestres podrían albergar vida que use disolventes distintos del agua, o al menos vida capaz de tolerar ácidos concentrados.
Las nubes venusinas no son un entorno amable. El ácido sulfúrico no es algo que ningún organismo conocido pueda ingerir en cantidades significativas, aunque algunos microbios de la Tierra prosperan en entornos ácidos, como los que se encuentran en fuentes termales volcánicas o en el drenaje ácido de minas. Sin embargo, esos entornos siguen estando basados en agua. La diferencia crucial en Venus es que las nubes no solo son ácidas, sino también desecantes, con casi ninguna agua disponible.
Eso hace que la estabilidad de los péptidos observada aquí sea aún más notable. Apunta a un paisaje químico en el que moléculas orgánicas complejas pueden sobrevivir durante semanas, quizá el tiempo suficiente para participar en reacciones que podrían sostener una biología primitiva.
Por qué importa este estudio
El trabajo no demuestra que exista vida en Venus. Hace algo quizá más importante: amplía el conjunto de lugares que debemos considerar en la búsqueda de vida. Si la química fundamental de la vida puede sobrevivir en ácido sulfúrico, entonces la habitabilidad no es una simple cuestión de temperatura y presencia de agua líquida.
Las futuras misiones a Venus, como las propuestas sondas aerostáticas, podrían muestrear directamente las capas de nubes en busca de moléculas orgánicas y quizá de signos de procesamiento biológico. El estudio del MIT ofrece una base científica más sólida para esas misiones, porque muestra que los componentes biológicos más básicos podrían sobrevivir en ese entorno.
Los péptidos son solo un componente de la vida. Aun así, son esenciales para la maquinaria de todos los organismos conocidos. La capacidad de los péptidos para formar estructuras estables en ácido sulfúrico sugiere que, al menos, parte del conjunto molecular necesario puede funcionar bajo las condiciones de las nubes venusinas.
Por supuesto, sobrevivir en un entorno de laboratorio no es lo mismo que originarse en la naturaleza. Las nubes de Venus pueden haber existido durante cientos de millones de años, dando tiempo de sobra para que se produzca evolución química si se formaron compuestos estables. Pero aún no sabemos si el duro entorno y la circulación atmosférica del planeta permitirían que las moléculas persistieran el tiempo suficiente para ensamblar vida.
El camino por delante
El nuevo estudio publicado en PNAS es el último recordatorio de que Venus no debe descartarse como un mundo muerto solo porque su superficie sea infernal. Las nubes del planeta podrían ser uno de los lugares más accesibles del sistema solar para probar si la bioquímica terrestre es el único posible plano para la vida o solo uno de muchos.
Especialmente intrigante es el papel del agua. Los investigadores destacan que la ausencia de agua ayuda a que los péptidos permanezcan estables, lo que sugiere que el agua, el disolvente de la vida en la Tierra, quizá no sea un requisito previo para algunos pasos clave de la vida. El trabajo futuro debería explorar la interacción de otras moléculas biológicas con el ácido sulfúrico, así como las vías químicas que podrían producir péptidos en primer lugar.
Las implicaciones son profundas. Si la vida puede construirse con moléculas que se pliegan y funcionan en ácido sulfúrico concentrado, entonces el concepto de “zona habitable”, esa estrecha región alrededor de una estrella donde el agua líquida puede persistir en la superficie de un planeta, puede ser demasiado restrictivo.
En lugar de preguntar dónde fluye el agua, quizá debamos preguntar dónde la química puede permanecer estable y compleja. Venus, por exasperante que sea, podría acabar siendo uno de los mejores laboratorios naturales para estudiar esa posibilidad.
Este artículo se basa en la cobertura de Universe Today. Leer el artículo original.
Originally published on universetoday.com