Lago Last Chance: el «lago de soda» de América del Norte podría indicar el origen de la vida en la Tierra

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Imagínese un mundo completamente estéril. Frente a ti hay un paisaje volcánico desprovisto de plantas y animales. Esparcidas por esta extensión gris y negra hay cuerpos de agua poco profundos. En cada uno de estos estanques naturales se prepara una mezcla precisa de sustancias químicas y condiciones físicas que pueden servir como fuente de vida en nuestro cuerpo. planeta.

Algunos estudiosos han planteado la hipótesis de que la escena podría parecerse mucho a ésta, y no sólo una escena. Modo ambientecuando la vida apareció por primera vez en la Tierra hace aproximadamente 4 mil millones de años, y un Estancia Centrado alrededor de un lago existente en la provincia canadiense de Columbia Británica, proporciona un nuevo apoyo a esta idea.

La masa de agua poco profunda y salada sobre roca volcánica, conocida como el lago Last Chance, contiene evidencia de que los lagos ricos en carbonatos en la Tierra antigua podrían haber sido la «cuna de la vida», según el coautor del estudio David Catling, profesor de la Universidad de Washington. Ciencias de la Tierra. Estos hallazgos, publicados en la revista Nature el 9 de enero, podrían avanzar en la comprensión científica del tema. como empezó la vida.

«Pudimos buscar las condiciones específicas que la gente utiliza para ensamblar los componentes básicos de la vida en la naturaleza», dijo Catling. «Creemos que tenemos un lugar muy prometedor para el origen de la vida».

Catling y sus colegas se dieron cuenta por primera vez de que el lago era un lugar para centrar su investigación después de que una revisión de la literatura revelara una tesis de maestría inédita de la década de 1990, que registraba niveles inusualmente altos de fosfato allí. Pero los investigadores tuvieron que comprobarlo por sí mismos.

El lago Last Chance tiene solo un pie de profundidad. Ubicado en una meseta volcánica en Columbia Británica, a más de 1000 metros (3280 pies) sobre el nivel del mar, contiene los niveles más altos de fosfato concentrado jamás registrados en cualquier cuerpo de agua natural de la Tierra.

El fosfato es un elemento importante en las moléculas biológicas y es un compuesto químico que contiene… Fósforo, el elemento que sustenta la vida. Se encuentran en moléculas como ARN y ADN Al lado de tenistas profesionalesEs una molécula esencial para la producción de energía en todas las formas de vida. La abundancia de fosfato en Last Chance Lake es más de 1.000 veces mayor que es tipico Para océanos o lagos, según Sebastian Haas, investigador postdoctoral que estudia la microbiología y química de los ambientes acuáticos en la Universidad de Washington y que dirigió la investigación.

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Entre 2021 y 2022, el equipo de investigación visitó el lago Last Chance para recolectar y analizar muestras de agua y sedimentos.

David C. Catling

Haas muestra un trozo de corteza de lago de la estación seca tomado del lago Last Chance en septiembre de 2022. Los investigadores utilizaron el lago como un «entorno representativo» para comprender los lagos de soda en la Tierra primitiva.

Fue entonces cuando descubrieron que Last Chance Lake no es solo un foco de fosfato sino también del mineral dolomita, que permite que el fósforo se acumule en este ambiente y puede formarse en respuesta a la reacción en el lago entre calcio, magnesio y carbonato. Los procesos químicos combinados, influenciados por los minerales de la roca volcánica sobre la que se formó el lago, combinados con un clima árido, produjeron efectivamente concentraciones únicas de fosfato, un conjunto de condiciones que los investigadores creen que algún día podrían dar origen a la vida en la Tierra. La Tierra, según Haas.

«Añadimos credibilidad a la idea de que este tipo de entorno sería adecuado para el origen de la vida, lo cual es plausible», afirmó.

El lago Last Chance no sólo tiene 4 mil millones de años; de hecho, se estima que tiene menos de 10.000 años. El sitio es simplemente una contraparte moderna, o una instantánea natural del pasado que, en última instancia, brinda a los científicos la oportunidad de comprender mejor cómo era la Tierra primordial fuera del laboratorio.

«Hay muchas razones para creer que lagos similares habrían surgido en la primera Tierra hace unos 4 mil millones de años, porque las rocas volcánicas sobre las que descansa Last Chance Lake son esencialmente un requisito previo para la formación de lagos de soda», dijo Haas. «Y lo que estamos demostrando en parte aquí es que la química del agua del lago de soda es el requisito previo para estos altos niveles de fosfato».

Los “lagos de soda”, como el lago Last Chance, son cuerpos de agua poco profundos llenos de sodio y carbonatos disueltos, muy parecidos al bicarbonato de sodio, que generalmente provienen de reacciones entre Agua y rocas volcánicas.. Se pueden encontrar en todo el mundo pero existen. Mucho menos común De otros cuerpos de agua salada.

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«Este tipo de lagos tienen los niveles más altos de fosfato que coinciden con lo que la gente usa en el laboratorio para producir (moléculas genéticas)», dijo Catling.

Cuando los científicos en el laboratorio intentaron replicar las reacciones químicas que hacen que se crea que existen las biomoléculas. La clave del origen de la vida.Las concentraciones de fosfato necesarias son hasta un millón de veces superiores a las que se encuentran normalmente en las masas de agua naturales del mundo.

«Si tuvieras este tipo de lago en la Tierra antigua, tendría un alto contenido de fosfato, al igual que el lago Last Chance», añadió Catling.

Cuerpos de agua como estos han estado durante mucho tiempo en el radar de los científicos como fuentes potenciales de vida primitiva. En el siglo XIX, Charles Darwin escribió por primera vez sobre su “Pequeña piscina cálida«La teoría que sugiere que los lagos cálidos, poco profundos y ricos en fosfatos podrían ser el lugar donde se encuentran los lagos Se formaron las primeras moléculas de la vida.

“Parte de lo que Darwin imaginó fue que estos estanques efervescentes… se parecían… piedra amarilladijo Matthew Pasek, profesor de la Universidad del Sur de Florida que estudia la química del fósforo y el origen de las ciencias biológicas.

Pero ésta no es la única teoría popular sobre cómo apareció la vida por primera vez en la Tierra hace miles de millones de años. Otra cosa es que la vida empezó en Respiraderos hidrotermales En las profundidades del mar.

El nuevo estudio se suma al conjunto de evidencia que respalda… La hipótesis del pequeño estanque cálidoSegún Pasek, que no participó en la investigación.

«El punto principal, que es que se pueden obtener concentraciones tan altas de fosfato en estos estanques, sin duda se ve reforzado por este resultado», afirmó. «Esto demuestra que así es como puede suceder».

Sin embargo, el fosfato en grandes cantidades no es la única sustancia necesaria para que surja la vida. La lista de requisitos básicos también incluye fuentes de carbono y nitrógeno, así como los elementos químicos y físicos correctos, incluidos los fenómenos conocidos como Ciclos húmedos y secos – Que permite la formación de los compuestos y reacciones químicas necesarias.

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Pero los autores dijeron que no confirman que el lago Last Chance que existe hoy contenga todos los ingredientes necesarios para los componentes básicos de la vida, sino sólo unas pocas piezas importantes.

«En la actualidad, el Lago de Última Oportunidad no contiene muchas de las sustancias químicas que ahora creemos que pueden ser cruciales para el origen de la vida», dijo Haas, citando el cianuro como ejemplo. Estudios previos Sugiere que una versión primitiva de un lago de soda pudo haber contenido la sustancia.

Si bien este trabajo «no resuelve de manera única la cuestión de dónde se originó la vida», según Woodward Fisher, geobiólogo de Caltech que no participó en el estudio, «arroja luz sobre los entornos de la Tierra actuales que los científicos pueden explorar». Estudie con más detalle para comprender mejor los mecanismos responsables de la creación de vida en nuestro planeta y quizás en otros lugares.

El origen de la vida en la Tierra y más allá

Si la vida realmente aparece en los lagos de soda de la Tierra, en lugar de en el fondo del océano, este conocimiento podría, en teoría, ayudar Buscando evidencia de vida Más allá de la Tierra.

“Si crees que la vida se originó en el fondo del océano, tal vez deberías mirar más de cerca el mundo Océano subglacial «En las lunas de Saturno y Júpiter», dijo Haas. «Pero si se cree que la vida surgió en la Tierra, entonces planetas como Marte pueden ser mucho más importantes».

El mismo tipo de formación rocosa Los lagos de soda que producen se pueden encontrar en gran parte de la superficie terrestre. Planetas rocosos como Marte. – Lo que indica que la vida pudo haberse formado en… En una forma similar En algún otro lugar del universo.

«Comprender cómo surgió la vida en la Tierra es de gran importancia para nuestra búsqueda de vida más allá de la Tierra», dijo Haas a CNN. «Comprender mejor cómo surgió la vida en la Tierra nos dice dónde buscar vida en otros planetas, o lunas de otros planetas, en el sistema solar».

Aurella Horn Müller Axios y Climate Central informaron. Su libro, “El devorador: la extraordinaria historia de Kudzu, la vid que se comió el sur”, se publicará en la primavera.

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