El clásico experimento que demostró que se generan aminoácidos cuando moléculas inorgánicas son expuestas a descargas eléctricas no es toda la historia, acaba de dar un giro. La síntesis de Miller-Urey de 1953 tenía dos estudios paralelos adicionales, ninguno de ellos fue publicado. Los frascos que contenían los productos de aquellos experimentos, fueron recuperados recientemente y reanalizados mediante técnicas modernas. Los resultados han sido publicados en la revista Science de esta semana.

Aparato empleado la segunda vez por Miller en el experimento no publicado. El agua hirviendo (1) genera una corriente de aire que conduce el vapor de agua y los gases a través del matraz de descarga de chispas (2). Un estrechamiento del aparato de vidrio genera un efecto de espita (circulo aumentado), que incrementa el flujo de aire. Un condensador (3) devuelve parcialmente el vapor al matraz con agua líquida, que gotea hacia abajo a la trampa (4), donde los productos químicos también decantan.

Uno de los experimentos no divulgados del químico Stanley Miller (bajo la dirección de su mentor, Nobelist Harold Urey de la Universidad de Chicago), produjo realmente una mayor variedad de moléculas orgánicas que las conocidas en el experimento que hizo a Miller famoso. La diferencia entre ambos experimentos es pequeña, – el experimento no divulgado, utilizó un tubo aspirador estrecho que sencillamente incrementaba el flujo de aire a través de un dispositivo de vidrio hueco hermético. Incrementando el flujo de aire se genera una reacción más dinámica en el matraz, o unas condiciones volcánicas más ricas en vapor de acuerdo con los autores del presente informe.

El aparato de Stanley Miller atrajo menos atención aunque proporcionó los resultados más emocionantes, ha manifestado Adam Jonson, autor del informe de la revista Science. “Pensamos que en parte fuera debido a que entonces no disponían de los medios analíticos de que disponemos hoy, por lo que se han perdido muchos de ellos”. Johnson es un candidato a doctor en el IU Blooming Biochemistry Program. Su asesor es la biogeoquímica Lisa Pratt, profesora de Ciencias Geológicas y directora del Indian-Princeton-Tenessee Astrobiology Institute de la NASA.

El 15 de Mayo de 1953, el artículo de la revista Science decía, “Producción de aminoácidos bajo las posibles condiciones primigenias de la Tierra”, Miller solo identificó cinco aminoácidos: ácido aspartico, glicina (amino-acético), ácido alfa-amino butírico y dos variedades de alanina. El ácido aspartico, la glicina y la alanina, son constituyentes de las proteínas naturales. Miller dependía de una técnica mediocre para identificar las moléculas orgánicas que había creado en el laboratorio bajo las condiciones primitivas, según los estándares de hoy. En el diario de la American Chemical Society, Miller identificó otros compuestos tales como ácidos carboxílicos e hidroxicarboxílicos, pero el no habría podido ser capaz de identificar nada que estuviera presente a concentraciones muy bajas.

Johnson químico de la Scripps Institution of Oceanography Marine, Jeffrey Bada (principal investigador de este artículo de la revista Science), Antonio Lazcano biólogo de la National Autonomous University of Mexico, James Cleaves químico de la Carnegie Institution of Washington, y los astrobiólogos Jason Dworkin y Daniel Glavin del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, examinaron los frascos procedentes del experimento de Miller a principios de los 50.

Estos frascos asociados a los originales, contenían muchas más moléculas orgánicas de las que Stanley Miller observó, 14 aminoácidos y 5 aminas.

Los 11 frascos recuperados del experimento inédito provistos del aspirador, produjeron no obstante 22 aminoácidos y las mismas 5 aminas que los obtenidas en el experimento original.
“Creímos que teníamos más que aprender del experimento original de Miller” dijo Bada. “Encontramos que, en comparación con el diseño con el que todo el mundo está familiarizado a través de los libros de texto, el aparato volcánico produce una mayor variedad de compuestos”, y Jonson añadió, muchos de estos otros aminoácidos poseen grupos hidroxilo, lo que indica que han sido más reactivos, con la posibilidad de generar moléculas totalmente nuevas con tiempo suficiente”. Deleitan los resultados de la revisión del experimento, pero también nos dejan perplejos.

¿Qué es lo que está impulsando a la diversidad molecular del segundo experimento, y porqué no publicó Miller los resultados del mismo?
Una posible respuesta a la primera pregunta puede ser el incremento de flujo del mismo, afirmó Jonson, y “retirar las moléculas recién formadas del matraz de chispas mediante el incremento del flujo parece crucial, parece menos importante la posibilidad de que, el chorro de vapor impulsase a las moléculas recién formadas fuera del matraz de descargas de chispas antes de que se produjeran reacciones adicionales en su seno. Otra razón puede ser que la presencia de más cantidad de agua en la reacción permita que se den una mayor variedad de reacciones”.

Una respuesta a la segunda cuestión se relega a la especulación. Miller, un héroe aún para muchos científicos falleció por un corazón débil en 2007. Jonson manifestó que, él y Bada sospecharon que Miller no estaban impresionados con los resultados del segundo experimento y optó por comunicar a los editores de Science los resultados de un experimento más simple.

En un tercer intento, también Miller no dio a conocer un experimento con un equipo que poseía un aspirador, pero utilizó una descarga “silenciosa”. Este tercer dispositivo parece que producía una menor diversidad de moléculas orgánicas.

La investigación acerca de la geoquímica planetaria primigenia y los orígenes de la vida no está limitada a los estudios en la Tierra. Conforme los seres humanos exploran el Sistema Solar, las investigaciones del pasado o el presente de la vida extraterrestre son inevitables. Las recientes especulaciones se han centrado en Marte, cuyas regiones polares se sabe que contienen hielo de agua, pero existen otros candidatos como Europa (luna de Júpiter) y Encelado (luna de Saturno), ambas cubiertas de agua helada. El Instituto de Astrobiología de la NASA que apoya estas investigaciones, ha mostrado un gran interés en la revisión de la síntesis de Miller-Urey.

“Esta investigación es el resultado de un labor conjunta de las Fundaciones Experimentales de Astrobiología, y los apasionantes resultados nos llevan hacia una mayor comprensión acerca de cómo pudo aparecer la vida en la Tierra”, ha manifestado Carl Pilcher, director del Instituto de Astrobiología de la NASA cuya oficina central se encuentra en el Ames Research Center in Mountain View, Calif.

Henderson Cleaves (Carnegie Institution for Science) también ha contribuido al informe el cual fue financiado mediante aportaciones del Astrobiology Institute de la NASA, el Marine Biological Laboratory in Woods Hole, Mass.,y el Consejo Nacional de Ciencia y tecnología de México.

Referencia: Science Daily