¿Podría el hierro ser la clave para encontrar vida extraterrestre en otros mundos?

 

 Los científicos creen que el hierro desempeñó un papel importante en la evolución y el desarrollo de la vida en la Tierra.
 Dos académicos de la Universidad de Oxford, Hal Drakesmith, profesor de biología del hierro, y Jon Wade, profesor asistente de materiales planetarios, han propuesto que la abundancia de hierro en otros mundos podría sugerir la posibilidad de vida sofisticada.
 El hierro es un componente principal de la sangre roja carmesí.  El hierro es necesario para la inmunidad y el desarrollo.  El hierro se agrega a alimentos como los cereales para garantizar que haya suficiente.
 

 La escasez de hierro puede haber ayudado a la evolución durante miles de millones de años, aunque fue en menor escala.  Nuestro estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), muestra que los niveles de hierro de nuestro planeta han cambiado con el tiempo y pueden haber ayudado a especies más sofisticadas a emerger de sus progenitores más simples.
 Los planetas terrestres de nuestro sistema solar (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) contienen niveles variables de hierro en sus mantos rocosos, la capa debajo de la corteza planetaria más externa.
 El manto de Mercurio contiene la menor cantidad de hierro, mientras que el de Marte tiene la mayor cantidad.  Las variaciones en la distancia al Sol son responsables de esta oscilación.  También es causado por las muchas condiciones en las que los planetas han desarrollado sus núcleos metálicos ricos en hierro.
 Diferentes procesos planetarios están controlados por la cantidad de hierro en nuestro manto, incluida la retención de agua superficial.  La vida tal como la conocemos no puede existir sin agua.  Las observaciones astronómicas de otros sistemas solares podrían permitir una estimación del manto de hierro de un planeta.  Esto ayudará en la búsqueda de planetas que sean capaces de albergar vida.
 El hierro es crucial para la vida y la habitabilidad del planeta.  El hierro es único en su capacidad para formar enlaces químicos en muchas orientaciones y la facilidad con la que se puede perder o ganar un electrón.
 El hierro interviene en muchos procesos bioquímicos dentro de las células, incluida la catálisis, que acelera las reacciones químicas.  El hierro es esencial para importantes actividades metabólicas como la síntesis de ADN y la producción de energía celular.
 En nuestra investigación, calculamos la cantidad de hierro en el agua de la Tierra durante miles de millones de años.  Luego se examinó el impacto de grandes cantidades de hierro que ha afectado la evolución.
 Evolución del hierro
 Los primeros procesos formativos de geoquímica y bioquímica se crearon hace más de 4 mil millones de años.  Todo el mundo está de acuerdo en que el hierro jugó un papel crucial en este proceso.
 Era muy diferente a la situación actual.  El hierro era fácilmente soluble en agua y se conocía como hierro ferroso (Fe2+) porque casi no había oxígeno en la atmósfera.  Fue la disponibilidad de hierro nutritivo en las primeras aguas de la Tierra lo que permitió la evolución de la vida.  Pero este “paraíso ferroso”, sin embargo, no iba a durar.
 El Gran Evento de Oxigenación fue el catalizador para que el oxígeno entrara en la atmósfera de la Tierra.  Ocurrió hace alrededor de 2.430 millones de años.  Esta alteración de la superficie de la Tierra provocó una pérdida significativa de hierro soluble de la parte superior del océano y del agua superficial.
 El Neoproterozoico es un “evento de oxigenación” más reciente que ocurrió hace entre 800 y 500 millones de años.  El Neoproterozoico, un “episodio de oxigenación” más reciente, aumentó aún más las concentraciones de oxígeno.  Estos dos eventos dieron como resultado que el oxígeno se mezclara con hierro y gigatoneladas (Fe3+) de hierro oxidado insoluble.  Esto hizo que la mayoría de las formas de vida fueran inaccesibles.
 

 La vida ha desarrollado -y sigue desarrollando- una necesidad ineludible de hierro.  El acceso al hierro soluble es un factor importante en la evolución de la vida.  La ventaja obvia de maximizar la absorción de hierro habría sido maximizar el uso de hierro.  Ahora podemos demostrar que las cepas bacterianas que son capaces de eliminar el hierro de sus anfitriones pueden superar a las que no pueden en unas pocas generaciones.
 El «sideróforo», una molécula diminuta generada por muchas bacterias que recolecta hierro oxidado (Fe3+), fue un arma importante en esta guerra por el hierro.  Los sideróforos se hicieron más útiles por oxigenación.  Permitieron que los organismos consumieran hierro de minerales ricos en hierro.  El hierro fue robado a otras especies, especialmente a las bacterias, por los sideróforos.
 Este cambio en el énfasis de sacar hierro del medio ambiente a robarlo de otras formas de vida estableció una nueva relación competitiva entre los virus y sus víctimas.
 Como resultado, las estrategias de ambos lados para defender y atacar sus recursos de hierro cambiaron.  Este feroz impulso competitivo condujo a un comportamiento progresivamente complejo durante millones y años, que finalmente culminó en especies más evolucionadas.
Un número de celdas.  Los organismos complejos pueden agruparse para hacer más eficiente el uso de nutrientes escasos que las bacterias unicelulares.  Por ejemplo, cada día los humanos reciclan 25 veces más hierro del que consumimos.
 Las formas de vida sesgadas por el hierro ven la infección, la multicelularidad y la simbiosis como tres formas de superar las restricciones de hierro.  El hierro puede haber tenido un impacto en el desarrollo, incluida la vida moderna.
 La ironía juega un papel importante en el desarrollo de la Tierra.  La combinación de una Tierra primitiva con hierro que está fisiológicamente disponible y luego su eliminación a través de la oxidación de la superficie ha creado fuerzas ambientales únicas que han ayudado en el desarrollo de vida compleja a partir de precedentes más simples.
 Este tipo de cambios y circunstancias durante largos períodos de tiempo pueden ser raros en otros mundos.  Por lo tanto, es probable que las posibilidades de encontrar formas de vida evolucionadas adicionales en la vecindad cósmica de nuestra galaxia sean bajas.  Sin embargo, podría ser posible encontrar mundos tan raros observando el contenido de hierro de otros mundos.
 el Profesor de Biología del Hierro de la Universidad de Oxford, Hal Drakesmith;  Universidad de Oxford Profesor asociado de materiales planetarios Jon Wade

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