El Ciclo Del Fosforo (Informe)

CICLO DEL FÓSFORO ¿COMO SE ORIGINÓ? La fuente original de fósforo es el material madre, Constituido por rocas fosfatadas, tales como apatita, fluorapatita, Vivianita, etc. Constituye aproximadamente el 0,12 % de la corteza terrestre. La cantidad de fósforo total de la capa arable de un suelo agrícola (suma del fósforo orgánico e inorgánico) no está relacionada directamente con la disponibilidad.

¿QUÉ ES EL FOSFORO? El fósforo es un elemento un elemento químico de número de número atómico 15 y símbolo P. El nombre proviene del griego φώς ("luz") y φόρος ("portador"). Es un no un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno (Grupo 15 (VA): nitrogenoideos) que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo  y se  oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz. Este elemento puede encontrarse en pequeñas cantidades en el  semen lo que hace que este fluido resalte en un color notable ante la luz ultravioleta; luz ultravioleta; esto  esto ha permitido resolver algunos casos criminales que han involucrado una violación sexual. El fósforo como molécula de Pi («fosfato inorgánico»), forma parte de las moléculas de ADN y ARN, las células lo utilizan para almacenar y transportar la energía mediante el adenosín trifosfato (ATP). (ATP). Además, la adición y eliminación de grupos fosfato a las proteínas, fosforilación y desfosforilación, respectivamente, es el mecanismo principal para regular la actividad de proteínas intracelulares, y de ese modo el metabolismo de las células eucariotas tales como los espermatozoides.

CICLO DEL FÓSFORO ¿COMO SE ORIGINÓ? La fuente original de fósforo es el material madre, Constituido por rocas fosfatadas, tales como apatita, fluorapatita, Vivianita, etc. Constituye aproximadamente el 0,12 % de la corteza terrestre. La cantidad de fósforo total de la capa arable de un suelo agrícola (suma del fósforo orgánico e inorgánico) no está relacionada directamente con la disponibilidad.

¿QUÉ ES EL FOSFORO? El fósforo es un elemento un elemento químico de número de número atómico 15 y símbolo P. El nombre proviene del griego φώς ("luz") y φόρος ("portador"). Es un no un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno (Grupo 15 (VA): nitrogenoideos) que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo. Es muy reactivo  y se  oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz. Este elemento puede encontrarse en pequeñas cantidades en el  semen lo que hace que este fluido resalte en un color notable ante la luz ultravioleta; luz ultravioleta; esto  esto ha permitido resolver algunos casos criminales que han involucrado una violación sexual. El fósforo como molécula de Pi («fosfato inorgánico»), forma parte de las moléculas de ADN y ARN, las células lo utilizan para almacenar y transportar la energía mediante el adenosín trifosfato (ATP). (ATP). Además, la adición y eliminación de grupos fosfato a las proteínas, fosforilación y desfosforilación, respectivamente, es el mecanismo principal para regular la actividad de proteínas intracelulares, y de ese modo el metabolismo de las células eucariotas tales como los espermatozoides.

Es un ciclo sedimentario, su reservorio es la corteza terrestre. El elemento se almacena en rocas fosfatadas y a medida que estas son erosionadas se van liberando compuestos fosfatados hacia el suelo y el agua. Luego son absorbidos por las plantas, a través de las raíces, incorporándose a los componentes vivos del sistema, a medida que pasan por los distintos niveles tróficos. Una vez que los organismos (plantas o animales) mueren, se descomponen y se libera el fósforo contenido en la materia orgánica.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES 

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El fósforo es un componente esencial de los organismos. Forma parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Forma parte de los huesos y dientes de los animales. En las plantas en una porción de 0,2% y en los animales hasta el 1% de su masa es fósforo. El fósforo común es un sólido. De color blanco, pero puro es incoloro. Un característico olor desagradable. Es un no metal. Emite luz por fosforescencia. por fosforescencia.

IMPORTANCIA DEL FÓSFORO EN EL SUELO : El fósforo es un elemento esencial para la vida. Las plantas lo necesitan para crecer y desarrollar su potencial genético. Lamentablemente, el fósforo no es abundante en el suelo. Y lo que es peor, mucho del fósforo presente en el suelo no esta en formas disponibles para la planta. La disponibilidad de este elemento depende del tipo de suelo, según este, una pequeña o gran parte del fósforo total puede estar “fijado” (no disponible) en

los minerales del suelo. Esto significa que la planta no puede absorberlo. En la naturaleza, el fósforo forma parte de las rocas y los minerales del suelo. Las fuentes de fósforo como nutrimento para las plantas son los fertilizantes minerales y los fertilizantes orgánicos.

Los fertilizantes minerales son compuestos inorgánicos de fósforo que se extraen de los grandes yacimientos de “roca fosfórica”. Estos compuestos minerales, son tratados para hacerlos más solubles para que así, sean disponibles para las plantas y puedan ser utilizados por estas en la formación de tejidos y órganos vegetales. La figura inferior muestra el ciclo del fósforo en la naturaleza y la intervención del hombre en el mismo. Se puede observar que se pierde fósforo por: escurrimiento, erosión, lavado y extracción en la cosecha. Por otro lado se regresa fósforo al suelo por medio de adición de fertilizantes minerales (que es la más importante y significativa), retorno de residuos de animales y plantas y por deposición atmosférica.

¿QUÉ ES EL CICLO DEL FOSFORO? El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo (P) en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos excretan, los componedores actúan volviendo a producir fosfatos. Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos. De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de orto fosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los

vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años. El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato. La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN. Muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los dientes de animales. Este elemento en la tabla periódica se denomina como "P". La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas. El fósforo como abono es el recurso limitante de la agricultura. Ya que este recurso no tiene reserva en la atmósfera, su extracción se ve limitada a los  yacimientos terrestres (la mayor en Marruecos) y la gráfica de su producción mundial se parece a la de una extracción petrolera, en forma de campana. Con el uso actual se proyecta que se estará agotando por el 2051.

El fósforo liberado por la degradación lenta o intemperismo de los depósitos de fosfato en las rocas, es disuelto en el agua del suelo y tomado por las raíces vegetales. La mayoría de los suelos contienen sólo cantidades pequeñas de fósforo porque los fosfatos son ligeramente solubles en agua y se encuentran en pocas clases de rocas. Por tanto, el fósforo es el factor limitante para el crecimiento de plantas en muchos suelos y ecosistemas acuáticos. Por otro lado, los animales obtienen su fósforo comiendo productores o animales que han ingerido a su vez productores primarios. De esta manera, los desechos animales y los productos de su descomposición — cuando mueren—, devuelven mucho de este fósforo al suelo, a corrientes fluviales y eventualmente al fondo del océano, como depósitos de roca con fosfatos ligeramente solubles. El ciclo del fósforo es sedimentario, ya que la mayor parte de este elemento se encuentra en rocas y sedimentos, y en menor medida en la solución del agua del suelo o de los ecosistemas acuáticos. El fósforo entra en los ecosistemas por la meteorización tanto física como química de las rocas del suelo, y es incorporado en forma de fosfatos por microorganismos o plantas del ecosistema. Se trata de un ciclo son fase gaseosa, ya que esto se produce cuando los principales reservorios del nutriente están en la atmósfera. La mayor parte del fósforo circula por la biota del ecosistema durante años o incluso siglos, pero una parte es arrastrada por el agua de escorrentía y lixiviación hacia los ríos y océanos, ya sea como fósforo inorgánico o bien orgánico en el caso de la materia orgánica muerta. El fósforo en los océanos circula entre la zona fótica y las aguas profundas con ciclos de una duración de unos 1.000 años, ya que la tasa de circulación es muy lenta. Cerca del uno por ciento del fósforo que circula es enterrado en los sedimentos donde permanece un promedio de 100 millones de años, hasta que el suelo oceánico es levantado por la actividad geológica y forma parte de las tierras emergidas. Se calcula que la cantidad aproximada de fósforo secuestrado por los sedimentos es de unos 13 millones de toneladas al año.

El fósforo es un factor limitante indispensable para la vida en la tierra. Forma parte de los huesos, de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos de las membranas celulares, pero fundamentalmente es el principal componente del ATP, molécula que los seres vivos utilizan como fuente de energía. El fósforo se mueve a través de sus sitios de almacenamiento: las rocas sedimentarias y los organismos vivos. El ciclo ocurre en los siguientes pasos: 1. Erosión. Las rocas ricas en fósforo se erosionan con el tiempo. Esto puede suceder por la acción de los ríos, vientos, u otros factores. El fósforo se disuelve y se incorpora a la tierra en forma de fosfatos. 2. Cadenas tróficas. Las plantas absorben los fosfatos de la tierra, y de allí pasa a los organismos en las cadenas y redes tróficas, hasta que llega a los organismos descomponedores (como por ejemplo: hongos,  y bacterias).

Los fenómenos volcánicos, y en general, geológicos, pueden trasladar las rocas sedimentarias y los fosfatos. También puede suceder que no todo el fósforo sea absorbido por las plantas, sino que sea arrastrado por las corrientes acuíferas. En estos casos, es transportado al mar, en donde es depositado junto con los sedimentos marinos, en el fondo del océano. Luego de varios años, se incorpora a las rocas que más tarde pueden subir a la superficie por algún fenómeno geológico, comenzando así nuevamente el ciclo. Al estar el fósforo en el mar los animales pueden beberlo, causa por la cual los organismos marinos son ricos en fósforo.

PROCESOS DEL CICLO BIOLÓGICO: a) El fósforo se encuentra en la naturaleza en forma de fosfatos (de calcio, hierro, manganeso y aluminio) poco solubles en el agua. Los fosfatos se producen por la descomposición de rocas o producto de las erupciones volcánicas; mediante la erosión natural llegan a los suelos y a las aguas (ríos, lagos y mares) de distintos ecosistemas formando sedimentos. b) Las plantas absorben los iones de fosfato presentes en la solución del suelo y los integran diversas moléculas: ATP, ácidos nucleicos, fosfolípidos, etc. La mayor parte del ciclo, a diferencia del ciclo del carbono o del nitrógeno, se desarrolla en la litosfera, que constituye su principal reserva. Se libera de las rocas por meteorización, y queda disponible para que lo puedan tomar las plantas. Es arrastrado fácilmente por las aguas hasta el mar, donde la mayor parte sedimenta en el fondo y forma rocas que tardarán millones de años en volver a emerger y liberar de nuevo las sales de fósforo.

Otra parte es tomada por el plancton, del que se alimentan numerosas especies de peces, que cuando son comidos por las aves marinas, devuelven parte del fósforo en las heces (guano) a tierra. Los productores lo incorporan como fosfato inorgánico y pasa a formar parte de los ácidos nucleicos, de moléculas que forman las membranas celulares y de otras que almacenan energía química; también, de estructuras rígidas, como caparazones y esqueletos de los animales. Tras pasar por la cadena trófica, los descomponedores lo mineralizan en fosfato inorgánico de nuevo. El fósforo se considera el principal factor limitante de los productores. En los ecosistemas acuáticos, el plancton y los bancos de peces proliferan en los lugares donde suben las corrientes marinas arrastrando del fondo parte del fósforo que se ha ido sedimentando. En estos lugares se encuentran las grandes pesquerías, como la del Gran Sol. Los depósitos de fósforo se explotan para elaborar abonos, que utilizados en exceso contaminan las aguas y originan problemas de eutrofización.

FLUJO DE ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS : Todo ser vivo se alimenta hasta cubrir sus requerimientos de energía. Los organismos utilizan la energía para dos propósitos fundamentales: mantenimiento y crecimiento. Entre los requerimientos para el mantenimiento, una parte de la energía se gasta en el metabolismo basal (nivel mínimo de gasto energético requerido para mantener vivo al organismo), otra parte para la regulación de la temperatura corporal en el caso de los homotermos y una porción más pequeña de energía en la actividad involuntaria o de reposo, tal como la implicada en los movimientos corporales menores o en la actividad muscular mínima. Por otro lado, tenemos que se requiere energía para el crecimiento (formación de nuevos tejidos) y también para la formación de productos sexuales (reproducción).

¿CÓMO SE INTERRELACIONAN CON LOS ECOSISTEMAS? Los detergentes son una de las vías de entrada del fósforo en los ecosistemas Las entradas de fósforo en los ecosistemas debidas a la acción humana son las siguientes: - La producida por el fertilizante usado en labores agrícolas, cuyo exceso es lavado nuevamente por escorrentía y lixiviación hacia los ecosistemas acuáticos. Aproximadamente 13 millones de toneladas de fósforo al año. - Detergentes de uso doméstico que alcanzan los ecosistemas acuáticos mediante las aguas residuales. Por esta vía entran entre 2 y 3 millones de toneladas anuales. - Deforestación de las cuencas que incrementa las tasas de erosión del suelo y aumentan el lavado del fósforo por el agua de lixiviación y escorrentía hacia los ecosistemas acuáticos.

Los aportes del hombre constituyen aproximadamente las dos terceras partes del fósforo total que llega a los ecosistemas acuáticos. La consecuencia de esto es la eutrofización de los ecosistemas fluviales y lacustres, tanto en zonas templadas como tropicales. Produce una explosión demográfica de algas de tipo verde-azuladas que reducen drásticamente la cantidad de luz que llega al fondo. Esto produce la mortalidad de plantas acuáticas e invertebrados asociados a ellas. Este fitoplancton va muriendo y depositándose, provocando la hipoxia del agua, lo que a su vez genera un aumento de mortalidad de las poblaciones de peces. Las entradas de fósforo en los océanos suelen ser insignificantes en relación al volumen de los mismos y no suelen producir problemas de eutrofización en ecosistemas oceánicos.

¿CÓMO SE FORMA EL FOSFORO EN EL PLANETA? Descubierto en: 1669 Descubierto por: H. Brand Fuentes: Fosfatos: apatito, piromorfita. Usos: Ácidos, fertilizantes, detergentes (fosfato trisódico), cerillas, vidrios para lámparas de sodio, aceros especiales, bronce al fósforo. Curiosidades sobre el elemento:  Hennig Brand lo descubrió en 1669 al calentar una muestra de orina evaporada. Su nombre se corresponde con el antiguo del planeta Venus cuando aparecía antes de la salida del sol.

No se encuentra en estado elemental, siempre está combinado y fundamentalmente en forma de fosfatos: apatito [Ca 5(PO4)3F o Ca5(PO4)3Cl], fosforita [3Ca3(PO4)2.Ca(OH,F,Cl)2], vivianita [Fe3(PO4)2.8H2O], piromorfita [Pb5(PO4)3Cl], turquesa [CuAl6(PO4)4(OH)8.5H2O], monacita [CePO4], xenotima [YPO4], .....Constituye el 0,105% en peso de la corteza. En los seres vivos se encuentra en microorganismos marinos, huesos y dientes de vertebrados en forma de fosfato de calcio. El guano de las aves marinas y algunos minerales ferrosos lo contienen. Hay varios métodos, pero se obtiene principalmente por métodos electroquímicos en atmósfera seca a partir de mineral (fosfato) molido mezclado con coque y arena y calentado a 1400ºC en un horno eléctrico o de fuel. Los gases de salida se filtran y enfrían hasta unos 50ºC con lo que condensa el fósforo blanco que se recoge bajo agua o ácido fosfórico. Calentando suavemente se transforma en fósforo rojo. Hay por lo menos 6 clases de fósforo (alótropos); los más importantes son: blanco (o amarillo), rojo, negro y violeta. Las diferencias entre las modificaciones son más claras que las que existen entre los metales alcalinos. El fósforo ordinario es un sólido blanco céreo; cuando es puro es incoloro y transparente. En corte reciente parece amarillento. En todos los estados de agregación, la unidad estructural es P4. Tiene a su vez dos modificaciones: a-P 4 (cúbica) y b-P4 (romboédrica) con una temperatura de cambio a -3,8ºC. Es insoluble en agua y soluble en di sulfuro de carbono.

Arde espontáneamente en el aire con llama blanco-amarillenta, produciendo vapores blancos de pentaóxido de di fósforo (P 2O5). El fósforo blanco debe guardarse en agua, ya que en el aire es un reactivo muy peligroso, debe manejarse con pinzas, puesto que en contacto con la piel produce quemaduras (se emplea en la fabricación las bombas de fósforo). El fósforo blanco es un aislante. Brilla en la oscuridad al aire debido a la transformación del P2O3  de su superficie en P2O5, más estable. El fósforo rojo presenta una estructura cúbica, el negro ortorrómbico, y el violeta monoclínoca. En estado líquido (PF: 44,1 ºC) humea al aire con desprendimiento de calor y formación del P2O5. Se disuelve en di sulfuro de carbono (CS2) y tricloruro de fósforo (PCl 3) y es insoluble en agua. Es extraordinariamente reactivo y un reductor muy fuerte: sus reacciones con el azufre y los halógenos son muy violentas. Por encima de 700ºC aparece la forma P2. Es muy venenoso: 50 mg son una dosis letal y la ingestión crónica de pequeñas cantidades produce necrosis ósea. Cuando el fósforo blanco se expone a la luz solar o se calienta a 250ºC se conv¡erte en la variedad amorfa roja, que no es fosforescente en el aire. No es tan peligrosa ya que es insoluble y no arde espontáneamente, sólo lo hace por encima de 260ºC, pero debe manejarse con cuidado ya que se convierte en blanco y emite humos de los óxidos de fósforo (que son muy tóxicos) cuando se le calienta. Es bastante menos reactivo salvo que se encuentre frente a oxidantes fuertes, como clorato de potasio (KClO 3), ya que forma mezclas explosivas: se usa (junto con P4S3) en la fabricación de fósforos de seguridad (mezclado con KClO3  u otros oxidantes enérgicos, explota al menor suministro de energía,

como, por ejemplo, por fricción), pirotecnia, pesticidas, bombas incendiarias, bombas de humo, balas trazadoras, etc. El fósforo violeta (color rojo-violeta) no es una forma importante. Tiene una estructura en capas. No es venenoso. El fósforo negro es la forma más estable termodinámicamente a temperatura ambiente; sin embargo, las velocidades de transformación de las otras formas en negra son muy lentas. Tiene un color gris oscuro con brillo metálico. Es escamoso como el grafito y, como éste, conduce la corriente y el calor. Presenta una estructura en capas alabeadas formadas por anillos hexagonales fundidos. Se obtiene a partir de la variedad blanca a muy altas presiones y a partir de la roja a presión normal y con catalizadores y siembra de cristales. El fósforo (sobre todo blanco y rojo) se emplea principalmente en la fabricación de ácido fosfórico y de fosfatos y poli fosfatos (detergentes). También en la producción de aceros,  bronce al fósforo (92,5% Cu, 7% Sn y 0,5% P) y otros productos: dopado de semiconductores. Entre sus compuestos:

El hidruro de fósforo o fosfina (PH3) es un gas incoloro enormemente venenoso  y se emplea en el dopado de semiconductores y en la fumigación de cereales. El pentaóxido de fósforo presenta estructura dímera en estado sólido y líquido. Hay al menos cuatro modificaciones sólidas y dos líquidas. Es higroscópico y al aire se convierte en ácido fosfórico. Se utiliza como agente desecante. Entre los sulfuros de fósforo, tienen interés el P 4S3, que constituye la masa incendiaria de las cerillas, y el P4S10, que se emplea en la obtención de

lubricantes, como insecticida y agente de azufrado de combinaciones orgánicas. El ácido orto fosfórico o fosfórico es un ácido de fuerza media. Se emplea en la fabricación de superfosfatos (fertilizantes), medicamentos y como acidificante. Los fosfatos naturales son muy insolubles en agua; para aumentar su solubilidad se tratan con ácido sulfúrico: El fosfato de calcio (apatito y fosforita) tratado con ácido sulfúrico origina superfosfato (di hidrógeno fosfato de calcio y  yeso). Tratado con ácido fosfórico origina superfosfato doble (hidrógeno y di hidrógeno fosfato de calcio). El empleo de estos superfosfatos, con un contenido de P 2O5 del orden de 7075%, ha adquirido gran importancia en la producción agrícola. Esto ha aumentado la demanda y la producción de fosfatos. Los fosfatos se usan en la producción de vidrios especiales, como los que se usan en las lámparas de sodio. La ceniza de huesos, compuesta por fosfato de calcio, se ha usado para fabricar porcelana y producir fosfato monocálcico, que se utiliza en polvos de levadura panadera. El fosfato de trisódico es un agente de limpieza, para ablandar agua y para impedir la formación de costras en calderas y corrosión de tuberías y tubos de calderas. El fósforo es componente esencial de los huesos y dientes; también del protoplasma celular y del tejido nervioso. Los enlaces fosfodiéster sirven para almacenar energía para los procesos celulares. El hombre necesita un aporte de 1 g diario en forma de combinaciones fosforadas.

EL FÓSFORO NECESARIO PARA LA VIDA EN LA TIERRA PROVINO DE METEORITOS Una investigación indica que en la infancia de la Tierra, el intenso bombardeo meteorítico que sufrió nuestro mundo le proporcionó fósforo lo bastante reactivo para ser incorporado en moléculas prebióticas cuando llegaba al agua. Los autores del estudio han documentado la existencia de fósforo en piedras calizas que datan de aquellos tiempos, mostrando que era abundante hace unos 3.500 millones de años. El equipo del geólogo Matthew Pasek de la Universidad del Sur de Florida, en Tampa, Estados Unidos, y sus colegas de la Universidad de Washington en Seattle, del mismo país, así como del Centro de Innovación del Carbono en Edimburgo, Escocia, han llegado a la conclusión de que los meteoritos aportaron fósforo en forma de minerales que no se ven hoy en la superficie de la Tierra,  y estos minerales se corroyeron en el agua liberando el fósforo en un forma que solo existió en los primeros tiempos de nuestro planeta. Ese fósforo fue un componente esencial para crear las primeras formas de vida. "Si el fósforo de los meteoritos es agregado a compuestos orgánicos simples, puede generar biomoléculas de fósforo idénticas a las que vemos en nuestros días", comenta Pasek. El descubrimiento responde una de las preguntas más importantes para los científicos que tratan de desvelar los procesos que dieron lugar a estas primeras formas de vida, y que es una pregunta que casi todos nos hemos hecho alguna vez: Si del medio geoquímico se pudo forjar vida hace varios miles de millones de años, ¿por qué no vemos hoy crearse nuevas formas de vida a partir de la geoquímica moderna? Recreación artística de un hipotético planeta joven, girando alrededor de una estrella. Una "sopa" de sustancias químicas potencialmente aptas para generar

estructuras calificables de vivientes puede entreverse formando un lago al pie de montañas rocosas escarpadas. La investigación proporciona una respuesta clara y creíble: Las condiciones bajo las cuales surgió la vida hace miles de millones de años ya no están presentes en la actualidad. La química del fósforo en la Tierra primigenia era muy diferente a la actual. El equipo de investigación sacó sus conclusiones tras examinar muestras de núcleos extraídos de Australia, Zimbabwe, Virginia Occidental, Wyoming y Avon Park en Florida. Investigaciones previas han demostrado que antes de que surgieran las actuales formas de vida basadas en el ADN y el ARN, las primeras formas de vida conocidas que existieron usaban exclusivamente ARN. Lo que ha venido intrigando a la comunidad científica es cómo esas primigenias formas de vida basadas en ARN sintetizaban el fósforo de su medio ambiente, pues el fósforo, en su estado natural actual, es relativamente insoluble y poco reactivo. La nueva investigación ofrece una respuesta capaz de esclarecer el enigma: Los meteoritos habrían proporcionado fósforo reactivo en forma de un mineral conocido como schreibersita, rico en fosfuro de hierro y níquel, y que en contacto suficiente con el agua liberaba fosfito, un compuesto soluble y reactivo. El fosfito es la sal que los científicos creen que pudo ser incorporada de manera decisiva en las moléculas prebióticas. En la investigación también han trabajado Jelte P. Harnmeijer, Roger Buick, Maheen Gull y Zachary Atlas. Científicos de la Universidad de Arizona han descubierto que los meteoritos -y particularmente aquellos ricos en hierro- pueden haber jugado un papel fundamental en la evolucion de la vida terrestre.

Esta investigacion muestra que estos cuerpos podrán haber aportado más fosforo del que existía de modo natural en la Tierra, lo suficiente como para permitir la proliferación de las biomoleculas que posteriormente se uniran para formar organismos vivos.

El fosforo es un elemento fundamental para la vida, pues es necesario para la formación de las moléculas de ADN y ARN, ya que conecta las bases de estas moléculas en cadenas largas; además, es vital para el metabolismo, pues está¡ asociado a una de las sustancias proveedoras de energía, el adenosintrifostato o ATP; por otro lado, el fósforo es parte de nuestra arquitectura viva, ya que forma parte de los fosfolípidos, moléculas que componen la pared celular y los huesos de los vertebrados. En términos de masa, el fósforo es

el quinto elemento biogenico más importante tras el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pero el hecho de cómo la vida terrestre ha obtenido fósforo es algo más misterioso, pues este elemento es mucho menos abundante que los otros cuatro antes mencionados. Los estudios recientes muestran que existe un Átomo de fósforo por cada 2.8 millones de Átomos de hidrogeno en el Universo, uno por cada 49 millones de Átomos de hidrogeno en los océanos o un fosforo por cada 203 hidrógenos en las bacterias. Del mismo modo, existe un Átomo de fosforo por cada 1400 Átomos de oxígeno del Cosmos, por cada 20 millones de oxígenos de los océanos o por cada 72 oxígenos de las bacterias. La proporción de fosforo frente al carbono y nitrógeno es de 1 a 680 y 230 en el Universo, 974 y 633 en los océanos y 116 y 15 en las bacterias, respectivamente. Debido a que el fosforo es muy raro en el resto de los medios que en los seres vivos de la Tierra, entender el comportamiento de este elemento en nuestro planeta resulta muy importante para aprender más sobre el origen de la vida. El fosforo es muy común en un mineral terrestre denominado apatito. Cuando dicho mineral se halla en medio acuoso, sólo disuelve una proporción muy pequeños de fosfato en el agua. Los científicos han intentado someter al apatito a elevadas temperaturas y combinarlo con diferentes compuestos energéticos para estudiar su movilidad, pero los estudios realizados no han servido para explicar de dónde procede el fósforo.

Matthew A. Pasek, científico de la Universidad de Arizona, inicia un trabajo de investigación con Dante Lauretta, profesor de dicha universidad, basado en la idea de que los meteoritos que llegan a la Tierra fueron la fuente del fosforo que ahora forma parte de los seres vivos. El trabajo se inspiraba en los experimentos realizados anteriormente por Lauretta, los cuales mostraban que el fósforo se concentraba en las superficies metálicas que sufrieron corrosión en la historia temprana del Sistema Solar. A «Este mecanismo natural que concentra el fosforo en presencia de un catalizador orgánico conocido, tal como un metal rico en hierro, me hizo pensar que la corrosión acuosa de los minerales meteóricos podría llevar a la formación de biomoleculas importantes que contengan fosforo.» -explica Lauretta. A Los meteoritos presentan diferentes minerales que contienen fósforo. El más importante es uno con el que hemos trabajado recientemente, un fosfuro de hierro y níquel denominado Schreibersita.» -segun Pasek. La Schreibersita es un compuesto metálico muy poco frecuente en la Tierra, pero que se encuentra habitualmente en los meteoritos, especialmente en aquellos ricos en hierro, en los cuales existen muchos granos y venas de este mineral. Los experimentos realizados por estos científicos consistieron en realizar una mezcla de Schreibersita con agua des ionizada a temperatura ambiente, analizando posteriormente la mezcla química empleando resonancia magnética nuclear. Los resultados de esta investigación fueron la observación de diferentes compuestos de fósforo, siendo uno de los más importantes el P2O7, el cual es similar al que se halla en el ATP.

Otros experimentos previos habían dado como resultado a formación de P2O7, pero sólo a alta temperatura o bajo condiciones muy extremas y no simplemente disolviendo el mineral en agua a temperatura ambiente. Los resultados de las investigaciones de estos científicos permiten aproximar en que© ambiente podría haber tenido lugar el origen de la vida: en una zona de aguas a temperatura ambiente enriquecida por los impactos recientes de meteoritos. De hecho, la propia evolución planetaria podría ser la causante del origen de la vida: para que se este tipo de meteoritos impacten contra un planeta como la Tierra es necesario la formación de un cinturón de asteroides en el que los planetesimales sean de un tamaño acrítico (unos 500 Km) y en donde exista un mecanismo que modifique las orbitas de estos cuerpos, acercándolos al sistema solar interno. Júpiter es tal mecanismo responsable, pues su gravedad ha jugado un papel muy importante en la evolución del cinturón de asteroides, enriqueciendo el sistema solar interno en estos cuerpos y -como consecuencia- empobreciendo las regiones exteriores de nuestro sistema planetario.

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