El Consejo Europeo de Investigación (ERC), la agencia europea de investigación fundamental, ha seleccionado el proyecto coordinado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) denominado PROTOS como uno de los 37 beneficiarios de la convocatoria Synergy Grant 2023, a la que se han presentado alrededor de 395 propuestas y en la que se da prioridad a abordar cuestiones de investigación ambiciosas que sólo pueden responderse mediante el trabajo en grupo de varios investigadores principales (hasta un máximo de cuatro) de diferentes instituciones. En los 37 proyectos ganadores participan 135 investigadores que llevarán a cabo sus proyectos en 114 universidades y centros de investigación en 19 países de Europa y más allá.

El proyecto contará con una financiación de 9,996 millones de euros, y un periodo de ejecución de 72 meses, esto es, hasta el año 2029. El proyecto está coordinado por el profesor de Investigación del CSIC Juanma Garcia-Ruiz, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra de Granada. Junto al investigador granadino, participan en PROTOS el equipo liderado por el Profesor Helmut Coelfen de la Universidad de Constanza, el del Profesor Wolfgang Bach de la Universidad de Bremen, ambos en Alemania, y el equipo del Dr. Mark van Zuilen del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS-Geo-Ocean) en Brest (Francia).

PROTOS es un proyecto que fusiona investigaciones geoquímicas, bioquímicas, fisicoquímicas y de ciencia de los materiales para responder algunas de las preguntas científicas más importantes que siguen siendo difíciles de responder. "Los primeros quinientos millones de años de nuestro planeta Tierra (el Hádico) es un periodo envuelto en misterios porque no quedan restos de rocas de aquellos tiempos. Hoy sabemos sin embargo que el planeta ya tenia agua, por lo que pudieron empezar las reacciones que derivaron en aumentar la complejidad del mundo químico y mineral que dieron lugar a la vida. PROTOS es un proyecto fundamentalmente experimental que se centra en esa época para desvelar como ocurrió la transición de un mundo yermo a un planeta vivo. Pero también buscamos respuestas a otras preguntas fascinantes: ¿Cuáles son los límites de la autoorganización mineral? ¿Es posible que el mundo mineral pueda crear estructuras autoorganizadas capaces de evolucionar de una forma distinta de la vida que conocemos?", comenta Juan Manuel García Ruiz. "¿Es posible tener un mundo vivo basado en minerales? ¿Cómo se pueden detectar sin ambigüedades los restos de vida más antiguos y cómo se puede identificar vida en otros planetas?", se cuestiona el coordinador de PROTOS.

Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra.

"Junto con mis colegas vamos a intentar responder a esas y otras preguntas con una batería de instrumentos (el simulador hádico), diseñados para este proyecto. Es un proyecto fundamentalmente experimental que fusionan la tecnología y la forma de pensar en distintas disciplinas científicas", afirma el geólogo y cristalógrafo García Ruiz. "Nos intriga el papel que la sílice haya podido jugar en esos primeros millones de años de la historia de este planeta y de otros planetas de tipo terrestre", sentencia.

"Nos centramos en los procesos geoquímicos que tuvieron lugar durante los primeros mil millones de años de la historia de este planeta para investigar cómo apareció la vida desde cero, es decir, cómo se produjo la transición de un mundo mineral a la vida. ¿Es siquiera posible que surja vida en un mundo de agua y minerales? Los minerales pueden autoorganizarse cuando salen de la solución y forman estructuras que imitan formas de vida primitivas. Pero ¿cuál es el límite de la autoorganización mineral?” dice el geólogo García Ruiz.

Por su parte, el investigador Helmut Coelfen, de la Universidad de Konstanz, afirma que trabajan “en el análisis de las soluciones de sílice provenientes de la interacción sólido-roca porque esperamos que sean de composición compleja que contenga múltiples especies como diferentes oligómeros de sílice. Es necesario comprender su formación, tamaño y reactividad para comprender también su autoensamblaje. La Universidad de Konstanz tiene gran parte del sofisticado equipo analítico necesario para realizar experimentos tan exigentes”.

Sumado a esto, Wolfgang Bach, de la Universidad de Bremen, dice que "la sílice es la molécula más abundante en nuestro planeta y se sabe que juega un papel importante en la regulación de las reacciones agua-roca. También ha demostrado fascinantes propiedades catalíticas en experimentos de laboratorio y aplicaciones industriales. PROTOS sitúa la sílice en el centro de la investigación experimental y pretende identificar su papel potencial para convertir en habitado un planeta árido y rocoso".

Finalmente, Mark van Zuilen, investigador del CNRS francés, afirma que "para avanzar en la detección de la vida temprana y sus precursores, es necesario estudiar los complejos patrones moleculares, mineralógicos y sedimentarios que podría haber surgido en la interacción entre compuestos orgánicos, plantillas minerales y sílice disuelta durante procesos deposicionales, diagenéticos e hidrotermales. En el laboratorio Geo-Ocean de Plouzané (CNRS UMR6538) estudiaremos experimentalmente estos procesos y determinaremos la conservación de sus productos en el tiempo".

Synergy Grants

El ERC ha introducido las subvenciones de sinergia desde 2012 (ERC Synergy Grants), cuya finalidad es permitir a un pequeño grupo de investigadores principales y sus equipos reunir capacidades, conocimientos y recursos complementarios de una forma novedosa para abordar conjuntamente problemas de investigación. Estas subvenciones van dirigidas investigaciones pionera de vanguardia en cualquier campo de la ciencia, la ingeniería o el conocimiento académico, y los grupos solicitantes deben estar integrados por un mínimo de dos y un máximo de cuatro investigadores principales, de ahí el nombre de ‘sinergia’. Siempre debe haber una institución de acogida, que acoja al investigador principal líder durante el período de la subvención, y en el caso de PROTOS será el CSIC a través de su investigador Juan Manuel García Ruiz, del IACT.