VIDA EN OTROS PLANETAS
Este artículo es parte del escrito que sirvió como introducción al debate que se realizó en Bellreguart durante el transcurso de la semana astronómica de esta ciudad. En él desarrollaré cuatro puntos clave para la comprensión del estado actual de la búsqueda de vida en otros planetas.
1.- Naturaleza del problema
2.- Requisitos para la existencia de vida extraterrestre
1.- Naturaleza del problema
Este artículo es parte del escrito que sirvió como introducción al debate que se realizó en Bellreguart durante el transcurso de la semana astronómica de esta ciudad. En él desarrollaré cuatro puntos clave para la comprensión del estado actual de la búsqueda de vida en otros planetas.
1.- Naturaleza del problema
2.- Requisitos para la existencia de vida extraterrestre
1.- Naturaleza del problema
La búsqueda de vida en otros planetas creo que es una de las actividades más excitantes a las que se puede enfrentar un científico. La existencia de vida en otro lugar diferente a la tierra tiene unas implicaciones en la comprensión del mundo que de confirmarse la existencia de vida en otros planetas la humanidad tendría que replantearse su lugar en el universo y el papel que debería desempeñar en el mismo como especie inteligente y consciente de la realidad evolutiva cósmica. Las implicaciones para la ciencia son si cabe más impactantes y a medida que contamos con más medios para el estudio del universo la astrobiología avanza imparable abriendo con cada paso nuevas expectativas que harán de ésta la ciencia del siglo XXI.
La vida en otros planetas nos lleva ineludiblemente a plantearnos el origen de la vida y al plantearnos el origen de la vida es inevitable el estudio de la historia de la materia.
El estudio del origen de la vida a lo largo de la historia ha quebrado muchas teorías generando respuestas y preguntas que han hecho avanzar a la biología y a la química de una manera más unida formando un todo con la química-física, la ciencia planetaria, y la astrofísica.
El primer concepto para entender la vida y poder encontrarla es considerar a ésta en su esencia como algo material y no espiritual. Fue Engels en sus trabajos anti-duhring y dialéctica de la naturaleza el primero en reclamar la unidad entre la naturaleza viva y la naturaleza inanimada. El concepto fundamental es despojar a la vida de su aureola espiritual y considerarla como el resultado de la evolución de la materia en un entorno a lo largo del tiempo. La vida está construida con los materiales de la química orgánica, es decir, está construida fundamentalmente con átomos de carbono en combinación con diferentes átomos, si queremos entender los orígenes de la vida no deberemos perder la pista del átomo de carbono y el único enfoque posible es desde la óptica evolucionista, es decir, considerando que la materia posee una capacidad espontánea de autoorganización y que evoluciona creando distintas estructuras determinadas por las leyes de la materia, entre dichas estructuras las que llamamos vida.
El segundo concepto importante es saber que el comportamiento de la materia es el mismo aquí y a 10.000 millones de años luz. La materia se rige por las mismas leyes en cualquier parte del universo y en cualquier tiempo del mismo, en el pasado y en el futuro. Solamente se acepta una excepción y es el tiempo que va desde el principio del universo hasta 10-43 segundos, llamado tiempo de plank, es decir la evolución de la materia ha dado lugar a estructuras llamadas vida en la tierra con unas reglas de juego similares aquí y en Sirio.
Las reglas de este juego evolutivo se rigen por el principio del crecimiento de la entropía, las estrategias empleadas por los diferentes sistemas estelares serán distintas dependiendo de las condiciones de su entorno pero nunca deben violar este principio. En este juego no hay ganador, cada sistema estelar sigue jugando adoptando distintas estructuras.
El principio del crecimiento de la entropía nos viene a decir que la materia evoluciona siempre aumentando el desorden en el medio. La entropía es un magnitud que nos da idea del desorden de un sistema, pero entonces ¿cómo es posible que la materia evolucione hacia la creación de estructuras más ordenadas e independientes, como la vida, sin violar su dirección hacia el caos? Es muy sencillo, toda región organizada del universo se compensa con un aumento del desorden en otro lugar del mismo de mayor dimensión que el orden generado. A su vez este desorden en su evolución crea orden que crea caos. Es decir, el caos genera orden. Hay un libro de J. Palacios titulado "De la física a la biología" que da ejemplos entorno a este principio universal.
El primero en proponer la evolución química fue el médico ingles William Prout quien estableció la hipótesis según la cual cualquier átomo es un agregado de un número de átomos de hidrogeno, posteriormente se refinaría con las aportaciones de la cosmoquímica dando lugar a la teoría de la nucleosíntesis que explica la evolución de los elementos.
La segunda gran teoría evolucionista fue la propuesta por Charles Darwin explicando la evolución de las especies.
Finalmente diremos que los sistemas vivos deben cumplir necesariamente dos propiedades para ser considerados como tales, la autopoyesis y la reproducción. El término autopoyesis proviene del griego y significa automantenido. Para que una estructura sea autopoyética es necesaria que esté separada del medio por una membrana y que posea metabolismo (conjunto de reacciones químicas que mantienen y perpetúan químicamente su identidad en ambientes fluctuantes).
Podríamos concluir diciendo que la existencia de la vida depende de un proceso evolutivo de la química orgánica en conjunción con un proceso evolutivo de la química inorgánica que junto darían lugar a un entorno propicio para la evolución de sistemas autopoyecticos y reproductivos basados en el carbono. La pregunta entonces es ¿es el sistema solar el único que en nuestro juego evolutivo ha creado vida partiendo en igualdad de condiciones que el resto de los sistemas estelares?
2.- Requisitos para la existencia de vida en otros planetas
1º Presencia de agua líquida.
2º Presencia de materia orgánica.
3º Al menos una potente fuente de energía disponible
4º Medio ambiente estable que permita el desarrollo de las moléculas orgánicas hasta formar vida.
1º.- Presencia de agua líquida.
Funciones de importancia biológica del agua:
-Disolvente
-Medio de transporte
-Es un reactivo
-Determina la conformación tridimensional de las macromoléculas.
-Propicia la individualización y autopoyesis de la vida.
Propiedades que hacen al agua especial frente a otros disolventes:
-El agua permanece en estado líquido dentro de un intervalo muy amplio de temperaturas. El limite superior del mismo se acerca a la temperatura máxima que soportan las moléculas orgánicas complejas.
-Al pasar al estado sólido el agua se vuelve menos densa. Esto permite la coexistencia en un sistema de los tres estados: liquido sólido y gaseoso, lo que hace que al congelarse grandes masas de agua, como en los polos planetarios, estos floten sobre las zonas no congeladas, sirviendo de escudo impidiendo la exposición de la superficie líquida a las bajas temperaturas del ambiente. Si los bloques de hielo no flotaran sobre el agua líquida y se hundieran, se produciría una congelación brusca de los océanos como un efecto dominó.
-El agua es un disolvente polar.
2º.- Presencia de materia orgánica. Se define ésta como el conjunto de compuestos químicos fundamentados en los átomos de carbono. ¿Por qué la vida que conocemos ha elegido estos compuesto que conocemos como suyos?,, ¿es posible la existencia de una forma de vida basada en otro átomo diferente al carbono?. Que la vida se haya desarrollado como un proceso evolutivo a partir de compuestos simples de carbono se debe a las propiedades químicas de este átomo. De los 92 elementos naturales que existen en el universo los que forman la vida son sólo 21 y de estos los principales son el H, O, C, N, S, y P. En el universo los elemento más abundantes en orden decrecientes son: H, He, O, C, N, NE, Si, Mg, Fe, S, Ar, Al, Ca, Ni, Na. Vemos que los elementos que forman la vida son abundantes en el universo y coinciden en el orden de abundancia relativa, todos a excepción del P que ocupa el lugar 17, además el 75% de los compuesto químicos en el medio interestelar son orgánicos, pero si comparamos con la corteza terrestre, los elementos mas abundantes son el O,Si,Al,Fe,Ca,Na y K con lo que nos damos cuenta de dos cosas:
La química del carbono tiene un gran potencial evolutivo como demuestra su gran abundancia y variedad en el medio interestelar y que a pesar de su poca presencia relativa en la tierra, encontró en ésta un medio adecuado para su evolución en detrimento de otros elementos más abundantes como el Si. Ésto se debe a que el C puede formar enlaces simples, dobles y triples lo que propicia la formación de una gran variedad de compuestos químicos y además puede adoptar configuraciones espaciales en cadena y en anillo lo que le confiere propiedades estructurales muy diversas en combinación, fundamentales para la diversificación funcional de las moléculas.
El fósforo constituye un enigma.
3 Potente fuente de energía
Debe existir una fuente de energía que permita:
A) La polimerizacion prebiótica.
B) El acceso de las primeras formas de vida a las fuentes energéticas para desencadenar reacciones bioquímicas.
De todas las formas energéticas aprovechables para la consecución de estos objetivos , la energía geotérmica derivada del calor desprendido por la formación del planeta, de la desintegración de elementos radiactivos en el interior y la disipación de energía mareal es la que da en la tierra una mayor variedad de hábitats energéticos aprovechables.
4 Un medio ambiente estable. Debe existir una climatología en equilibrio con la actividad geológica del planeta con las mínimas perturbaciones externas posibles. De esta forma la evolución será más homogénea a lo largo de un mismo tiempo geológico climático más duradero y propicio para las generaciones de la vida.
BIBLIOGRAFIA
1. Historia de la materia. León Garzón Ruiperez. Biblioteca básica Nobel.
2. La búsqueda de vida en otros planetas. Bruce Jakosky. Cambridge.
3. Curso en homenaje a Joan Oró en su 75 aniversario de la UIMP "El origen de la vida ¿en la ttierra y otros planetas?
4. Evolucion ambiental. Lynn Margulis. Alianza Universidad.
