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17-Mar-2008

La exobiología: del origen de la vida a la vida en el Universo (I)

La obsesiva cuestión de saber si estamos solos en el Universo y si, en general, la vida es universal, sigue sin tener respuesta hoy en día.

Un artículo original de André Brack, exobiólogo.

Autora de la traducción: Marisa Raich

No obstante, los avances en las distintas disciplinas que constituyen la exobiología y que van desde la astrofísica a la biología, así como los numerosos resultados cosechados por las recientes misiones de exploración del sistema solar, permiten cierto optimismo en cuanto a la existencia de vida extraterrestre que, sobre la base de los argumentos presentados aquí, descansaría sobre una química orgánica del carbono en agua líquida.


Tierra primitiva
© NASA

El paso de la materia a la vida tuvo lugar en el agua hace unos cuatro mil millones de años con sistemas químicos a base de carbono capaces de auto-reproducirse y de evolucionar. Actualmente, las investigaciones se centran en la sintetización in vitro de vida primitiva artificial, en la búsqueda de fósiles en los sedimentos antiguos y en hallar un segundo ejemplo de vida en otro cuerpo celeste que presente condiciones similares a las que permitieron la aparición de la vida terrestre. Las condiciones debieron existir en Marte hace cuatro mil millones de años, y quizá existan todavía hoy en día bajo los bancos de hielo de Europa, una luna de Júpiter. Titán también cobija una química orgánica particularmente activa. Las moléculas orgánicas detectadas en el medio interestelar y el descubrimiento de más de 250 planetas extrasolares alientan a los científicos a buscar la presencia de vida más allá del sistema solar.

El origen de la vida

Para los químicos, el paso de la materia a la vida se hizo en el agua con autómatas químicos capaces de auto-reproducirse (crear individuos como ellos a partir de ellos mismos), y de evolucionar.


El surgimiento de la vida: un sistema abierto capaz de auto-reproducirse y de evolucionar

Por analogía con el mundo vivo contemporáneo se considera en general que los autómatas ya utilizaban moléculas orgánicas, es decir moléculas constituidas esencialmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, o CHON, precursoras de las moléculas biológicas contemporáneas.


Cristales de zirconio de una antigüedad de 4.400 millones de años, modelados por el agua

El agua no representa ningún problema importante pues todo indica que la Tierra ya estaba cubierta de océanos poco tiempo después de su formación, hace más de 4 000 millones de años, como lo indican los informes isotópicos del oxígeno medidos en un zirconio (cristal de silicato de zirconio que contiene restos de uranio y de torio que han permitido datarlo) de una antigüedad de 4 400 millones de años encontrado en unos sedimentos de Australia occidental (Wilde et al., 2001).

Probablemente, el agua participó en los mecanismos fundadores de la vida primitiva garantizando la difusión de las moléculas orgánicas e intercambiando los enlaces del hidrógeno con éstas (Brack, 2001).


El agua es un buen disolvente gracias a los enlaces del hidrógeno

Dado que estos autómatas aparecieron probablemente entre 4 200 y 3 800 millones de años durante la fase de bombardeo intenso de la Tierra (entre 4 100 y 3 800 millones de años), debían ser lo bastante robustos y simples como para sobrevivir a tales cataclismos y eventualmente empezar de nuevo varias veces. Si ése es el caso, tales autómatas deberían poder ser reproducidos en un tubo de ensayo. El descubrimiento de vida extraterrestre en un cuerpo celeste que presenta un entorno similar al de la Tierra demostraría la relativa sencillez del surgimiento de la vida y reconfortaría a los químicos en su trabajo. La idea de vida más allá de la Tierra está anclada en el imaginario humano desde la antigüedad. Epicuro, 300 a.C., escribía ya a Herodoto: "Hay infinitos mundos... los cuerpos llenos e indivisibles, de los que están formados y en los que se resuelven los compuestos, presentan formas tan diversas que no podemos conocer su número, ya que no es posible que tantas formas diferentes provengan de un número limitado y comprensible de figuras semejantes". Más recientemente, esta idea no ha dejado de alimentar una vasta literatura de ciencia-ficción. Al mismo tiempo, los progresos espectaculares de la biología molecular permitían poner en evidencia la extraordinaria complejidad de la vida celular y de sus mecanismos de regulación. Se desarrolló entonces la idea de que tal complejidad sólo podía haber sido, en su origen, el resultado de un concurso de circunstancias absolutamente excepcional. Antoine de Saint-Exupéry escribió: "De una lava en fusión, de una pasta de estrellas, de una célula viva germinada por milagro salimos y, poco a poco, nos elevamos hasta escribir cantatas y pesar vías lácteas".

La idea de un acto aislado fundador de la vida fue ampliamente difundida por Jacques Monod (Monod, 1970): "La vida apareció sobre la Tierra: ¿cuáles eran, antes de tal acontecimiento, las probabilidades de que fuera así? No se excluye la hipótesis, sino al contrario, por la estructura actual de la biosfera, de que el acontecimiento decisivo se produjera una única vez. Lo cual significaría que las probabilidades, a priori, eran prácticamente nulas". Este punto de vista, que sostiene que el sistema de origen ya era demasiado complejo para reproducirse por segunda vez, no es compartido por los químicos. Estos últimos preconizan la sencillez, y por tanto el carácter repetitivo de la vida.

Próximo capítulo:

Las diferentes fuentes de moléculas orgánicas, un origen terrestre

Crédito de las imágenes: NASA, Futura-Sciences.

Fuente: Astroseti
Traducido y editado por el equipo de Astroseti.
Colaboradores:
- Marisa Raich
- Xavier Civit