La astrobiología

 

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LA ASTROBIOLOGÍA ¿UNA CIENCIA DE MODA?

 

Jesús Duque Macías.

Departamento de Biología y Geología. IES Politècnic de Palma de Mallorca.

jduque@aglocem.com 

Geólogo y Licenciado en Filosofía y Letras. Presidente de la AGEIB ( Asociación de Geólogos de las Islas Baleares).

Miembro del Seminario Permanente de CTS de Palma de Mallorca.

 

Nadie duda que si se descubriera aunque sólo fuera un único microbio extraterrestre, siempre que pudiera demostrarse que había evolucionado independientemente de la vida en la Tierra, modificaría drásticamente nuestra visión del mundo y cambiaría nuestra sociedad tan profundamente como lo hicieron las revoluciones de Copérnico y Darwin. Sin temor a engaño ese hecho podría ser descrito como el descubrimiento científico más grande de todos los tiempos. Paul Davies

¿ESTÁ DE MODA LA BÚSQUEDA DE VIDA EXTRATERRESTRE?

En este 2004 los medios de información nos bombardean con información de las diferentes sondas mandadas a Marte, una de ellas por primera vez no es de la NASA sino de la Agencia Espacial Europa (ESA). Nos han demostrado fehacientemente la existencia de agua en el suelo de Marte, y también que en tiempos remotos ha circulado agua líquida por su superficie, dejando estructuras de corriente y depositando minerales como el hematites. Esto hace pensar que las características de ese planeta en el pasado son favorables para encontrar evidencia de vida antigua. Los científicos se afanan en buscar formas muy primitivas de algo que puedan constatar como vida. En Marte no hay vida, la pregunta es si ha habido en el pasado algún vestigio por muy simple que este sea de vida y poder compararla con la que ha existido en la Tierra.

Lejos quedan todavía respuestas a preguntas que han despertado la curiosidad, la imaginación y la capacidad investigadora del hombre, como la famosa ¿estamos solos en el Universo…?. Desde los comienzos de las civilizaciones, el hombre ha creído en la existencia de seres mas o menos parecidos a nosotros que habitan otros mundos. Pero a medida que se conoce más sobre la evolución de la especies y de la biología molecular se tiene la idea que la especie humana no es un necesidad biológica, que podría repetirse en cualquier parte, sino mas bien una casualidad cósmica que no tiene por qué volver a aparecer. Quizá esta pregunta sobre si somos los únicos seres conscientes del universo sea la más desconcertante y la que promueva mayores controversias entre los científicos.

Sea como fuere el hombre sigue buscando respuestas. La mayor parte de la base científica sobre este tema se inicia en la década de 1970 de la mano del mayor divulgador de la ciencia del siglo XX, Carl Sagan. Esta nueva ciencia se conoce como astrobiología. La contaminación de cierta ciencia-ficción hace que los no especialistas confundamos términos propios de la astrobiología con otros de pura ficción. En este breve artículo pretendo daros una idea muy somera de esta ciencia, dejando de lado las parte de ficción. Esto es lo real, desde el punto de vista científico, lo demás es producto de la imaginación, lo cual en principio no es bueno o malo sino diferente. Por eso es necesario poner las cosas en su sitio.

PERO... ¿QUÉ ES LA ASTROBIOLOGÍA?

La Astrobiología es una ciencia impulsada en el seno de la NASA para investigar el origen de la vida y su presencia e influencia en el Universo. Se trata, en síntesis, de averiguar cómo surgen las formas iniciales de la vida y de qué manera esos bloques orgánicos se combinan hasta crear formas vivas, de estudiar las interacciones mutuas entre los seres vivos y el entorno en el que habitan, y también de cómo la vida se ha podido extender o existir más allá de las fronteras de nuestro planeta. Un tema interesante es llegar a conocer si la vida surge en la Tierra o la materia orgánica es anterior a la formación de ésta, como parece indicar la existencia de materia orgánica en los meteoritos llamados condritos, en los cuales se han descubierto aminoácidos (moléculas que forman el ADN), a esta hipótesis se la conoce como neoplaspermia. La ciencia oficial concede el crédito a la idea de Oparin de que la vida ha tenido su origen en la Tierra hace más de 3000 millones de años.

Otros términos cercanos al de astrobiología son los de exobiología, para referirse a posible vida fuera de la Tierra; o bioastronomía que se definió como el estudio de las formas de vida que pudieran existir en algunos planetas; o biocosmología, estudio de las formas de vida posiblemente existentes en el cosmos, que, en el grado actual de los conocimientos humanos, es cuestión puramente teórica.

Un grupo de científicos ha definido la astrobotánica  como una rama  de la biología, que estudia la posibilidad de existencia de vida vegetal (autótrofa) en los planetas del sistema solar, especialmente en Marte.

No hay que confundir esas ciencias que tienden a estudios básicos y teóricos con otra que tiene aplicaciones tecnológicas como es la bioastronáutica: ciencia que estudia los problemas fisiológicos y psicológicos a que deben hacer frente los astronautas en sus vuelos espaciales, estancia en la Luna, viaje a Marte, etc, por ejemplo imposibilidad de respirar directamente en el espacio, variaciones de la gravedad, adaptación a las grandes velocidades de los vehículos espaciales, etc. 

Actualmente, el término que más se utiliza para referirse a estos temas desde el punto de vista científico es el de astrobiología. Entre los instrumentos más poderosos de esta ciencia se cuenta con un complicado conjunto de conceptos que unidos a un sofisticado aparato matemático intenta englobar en el mismo estudio todas las escalas y todos los niveles de complejidad: desde el molecular hasta el galáctico.

¿QUÉ PREGUNTAS INTENTAN RESOLVER LOS ASTROBIÓLOGOS?

Con una nueva y amplia perspectiva, los astrobiólogos hacen suyas algunas cuestiones históricas, a la vez que plantean nuevas preguntas:

¿Cómo surgió la vida sobre la Tierra? ¿Pudo haber aparecido vida en otros planetas (como Venus o Marte) tiempo atrás, al igual que surgió en la Tierra? ¿Es la vida un mero accidente, o por el contrario, constituye un fenómeno frecuente en el Cosmos? ¿Es la evolución, tal como la conocemos en la Tierra, un fenómeno universal? ¿Sería posible que otras biosferas pudieran tener formas propias de convivir con sus planetas?

Todas estas preguntas están confinadas en el espacio tiempo ya que el conocimiento del cosmos en su dimensión está limitado por la velocidad de la luz. Dicho de otra forma sólo podríamos contactar con vida inteligente cuando coincidiéramos en el espacio y en el tiempo. La existencia de vida es una cosa y la presencia de vida inteligente es otra ya improbable por sí, pero además hay que añadir el confluir en el tiempo. Un mensaje mandado a una distancia de la Tierra de 5 millones de años luz, tardará en llegar 5 millones de años a la Tierra, tiempo suficiente para que la especie humana se haya extinguido (y con suerte no haber destruido su planeta). También nos podemos plantear si a día de hoy la humanidad está suficientemente avanzada para poder captar mensajes de posibles civilizaciones más avanzadas. Es decir no solamente es necesario que exista vida inteligente en el Universo para poder saber de ella, sino que se tienen que dar otra serie de circunstancias que hace que las posibilidades de contacto sean bastante bajas.

ESTUDIAR EL PASADO PARA ENTENDER EL FUTURO

Si queremos comprender el largo camino que une la vida terrestre con el origen del Universo, tenemos que entender nuestro planeta y su relación con los seres vivos que alberga. El origen de la vida terrestre y la flexibilidad de los organismos para colonizar, incluso los hábitats más desfavorables, atraen el interés de los astrobiólogos. La Astrobiología agrupa a físicos, biólogos, astrónomos, bioquímicos, microbiólogos, ingenieros, matemáticos, geólogos y hasta filósofos: es un trabajo en equipo, y la fuerza de ese equipo radica en el distinto entrenamiento científico de sus componentes y en las nuevas relaciones que se producen entre ellos y que fortalecen esta ciencia interdisciplinar.

CIENTÍFICOS DE MUCHAS ESPECIALIDADES Y MENTALIDADES COLABORAN PARA ALCANZAR UNA COMPRENSIÓN GLOBAL

Los astrobiólogos, científicos de muchas especialidades, estudian todos los aspectos relacionados con la vida. Los astrofísicos analizan los procesos que acontecen en el interior de las estrellas y que producen los elementos químicos básicos de la vida, la forma en que son expulsados en descomunales explosiones y también cómo algunos se mezclan con el gas y el polvo con el que se construyen los planetas: un proceso que parece frecuente en el Universo. Según estos científicos hay razones suficientes para sospechar que la vida pudo existir en planetas como Marte y Venus, y en satélites como Europa. También buscan formas para detectar planetas extrasolares (ya hay unos cuantos detectados) que orbiten unos tipos concretos de estrellas, en los que sus características físicas y químicas les hagan más adecuados para que la vida haya podido surgir en ellos.

Los biólogos investigan las reglas evolutivas y la genética que gobierna el mundo viviente actual para aplicar ese conocimiento a otros escenarios distintos a la Tierra. Los seres vivos dejan en las atmósferas de los planetas que habitan huellas (como nuestro oxígeno) que pueden delatar la vida. Climatólogos, geólogos y oceanógrafos estudian la forma en que la atmósfera, los océanos y la tierra se relacionan y el papel que juegan los seres vivos en estas interacciones, que permiten un clima que, aunque inestable, siempre ha sido apto para la vida. Los geólogos investigan también el papel de los procesos que dan lugar a los volcanes, generan la deriva de los continentes y las deformaciones de la corteza terrestre (como la formación de cordilleras), todos ellos relacionados de una u otra forma con el origen y la evolución de la atmósfera y, por lo tanto, con la vida. Los planetólogos, a manera de geólogos extraterrestres, usan estos conocimientos para reconstruir la historia de otros cuerpos planetarios. Los paleontólogos y los biólogos estudian la historia fósil de la vida y tratan de comprender qué tipos de ambientes planetarios permiten la aparición de vida: por ejemplo, hasta qué punto el surgimiento de la vida es compatible con los impactos de asteroides y cometas que quizás son frecuentes en las épocas iniciales de la formación de los sistemas de planetas; intentan comprender asimismo la aparición de organismos más complejos.

Los físicos abordan el estudio de los seres vivos mediante la ciencia de la complejidad, el concepto del caos y el análisis de las relaciones matemáticas que existen entre lo vivo y lo inanimado. Los matemáticos, bioquímicos y expertos en evolución realizan simulaciones informáticas de las moléculas vivas que pudieron surgir en un ambiente primitivo e intentan reproducir en el laboratorio las condiciones y los procesos que desembocaron en la aparición de vida.

Finalmente, los ingenieros integran los conocimientos y desarrollos de los científicos en instrumentos y misiones espaciales que sirven para recabar datos que reafirman nuestro conocimiento.

¿DE QUÉ  PARTEN Y CUÁLES SON SUS  OBJETIVOS?

La Astrobiología ha recogido el legado de las sondas Viking que, en 1976, aterrizaron en Marte y cautivaron la atención mundial ante la realización de una serie de experimentos para analizar el suelo marciano y encontrar alguna pista sobre posibles formas de vida microscópica. Aunque no se obtuvieron resultados positivos, las Viking constituyeron un hito en la historia de la exploración planetaria ya que fueron las únicas de entre las decenas de sondas enviadas al espacio que buscaron signos de vida fuera de la Tierra.

El propósito real de la Astrobiología, bastante más prosaico, es desarrollar la ciencia necesaria para equipar a las sondas de las futuras misiones a Marte y otros planetas con los instrumentos y tecnología avanzada especializada en detectar otras formas de vida. Hoy día hay dos robots sobre Marte y sondas orbitando muy cerca de su superficie. Se perfora el suelo, se toman muestras de rocas y sobre todo se rastrea en busca de algún resto fósil. Otros cuerpos del Sistema Solar que tienen aptitudes para poder haber albergado vida en el pasado y donde se quiere en un futuro enviar sondas son el satélite jupiteriano Europa, para escudriñar posibles océanos de agua líquida bajo gruesos témpanos de hielo, o a Titán, para analizar escenarios parecidos a la Tierra primitiva. El desarrollo de nuevas técnicas y sensores, que proporcionará un “olfato” más poderoso a las sondas de exploración para detectar formas de vida en otros planetas, es uno de los objetivos básicos de la Astrobiología.

Existe un centro de Astrobiología en España dependiente, como no, de la NASA, en las cercanías de Madrid, en concreto en Torrejón de Ardoz.

LA IMAGINACIÓN DE LOS CIENTÍFICOS: CARL SAGAN

A veces los propios científicos, utilizando parámetros de la física y la química, van más allá que la imaginación de muchos autores de ciencia ficción. Como ejemplo, cedo la palabra a Carl Sagan (1934-1990) con este pequeño texto de su libro y serie televisiva más famosa “Cosmos”. Nos comenta su visión de los seres extraterrestres:

“Aunque la vida en otro planeta tenga la misma química molecular que la vida de aquí, no hay motivo para suponer que se parezca a organismos familiares. Tengamos en cuenta la diversidad enorme de seres vivos sobre la Tierra, todos los cuales comparten el mismo planeta y una biología molecular idéntica. Los animales y plantas de otros mundos es probable que sean radicalmente diferentes a cualquiera de los organismos que conocemos aquí. Puede haber alguna evolución convergente, porque quizás sólo haya una solución óptima para un determinado problema ambiental: por ejemplo algo parecido a dos ojos para tener visión binocular en las frecuencias ópticas. Pero en general el carácter aleatorio del proceso evolutivo debería crear seres extraterrestres muy diferentes de todo lo conocido.

No puedo deciros qué aspecto tendría un ser extraterrestre. Estoy terriblemente limitado por el hecho de que sólo conozco un tipo de vida, la vida de la Tierra. Algunas personas (como autores de ciencia ficción y artistas) han especulado sobre el aspecto que podrían tener otros seres. Me siento escéptico ante la mayoría de estas visiones extraterrestres. Me parece que se basan excesivamente en formas de vida que ya conocemos. Todo organismo es del modo que es debido a una larga serie de pasos, todos ellos improbables. No creo que la vida en otros lugares se parezca mucho a un reptil o a un insecto o a un hombre, aunque se le apliquen retoques cosméticos menores como piel verde, orejas puntiagudas y antenas. Pero si insistís, podría imaginarme algo diferente:

En un planeta gaseoso gigante con Júpiter, con una atmósfera rica en hidrógeno, helio, metano, agua, y amoníaco, no hay superficie sólida accesible, sino una atmósfera densa y nebulosa en la cual las moléculas orgánicas pueden ir cayendo de los cielos como el maná, como los productos de nuestros experimentos de laboratorio. Sin embargo, hay un obstáculo característico para la vida en un planeta así: la atmósfera es turbulenta, y en el fondo de ella la temperatura es muy alta. Un organismo ha de ir con cuidado para no ser arrastrado al fondo y quedar frito.

Para demostrar que no queda excluida la vida en un planeta tan diferente, E.E. Salpeter, colega mío en Cornell, y yo mismo hemos hecho algunos cálculos. Como es lógico no podemos saber de modo preciso qué aspecto tendría la vida en un lugar así, pero queríamos saber la posibilidad de que un mundo de este tipo, cumpliendo las leyes de la física y de la química, estuviera habitado.

Una solución para vivir en estas condiciones consiste en reproducirse antes de quedar frito, confiando en que la convección se llevará algunos de tus vástagos a las capas más elevadas y más frías de la atmósfera. Estos organismos podrían ser muy pequeños. Les llamaremos hundientes. Pero uno podría ser también tambien un flotante, una especie de gran globo de hidrógeno capaz de ir expulsando gases de helio y gases más pesados y de dejar sólo el gas más ligero, el hidrógeno; o bien un globo de aire caliente que se mantendría a flote conservando su interior caliente y utilizando la energía que saca del alimento que come. Como sucede con los globos familiares de la Tierra, cuando más hondo es arrastrado un flotante, más intensa es la fuerza de flotación que le devuelve a las regiones más elevadas, más frías y más seguras de la atmósfera. Un flotante podría comer moléculas orgánicas preformadas, o fabricarse moléculas propias a partir de la luz solar y del aire, de modo parecido a las plantas de la Tierra. Hasta un cierto punto, cuanto mayor sea un flotante, más eficiente será. Salpeter y yo imaginamos flotantes de kilómetros de diámetro, muchísimo mayores que las mayores ballenas que hayan existido jamás, seres del tamaño de ciudades.

Los flotantes pueden impulsarse a sí mismos a través de la atmósfera planetaria con ráfagas de gas, como un reactor o un cohete. Nos los imaginamos dispuestos formando grandes e indolentes rebaños por todo el espacio visible, con dibujos en sus pieles, un camuflaje adaptativo que indica que también ellos tienen problemas. Porque hay por lo menos otro nicho ecológico en un ambiente así: la caza. Los cazadores son rápidos y maniobrables. Se comen a los flotantes tanto por sus moléculas orgánicas como por su reserva de hidrógeno puro. Los hundientes huecos podrían haber evolucionado para dar los primeros flotantes y los flotantes autopropulsados darían los primeros cazadores. No puede haber muchos cazadores, porque si se comen a todos los flotantes, ellos mismos acaban desapareciendo.

La física y la química permiten formas de vida de este tipo. El arte les presta un cierto encanto. Sin embargo la Naturaleza no tiene por qué seguir nuestras especulaciones. Pero si hay miles de millones de mundos habitados en la galaxia Vía Láctea, quizás habrá unos cuantos poblados por hundientes, flotantes y cazadores que nuestra imaginación, atemperada por la leyes de la física y de la química, ha generado.

La biología se parece más a la historia que a la física. Hay que conocer el pasado para comprender el presente. Y hay que conocer con un detalle exquisito. No existe todavía una teoría predictiva de la biología, como tampoco hay una teoría predictiva de la historia. Los motivos son los mismos: ambas materias son todavía demasiado complicadas para nosotros. Pero podemos conocernos mejor conociendo otros casos. El estudio de un único caso de vida extraterrestre, por humilde que sea, desprovincializará la biología. Los biólogos sabrán por primera vez qué otros tipos de vida son posibles. Cuando decimos que la búsqueda de vida en otros mundos es importante, no garantizamos que sea fácil de encontrar, sino que vale mucho la pena buscarla.

Hasta ahora hemos escuchado solamente la voz de la vida en un pequeño mundo. Pero al fin nos disponemos ya a captar otras voces en la fuga cósmica”.

COMENTARIO FINAL

¿Merece la pena gastar tantos millones de dólares/euros en buscar vida extraterrestre? Por una parte se puede justificar como el avance del conocimiento, y por la ansiedad de descubrir propia del ser humano. Pero siendo un poco más prosaico, ¿quién decide cómo, cuánto y de qué manera se gasta? No hay política científica que nos ceda la voz a todos para poder decidir.

Hay muchos que opinan que el desajuste económico y social de nuestro planeta es motivo suficiente para posponer esas multimillonarias inversiones; como colonizar la Luna o viajar a Marte. Sería como si uno se comprara un avión cuando todavía no ha pagado sus zapatos. Tal vez hay que resolver suficientes cuestiones en nuestro planeta para aventurarnos fuera. Dentro del contexto biológico evolutivo, hasta que una cualidad nueva no es adquirida por toda la población que conforma la especie no se considera un avance de la especie. Desde el punto de vista de la humanización tecnológica, hasta que un avance no esté al alcance de todos, es decir hasta que no esté socializada no se puede considerar un avance de la humanidad. La pregunta sería, ¿a la Luna llegó la humanidad o llegaron los estadounidenses?.

Tal vez existan otras formas de vida, pero aún hay mucho que hacer por la vida en nuestro planeta. Globalicemos la justicia social y la economía y después busquemos más.

 

BIBLIOGRAFÍA

Gould, Stephen Jay (2002) Acabo de llegar. Ed. Crítica Colección Drakonos. Barcelona 2002

Kid, Mark (1993) Marte:¿Un mundo de la era glacial?.Ed. Equipo Sirius, Biblioteca de divulgación científica. Madrid 1993

Ruiz de Gopegui, Luis. Rumbo al cosmos. Ed. Temas de Hoy Colección Tanto por Saber. Madrid 1999.

Sagan, Carl (1977). Los dragones del Edén. Ed. RBA. Barcelona 1993

Sagan, Carl (1980). Cosmos. Ed. Planeta. Barcelona 1982

Schopf, J.W. (1999). La cuna de la vida. Ed. Crítica. Colección Drakontos. Barcelona 2000

Toharia, Manuel (1998) Hijos de las estrellas. Ed. Temas de Hoy Colección Tanto por Saber. Madrid 1998

 

ALGUNAS DIRECCIONES DE INTERNET RELACIONADAS CON EL TEMA.

SETI Project: http://www.seti-inst.edu/

SETI-HISPANO: http://www.astrored.net/setihispano/

Kepler Mision: Search for Habitable Planets: http://www.kepler.arc.nasa.gov/

Extrasolar Planets Encyclopedia: http://www.obspm.fr/encycl/encycl.html

44_Links_astrobiologicos.html44_Links_astrobiologicos.htmlBack to the index

Astrobiology at NASA: http://astrobiology.arc.nasa.gov

NSLORT/Exobiology (NASA Specialized Centre of Research & Training in Exobiology): http://exobio.ucsd.edu/

The Astrobiology Web: http://www2.astrobiology.com/astro/

Nasa Center for Computacional Astrobiology: http://cca.arc.nasa.gov/


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