jueves, 17 de septiembre de 2009

Organismos de otros mundos (I): seres metálicos

Por primera vez en la historia, estamos conociendo otros planetas fuera del sistema solar, de muy diversos tamaños y características físicas y químicas. Aún no hemos detectado vida en ellos, pero ese momento puede estar próximo (ya hay en desarrollo misiones espaciales para encontrar algunas de las señales químicas de la vida).

La vida en la Tierra es inabarcablemente diversa, pero sólo representa las adaptaciones a un rango relativamente estrecho de condiciones ambientales y está determinada por la composición química de nuestro planeta y por sus características orbitales, gravitatorias, tectónicas, climáticas, etc. La vida en esos mundos tan distintos del nuestro puede ser de una inconcebible diversidad. Llevamos siglos soñando cómo pueden ser esos organismos.

En esta serie de entradas voy a presentar algunas de nuestras limitadas especulaciones acerca de cómo puede ser la vida extraterrestre. Estas especulaciones pueden también iluminar algunos aspectos de la vida terrestre en los que no habíamos reparado demasiado. Hoy planteo una pregunta simple: ¿Podrían los organismos de otros planetas estar constituidos en parte por metales? Una formulación casi equivalente de esta cuestión es: ¿Por qué los organismos de la Tierra no contienen partes metálicas? Estas preguntas las plantea Steven Vogel en su libro “Ancas y palancas. Mecánica natural y Mecánica humana”, que compara las diferentes soluciones tecnológicas que ha hallado la selección natural para los organismos vivos con las que han hallado los ingenieros humanos para los mismos problemas.

Tal vez los organismos de la Tierra no usan metales porque las menas en que se concentran son escasas. Pero algunos elementos metálicos están bien distribuidos. El aluminio constituye aproximadamente el 8% de la corteza terrestre, y el hierro un 5%. Estos elementos son abundantes en los suelos. Además, los organismos a veces obtienen elementos a partir de disoluciones. Las ascidias concentran vanadio a partir del agua del mar, que lo contiene en sólo 2 partes por mil millones. El argumento de la escasez no puede sin embargo descartarse sin más: los organismos utilizan los elementos metálicos unidos a diferentes sustancias químicas que actúan como enzimas y se necesitan en muy poca cantidad. Además, parece que la vida se originó en el mar, donde metales como el hierro, el cobre o el aluminio son muy escasos. Pero cabe imaginar planetas con un contenido en metales mayor que la Tierra, donde los organismos dispondrían de estos en la cantidad adecuada.

Los metales son difíciles de extraer, ya que en la naturaleza se presentan casi siempre unidos a otros elementos formando sales minerales. Su aislamiento requiere mucha energía y además en forma muy concentrada. Los metales más fáciles de extraer serían, por este orden, el oro, el mercurio, la plata y el cobre. El plomo y el hierro se podrían reducir, aunque a un coste energético bastante elevado. Otro problema es que los metales tienden fácilmente a oxidarse en contacto con el oxígeno, lo que requiere un aporte extra de energía para la conservación de estructuras metálicas. Pero un planeta con fuentes de energía concentrada abundantes y con una atmósfera reductora, sin oxígeno libre, como la que tuvo la Tierra primitiva, podría tal vez albergar organismos con partes metálicas.

Otro inconveniente de los metales podría ser su excesiva densidad (2,7 la del agua en el caso del aluminio; 7,9 en el del hierro), que haría torpes y pesados a los organismos. Pero las estructuras metálicas no tendrían por qué ser muy grandes y su peso podría ser compensado con cámaras de aire o depósitos de grasa. En los sedimentos de fondos acuáticos, los organismos con partes metálicas podrían enterrarse en la arena y el limo mejor que los organismos sin metales.

Los metales son apreciados por los humanos, entre otras muchas razones, porque no se resquebrajan: en ellos las fisuras no se propagan fácilmente. Los organismos han solucionado este problema usando materiales compuestos o con estructuras a nivel microscópico. Por ejemplo, un material con pequeños huecos repartidos por todo su volumen es resistente a la propagación de las fisuras. Otro material compuesto por capas de un material duro alternadas con otras de otro material de rigidez mucho más baja también es resistente. La naturaleza usa materiales compuestos en todas sus estructuras duras. La madera, por ejemplo, es un material compuesto de celulosa, material duro y fibroso, y de lignina, un adhesivo. Las conchas de los moluscos están compuestas por capas de material duro (sales de calcio) separadas por delgadas capas de proteína. Es probable que en otros mundos los organismos también prefieran materiales compuestos, aunque su elaboración sea más complicada que la de una estructura metálica.

Pero los metales tienen otras propiedades que podrían resultar interesantes para los organismos: su alta conductividad térmica (por ejemplo, la del cobre es 3.000 veces mayor que la de la madera y 660 veces mayor que la del agua) podría permitir a los organismos disipar calor de forma muy eficiente y rápida. La conductividad térmica de los tejidos animales es baja, aproximadamente igual a la del agua. Los animales movemos fluidos para disipar el calor: sangre y aliento cálidos. Pero este movimiento requiere un bombeo constante que consume energía. Unos delgados filamentos metálicos que condujeran el calor desde el interior del organismo al exterior serían más eficientes. La alta conductividad eléctrica de los metales también podría ser aprovechada por los organismos para construir nervios hiperveloces. Un nervio metálico transmite los impulsos eléctricos unos 5 millones de veces más deprisa que un nervio animal típico (el metal preferentemente empleado sería el cobre, común y muy buen conductor de la electricidad, aunque también podría ser la plata, que es el metal que mejor conduce la electricidad y que puede ser extraído de sus menas minerales con menos energía que el cobre, aunque es más escasa que éste). Los animales con nervios metálicos podrían reaccionar ante los estímulos y pensar a velocidades de vértigo.

En resumen, aunque el uso a gran escala de metales por los seres vivos no parezca muy probable, cabe imaginar un planeta con caracoles de concha brillante y bruñida, depredadores con afilados colmillos y garras de metal y formas de vida inimaginablemente inteligentes.

3 comentarios:

  1. Cutroso escribe algo que sirva

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  2. interesantemente mierdoso

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  3. Me estaba haciendo la misma pregunta y tu post resultó muy útil. Gracias :)

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