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domingo, 30 de diciembre de 2012

¿Se ha encontrado ya vida en Marte?


¿Es posible que la noticia del milenio ya se haya producido y no le hayamos prestado la atención adecuada? La NASA no debería ser muy reticente en anunciar a bombo y platillo la detección de organismos o restos fósiles marcianos, o quizá sí, en vista de algunos anuncios precipitados anteriores, y tal vez esté extremando la prudencia.

De momento, no parece haber pruebas definitivas, pero sí una acumulación sugerente de indicios. Ya uno de los experimentos de la sonda Wiking, en los años 70, dio resultados ambiguos y todavía hoy hay científicos que defienden que en aquel experimento se detectó vida (y no se han cortado a la hora de nombrar al organismo marciano): http://es.wikipedia.org/wiki/Gillevinia_straata

Otro posible indicio de vida actual en marte es la presencia de pequeñas cantidades de gas metano detectadas en la atmósfera de Marte desde 2.003. El metano es inestable en las condiciones de la atmósfera de Marte y se descompone muy rápidamente, por lo que para que se hayan detectado esas cantidades debe de haber una fuente en el planeta que continuamente esté reponiendo el metano que se degrada (se ha descartado que provenga de meteoritos). Aún no se sabe si este metano es de origen geoquímico o bioquímico. Las bacterias generan metano con bastante facilidad en la Tierra, por lo que quizá el metano marciano tiene su origen en microorganismos. Una próxima misión espacial contará con un aparato para distinguir entre los isótopos C12 y C14 en el metano y confirmar así su origen geológico o biológico.

Pero los indicios más fuertes a favor de la existencia de vida en Marte, al menos en el pasado, provienen de los meteoritos. En la actualidad hay contabilizados 57 meteoritos en la Tierra provenientes de Marte (esto se sabe por la peculiar composición isotópica de los materiales marcianos). En al menos 3 (Shergotty, Nakhla y el famoso ALH84001), se han encontrado indicios de moléculas orgánicas de posible origen extraterrestre o de estructuras que recuerdan a las producidas por los organismos vivos: http://es.wikipedia.org/wiki/Vida_en_Marte

Los hallazgos en el meteorito ALH84001, encontrado en la Antártida, levantaron mucho revuelo a mediados de los 90, aunque éste se aplacó por las críticas. Se encontraron cordones de tamaño y morfología similares a los de ciertos microorganismos terrestres, así como hidrocarburos aromáticos policíclicos, moléculas orgánicas complejas que parecían no haberse podido producir en la Antártida. Las críticas mostraron la posibilidad de que ambos rasgos se hubieran producido por mecanismos inorgánicos, pero una tercera estructura encontrada en el interior de las posibles células fósiles, ha hecho que el interés se renueve en los últimos años y que los investigadores se decanten incluso por la hipótesis de un origen orgánico. Nos referimos a unos cordones de cristales de magnetita muy parecidos a los que se encuentran en el interior de algunas bacterias magnetotácticas terrestres (que los usan para regular su altura en la columna de agua). Estos cristales presentan algunas características distintivas respecto a los producidos de modo inorgánico, y parece que muchos de los hallados en el meteorito marciano también presentan rasgos que delatarían su origen biológico.

Un primer estudio, publicado en 2.001, de estos cristales de magnetita, con participación española, ya apuntaba en esta dirección: http://www.spmn.uji.es/ESP/noveda14.html

Estudios posteriores de otros autores sobre estas magnetitas siguen apoyando la hipótesis de su origen biológico: http://www.quantum-rd.com/2010/05/meteorito-alh84001-muestra-evidencia-de.html

Y un reciente meteorito también aviva la intriga: meteorito

En vista de estos datos, parece plausible que las pruebas de vida se encuentren primero en meteoritos que en el planeta Marte.

¿Y cuáles son las últimas novedades que nos aporta el robot Curiosity desde Marte, a pesar de no está especialmente diseñado para detectar vida actual en el planeta rojo? Nada definitivo, pero sí algunos resultados sugerentes:

http://ecodiario.eleconomista.es/ciencia/noticias/4445770/12/12/La-NASA-halla-en-Marte-restos-de-carbono-puede-haber-vida-en-el-Planeta-Rojo.html

http://danielmarin.blogspot.com.es/2012/12/no-no-hay-vida-en-marte-bitacora-de.html

jueves, 12 de agosto de 2010

¿Así será la vida en Marte?

Paisaje de Marte


La "Cascada de Sangre", en la Antártida

Recientemente se han realizado varios descubrimientos de microorganismos terrestres que prosperan en ambientes "poliextremos", en los que no sólo se da algún condicionante ambiental que lleva la vida al límite, sino varios a la vez (frío, salinidad, elevada radiación UV, etc.). La presencia de vida en estos ambientes alienta la esperanza de que haya microorganismos también en Marte, donde prevalecen condiciones similares.

1. 7-7-2.010 (De "Noticias de la ciencia y la tecnología")

Un equipo de científicos ha descubierto que ciertas
bacterias que se alimentan de metano sobreviven en un insólito manantial situado en la
Isla Axel Heiberg en el extremo norte canadiense. El manantial Lost Hammer alberga vida microbiana y es similar en varios aspectos a los
posibles manantiales pasados o actuales de Marte.

El agua del manantial es tan salada que incluso a temperaturas muy por
debajo de cero no se congela. Tampoco contiene oxígeno consumible. Sin
embargo, hay grandes burbujas de metano que emergen a la superficie, lo
que despertó la curiosidad de los investigadores por determinar si el gas
era producido geológica o biológicamente, y si algo podría sobrevivir en
este entorno hipersalino y extremadamente frío.

Los investigadores no hallaron en el manantial bacterias productoras de
metano, por lo que éste debe producirse geológicamente. Sin embargo en el manantial existen singulares
organismos anaerobios que sobreviven consumiendo esencialmente metano y al
parecer respirando sulfato en vez de oxígeno.

Muy recientemente se ha descubierto que hay metano y agua congelada en
Marte. Fotos tomadas por el Mars Orbiter muestran formaciones de lo que
quizá podrían ser manantiales como el Lost Hammer.

La cuestión clave no es el origen del metano. Lo importante es que si
existe agua muy fría pero también lo bastante salada como para escapar a
la congelación, ese medio acuático hipersalino potencialmente podría
albergar una comunidad microbiana, incluso en el ambiente extremo de
Marte.

Aunque la isla Axel Heiberg es ya de por sí un lugar inhóspito, el
manantial Lost Hammer lo es aún más, rivalizando con algunas zonas del
planeta rojo. Hay lugares en Marte donde la temperatura no es muy fría,
oscilando entre 10 grados centígrados bajo cero y 0 grados, e incluso
subiendo por encima de 0, mientras que en Axel Heiberg la temperatura
desciende fácilmente a 50 grados bajo cero. El manantial Lost Hammer es el
entorno más salado y frío descubierto hasta la fecha.


2. 12-8-2.010 (de el periódico "El Mundo" on-line)

Un lago de la provincia de Catamarca, al noroeste de Argentina, puede dar pistas sobre cómo comenzó la vida en la Tierra y cómo se podría vivir en otros planetas, ha explicado un equipo del Consejo Nacional de Investigación Científica de Tucumán. Sus integrantes encontraron millones de "super" bacterias en el interior de un espejo de agua, situado en el centro de un cráter volcánico gigante, a más de 4.700 metros sobre el nivel del mar y que posee muy poco oxígeno.

El hábitat de las bacterias es similar al de la Tierra primitiva, antes de que los organismos vivieran y respiraran en una protectora atmósfera con oxígeno por todo el planeta. Las condiciones de esta laguna, llamada 'Diamante', incluyen altos niveles de arsénico y alcalinidad.

"Además de ser una ventana para mirar hacia nuestro pasado, estas lagunas y las bacterias que sobreviven en ellas, guardan el secreto de mecanismos de resistencia a condiciones extremas que pueden tener muchas aplicaciones biotecnológicas", dijo María Eugenia Farías, parte del quipo que descubrió las formas de vida en el lago Diamante a principios de este año. Si las bacterias pueden sobrevivir aquí, añade la investigadora, podrían sobrevivir en un lugar como Marte.

Las características de estas bacterias, denominadas "poliextremófilas", son excepcionales ya que prosperan en las más difíciles circunstancias. "Lo que tenemos aquí es una serie de condiciones extremas todas juntas y es eso lo que hace al hallazgo único en el mundo", dijo Farías.

El lago tiene un nivel de arsénico 20.000 veces superior al considerado seguro para el agua potable y su temperatura a menudo está bajo el nivel de congelación. Pero, como el agua es tan salada, cinco veces más que el agua de mar, el hielo nunca se forma.

"Por ejemplo, estas bacterias están muy expuestas a la radiación ultravioleta y su DNA muta mucho, entonces los mecanismos que usan ellas para sobrevivir a estas mutaciones pueden ser aplicados en la industria farmacéutica", señaló Farías.

3. 31-5-2.010 (de "Noticias de la ciencia y la tecnología")

En muchos aspectos, la Laguna Don Juan, en los Valles Secos de la
Antártida, es uno de los lugares más "extraterrestres" de la Tierra. La
laguna es nada menos que 18 veces más salada que los océanos de nuestro
mundo y prácticamente nunca se congela, incluso a temperaturas del orden
de los 40 grados Celsius bajo cero.

Un equipo de investigadores dirigido por biogeoquímicos de la Universidad
de Georgia ha descubierto en el lugar un mecanismo químico para la
producción de óxido nitroso, un importante gas con efecto invernadero. Ese
mecanismo era desconocido hasta ahora. Lo más importante posiblemente sea
que el descubrimiento podría ayudar a los estudiosos de Marte a reconocer
lagunas saladas similares en el planeta rojo y a comprender lo que
implicaría la presencia de tales lagunas en ciertos lugares.

La investigación agrega una nueva e interesante variable al conjunto
creciente de evidencias de que hubo, y todavía puede haber, agua en estado
líquido en Marte. El nuevo hallazgo podría ayudar a los científicos a desarrollar
sensores para detectar esas lagunas saladas en Marte.

Tal como señala la investigadora Samantha Joye, los suelos y las aguas
saladas de la laguna, así como los tipos de rocas que la rodean, son
similares a los existentes en Marte o que se cree que pueden existir allí.

Aunque el equipo
de investigación no detectó ningún "gas biológico" como el sulfuro de
hidrógeno y el metano, sorprendentemente sí detectaron altas
concentraciones de óxido nitroso, el cual suele ser un indicador de
actividad microbiana, pero que en este caso no podía serlo.

La laguna, que es una cuenca de cerca de 1.000 por
400 metros, es, con gran diferencia, la masa de agua más salada de la
Tierra; basta decir que es unas ocho veces más salada que el Mar Muerto.
Los investigadores se sorprendieron al constatar que, incluso sin
formas de vida presentes, detectaban óxido nitroso.

La explicación que han hallado es que una serie de reacciones entre el
agua salada y las rocas genera una amplia gama de productos, incluyendo
óxido nitroso e hidrógeno. Además de en la Laguna Don Juan, este novedoso
mecanismo podría existir igualmente en otros entornos de la Tierra y
también podría servir como un componente importante del ciclo de nitrógeno
en Marte y como una fuente de combustible (hidrógeno) para dar soporte a
la quimiosíntesis microbiana.

4. 27-5-2.009 (de "Noticias de la ciencia y la tecnología")

Según una nueva investigación, un depósito inexplorado de un líquido
salobre similar químicamente al agua de mar, pero sumergido bajo un
glaciar en el interior de la Antártida, parece sustentar vida microbiana
inusual en un lugar donde el frío, la oscuridad y la carencia de oxígeno
hacían creer hasta ahora a los científicos que nada podría sobrevivir.

Después de tomar muestras y analizar el flujo líquido de salida bajo el
Glaciar Taylor, un glaciar de la Capa de Hielo de la Antártida Oriental en
los Valles Secos de McMurdo, los investigadores creen que, con la ausencia
de suficiente luz para realizar la fotosíntesis, los microbios se han
adaptado a manipular compuestos de azufre y hierro para sobrevivir durante
el último millón y medio de años.

Los microbios son, además, de naturaleza notablemente similar a especies
encontradas en entornos marinos. Esto sugiere que esa población bajo el
glaciar es el remanente de una población de microbios mayor que en su día
vivió en un fiordo o en el mar, recibiendo luz solar. Muchos de estos
linajes marinos probablemente sufrieron un declive, mientras que otros se
adaptaron a las condiciones cambiantes cuando el Glaciar Taylor avanzó,
cerrando el sistema bajo una capa gruesa de hielo.

Los Valles Secos están entre los desiertos
más extremos de la Tierra. Los Valles reciben sólo 10 centímetros de nieve
al año como promedio. A pesar de la escasez de precipitaciones, durante el
verano de la Antártida, las temperaturas ascienden lo suficiente para que
una porción del hielo comience a derretirse. El agua del deshielo forma
arroyos que entran en lagos cubiertos por hielo.

La científica Jill Mikucki y sus colegas basaron sus análisis en muestras
tomadas en las Cataratas de Sangre, una formación de nombre ominoso pero
acertadamente descriptivo, ya que posee características que la hacen
parecer una cascada, al borde del glaciar, fluyendo irregularmente, y a
menudo presenta una brillante tonalidad roja, que destaca de modo notable
contra el fondo blanquecino de las masas de hielo.

La vida bajo el Glaciar Taylor podría ayudar a los científicos a responder
preguntas sobre la vida en otros entornos hostiles, incluyendo los lagos
subglaciales de la Antártida y quizás hasta en otros astros helados del
sistema solar, tales como el subsuelo bajo masas de hielo marcianas o el
océano bajo la corteza de hielo de la luna de Júpiter Europa.



5. 30-7-2.010 (de "El Mundo")

Un equipo investigador ha identificado rocas que podrían contener restos
fosilizados de vida en Marte.
Las primitivas rocas se encuentran en el área Nili Fossae, una de las zonas
contempladas para el amartizaje de la futura sonda Mars Science Laboratory
prevista para 2011, y cuya misión será precisamente analizar la habitabilidad
del planeta rojo.
La zona presenta unas características muy similares a la región del noroeste de
Australia donde se encontraron unos de los indicios más antiguos de vida sobre
la Tierra, enterrados y conservados en forma mineral.
El equipo investigador del Instituto de búsqueda de inteligencia extraterrestre
o Seti (Search for Extraterrestrial Intelligence Institute), en California,
considera que los mismos procesos hidrotermales que conservaron las marcas de
vida en las rocas australianas se pudieron dar en Nili Fossae en el pasado.

El descubrimiento en 2008 de carbonato en las rocas de Nili Fossae en Marte
revolucionó a la comunidad científica, ya que esta molécula era la prueba última
de que el planeta rojo podía haber albergado vida.
La nueva investigación ha relacionado las características de las rocas
marcianas, recogidas por infrarrojos desde el espectrómetro CRISM que orbita el
planeta, con las rocas de la zona Pilbara, en el noroeste australiano.
Los investigadores piensan que ciertas bacterias provocaron la formación de las
láminas de estromatolitos en Pilbara, comparables -en términos minerales- a las
primitivas rocas de Marte.
"Bajo esa zona [de Marte] es donde hay que buscar los indicios de vida; podría
estar enterrada bajo esas rocas", afirma Adrian Brown, investigador del Seti.

martes, 22 de septiembre de 2009

Organismos de otros mundos (IV): los colores de las plantas

Plantas de un planeta que gira alrededor de una enana roja madura

¿De qué color serán otros planetas con seres vivos? Ésta es la primera pregunta que nos hacemos en la antesala de un momento histórico. Se están desarrollando dispositivos capaces por primera vez de examinar el espectro electromagnético de la luz que atraviesa la atmósfera de planetas similares a la Tierra en sistemas planetarios distintos al nuestro. Las longitudes de onda predominantes (los colores) pueden revelarnos la presencia de moléculas indicadoras de vida, como el oxígeno, el metano o los pigmentos fotosintéticos de los vegetales de esos mundos. Las plantas de la Tierra son en su mayoría verdes porque las clorofilas absorben preferentemente los fotones azules (bastante energéticos pero poco abundantes) y los rojos (de menor longitud de onda y por tanto menos energéticos, pero más abundantes) que emite el sol, y reflejan los fotones verdes.

El sol emite la mayor parte de su radiación electromagnética en la banda visible del espectro y en la infrarroja, alcanzando un pico en el color amarillo. Las estrellas más abundantes en la galaxia, las enanas rojas, de menor masa que el sol (y por tanto, con una luminosidad mucho más débil) emiten la mayor parte de sus fotones en la banda infrarroja (aunque también emiten una poca luz de la zona visible) y presentan un pico en la banda del infrarrojo cercano (se ha demostrado que se puede realizar la fotosíntesis oxigénica con fotones del infrarrojo cercano pobres en energía; en este caso se necesitarían tres o cuatro fotones para romper una molécula de agua, en lugar de los dos que bastan a las plantas terrestres). Las enanas rojas jóvenes emiten fuertes destellos de luz ultravioleta que mataría la vida en la superficie de los planetas cercanos; por tanto, en ellos los organismos fotosintéticos se hallarían bajo las aguas. Una estrella del tipo espectral F (el sol es del tipo G y las enanas rojas del tipo M) es un poco más pesada que el sol y su luminosidad es bastante mayor. Presentan un pico de radiación en la zona violeta del espectro, aunque también emiten en el ultravioleta, el resto de la banda visible y el infrarrojo cercano. Estrellas de otros tipos no duran lo suficiente para que se desarrolle una vida compleja. Los investigadores concentran sus esfuerzos en detectar señales atmosféricas delatoras de vida en planetas que orbiten en torno a estrellas de tipo F, G y M y que presenten organismos terrestres que realicen una fotosíntesis oxigénica (los vegetales que viven en los océanos producen una señal muy dispersa que no puede ser detectada por los telescopios), o bien en planetas que giren en torno a estrellas de tipo M con cualquier tipo de fotosíntesis.

Es pues el tipo de estrella el que determina el color de los pigmentos fotosintéticos de plantas que se desarrollen en planetas cercanos (aunque también influye algo la composición química de la atmósfera, que puede absorber o reflejar selectivamente luz de longitudes de onda muy concretas). En un planeta que orbite en torno a una estrella de tipo M, debido a la baja luminosidad, las plantas tendrían varios pigmentos que absorberían la práctica totalidad de la luz que les llegase, por lo que reflejarían muy poca y serían prácticamente negras. La productividad vegetal podría ser similar a la de la Tierra. En un planeta que orbitase alrededor de una estrella de tipo F, las plantas recibirían una avalancha de fotones azules muy energéticos, al menos en las zonas ecuatoriales, por lo que deberían poseer un filtro que los reflejara; estas plantas se verían con tonalidades azules y violáceas. También es posible que sus pigmentos absorban sólo los fotones azules, más energéticos, y reflejen el resto de colores, con lo que la gama cromática puede ser más amplia.

Podemos realizar un paseo imaginario por mundos poblados de plantas negras de lúgubre aspecto, con hierba de color negro azabache y arbustos negruzcos, con tenebrosos bosques bajo una enorme (por cercana) y pálida estrella. O bien por selvas azules exuberantes y brumosas, iluminadas por una lejana estrella de brillo cegador.


Nota: mi fuente ha sido el artículo “El color de las plantas extraterrestres”, de Nancy Y. Kiang, publicado en el número de junio de 2.008 de “Investigación y Ciencia”.

lunes, 21 de septiembre de 2009

Organismos de otros mundos (III): animales de Júpiter

(fragmento de “Cosmos”, de Carl Sagan)

"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 intentar imaginarme algo diferente.

En un planeta gaseoso gigante como 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 un flotante, una especie de gran globo de hidrógeno capaz de ir expulsando 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, cuanto 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 pereciendo.

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 las 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 conocerlo con 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 a 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."

Organismos de otros mundos (II): las criaturas de Stanley Weinbaum

Stanley Weinbaum fue escritor en una época ya “arqueológica” de la ciencia-ficción. Empezó a los 31 años a escribir relatos, que publicó en rápida sucesión en revistas del género desde 1.934 a 1.936, año en que murió de cáncer. Si hubiera seguido escribiendo, hoy sería considerado uno de los maestros indiscutibles del género. Weinbaum fue casi el primero que sintió interés por las formas de vida alienígenas en si mismas, y no como meros elementos de una trama demasiado parecida a la de relatos fantásticos y de aventuras anteriores. Además, supo imaginar formas de vida mucho más exóticas e interesantes que los hombrecillos cabezones verdes o los monstruos gelatinosos de moda por aquella época. Weinbaum tenía una sólida formación biológica, que se manifiesta en la descripción de ecologías y metabolismos imaginarios y bien estructurados. Así, en el relato de aventuras El planeta de los parásitos imagina una biología vertiginosa para las zonas cálidas y húmedas de Venus (según las especulaciones de la época, Venus era un mundo tropical y exhuberante), mientras que inventa unas criaturas semivegetales para la cara oscura en Lotófagos. Para el planeta Marte, también crea formas de vida extrañas y fascinantes, en Una odisea marciana y El valle de los sueños. Además, el autor conoce bien la biología evolucionista y la genética de la época. En dos de sus relatos explora conceptos de estas disciplinas y los lleva hasta límites alucinantes. Máxima adaptabilidad es una deslumbrante fantasía acerca de las posibilidades de adaptación de los seres vivos y acerca del enorme poder de la selección sexual. La isla de Proteo muestra cómo evolucionan los organismos en las islas, bajo el efecto de unas tasas de mutación exageradas.

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.