Exogénesis y panspermia
OG.CN.2. -O.CN.B.5.1. -O.CN.B.5.2. -CN.B.5.1.3 Indagar los procesos de abiogénesis de las moléculas y macromoléculas orgánicas en otros lugares del universo, formular hipótesis sobre las teorías de diversos científicos y comunicar los resultados.
Imagina que un fragmento de roca espacial llega a la Tierra. Al analizarlo, los científicos encuentran compuestos orgánicos, como aminoácidos. ¿Podría la vida tener su origen fuera de nuestro planeta? Hoy exploraremos dos teorías que abordan este enigma: la exogénesis y la panspermia.
Saberes previos ¿Qué necesita una teoría para considerarse científica?
Los estudios astronómicos y las exploraciones llevadas a cabo por vehículos espaciales no tripulados indican hasta el momento que entre los planetas de nuestro sistema solar, sólo la Tierra sustenta vida. Las condiciones en nuestro planeta son ideales para los sistemas vivos basados en moléculas que contienen carbono. Un factor principal es que la Tierra no está demasiado cerca ni demasiado lejos del Sol. Las reacciones químicas de las cuales depende la vida tal como la conocemos requieren agua líquida y virtualmente cesan a temperaturas muy bajas. A su vez, a temperaturas altas, los compuestos químicos complejos esenciales para la vida son demasiado inestables, de modo que en estas condiciones no pueden acumularse.
Una característica de la atmósfera de la Tierra es que filtra muchas de las radiaciones más energéticas provenientes del Sol, capaces de romper los enlaces covalentes entre los átomos de carbono. Sin embargo, permite el pasaje de la luz visible, lo que posibilitó uno de los pasos más significativos en la evolución de los sistemas vivos complejos: la fotosíntesis.
No obstante, frente a las controversias sobre el origen de la vida, algunos científicos reconocidos postularon que hasta las formas de vida más simples existentes en la actualidad son demasiado complejas para haberse originado en la Tierra, desplazando la búsqueda del origen de la vida al espacio interestelar.
Distinta es la hipótesis de que una buena parte de la materia prima para el proceso del origen de la vida podría haber provenido del espacio interestelar. Ciertos estudios muestran que las moléculas orgánicas más simples se sintetizan espontánea y abundantemente en el espacio, de manera que es factible que hayan ingresado en la Tierra primitiva transportadas por cometas y meteoritos. Una evidencia que apoyaría esta propuesta es el hallazgo de aminoácidos en un meteorito encontrado en 1969 en Australia.
Más recientemente, en 1996, se encontró otra evidencia de que la vida podría haberse originado en otros planetas: en un meteorito proveniente de Marte hallado en la Antártida aparecieron posibles señales de organismos. Sin embargo, muchos investigadores son escépticos respecto de estos hallazgos y sugieren que las estructuras observadas en el meteorito son producto de reacciones inorgánicas. Con esta controversial evidencia en mente, podemos preguntarnos: ¿cuáles son los limites de las condiciones ambientales compatibles con la existencia de vida?, ¿podría la vida haber surgido también en otro planeta? Y en ese caso, ¿tendría las características de la vida que conocemos?. Muchos biólogos evolutivos señalan que si la vida se hubiera originado y evolucionado en otro planeta en forma independiente, los organismos extraterrestres no tendrían por qué compartir rasgos con los seres vivos terrestres. El fenómeno de la vida en otros escenarios podría haber sido el resultado de una combinación inimaginable de moléculas desconocidas y con propiedades completamente diferentes, como formas hipotéticas de vida basada en el silicio.
En este contexto, la posibilidad de que el origen de los seres vivos que hoy habitamos en el planeta se hubiera dado en otros lugares del universo no es nueva ni descabellada, como lo sugieren los crecientes hallazgos astronómicos que analizaremos a continuación.
Ya en la antigua Grecia el filósofo Anaxágoras (500–428 a. C.) halló en la exogénesis (un origen extraterrestre) la explicación para la vida en nuestro planeta. Posteriormente, el sueco Svante Arrhenius (1859-1927) retomó estas ideas a principios del siglo pasado, proponiendo que pequeñas esporas o bacterias pudieron haber llegado a bordo de meteoritos que atravesaron nuestra atmósfera y cayeron en diferentes puntos del planeta, iniciando el camino de la evolución de los seres vivos. Esta es la base de lo que posteriormente se conocería como teoría de la panspermia (etimológicamente pan significa todos, y spermos es semilla).
Las bases científicas de la teoría de la panspermia se las atribuye a la colaboración entre el astrofísico Chandra Wickramasinghe (Sri Lanka, 1939) y el astrónomo Fred Hoyle (Inglaterra 1915-2001), quienes en la década de 1970 popularizaron la idea de que las primeras moléculas orgánicas llegaron a este y otros lugares del universo por medio del polvo estelar y generaron vida allí donde encontraron las condiciones adecuadas. Desde entonces, se ha comprobado la presencia de aminoácidos y otras moléculas constituyentes de los seres vivos en cometas, asteroides y en el polvo estelar, aunque no son formas de vida.
Moléculas precursoras de la vida o microorganismos vivos extremófilos pudieron llegar a la Tierra en meteoritos o en polvo cósmico.
Los elementos químicos presentes en la Tierra también están en otras partes del universo. Un caso concreto es el agua en estado líquido, encontrada en el satélite Europa de Júpiter.
Formación de las biomoléculas en el universo
Las biomoléculas son compuestos que integran la estructura de los seres vivos. Con cantidades diferentes, los elementos químicos esenciales que constituyen la vida son seis: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (por sus símbolos químicos forman la sigla CHONPS).
Una idea aceptada inicialmente es aquella que defiende la contribución de moléculas orgánicas originadas en meteoritos y cometas que colisionaron sobre una Tierra primitiva y en formación. Esta propuesta se fundamenta científicamente por estudios químicos realizados a estos meteoritos caídos desde el espacio.
El estudio de la composición química de los cometas también ha coadyuvado al fortalecimiento de esta hipótesis porque poseen en su estructura un gran porcentaje de agua, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, amoníaco y sulfuros. Estos compuestos estuvieron presentes asimismo en la Tierra primitiva y, por la interacción y reacción química entre los elementos y compuestos primigenios, pudieron dar origen a las biomoléculas. En la actualidad, observaciones de la matriz de telescopios ALMA han detectado grandes cantidades de moléculas orgánicas complejas alrededor de una estrella joven. Tanto estas moléculas como el ácido cianhídrico fueron descubiertos en una región que los astrónomos creen que es análoga al cinturón de Kuiper, que está situado más allá de Neptuno.
Gracias a este gigantesco telescopio, se han detectado muchas y diversas moléculas orgánicas en nuestra galaxia y fuera de ella. Un ejemplo son las moléculas detectadas en la estrella en formación denominada MWC 480, descubiertas también en concentraciones similares al interior de los cometas del sistema solar.
El instituto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) constantemente busca biomoléculas precursoras de vida en el universo, y ha descubierto sustancias químicas complejas en Titán, la luna de Saturno.
Astrónomos de ALMA descubrieron la presencia de moléculas orgánicas complejas en una estrella en formación, conocida como MWC 480, a 455 años luz de distancia. Este hito deja claro que las moléculas fundamentales para la vida están presentes en todo el universo.
En la matriz de telescopios ALMA, científicos y astrónomos de varios países trabajan para detectar en el universo moléculas con carbono.
Competencia digital. En Internet hay numerosas aplicaciones que puedes descargar en tu computadora o celular y que te ayudan a explorar el espacio exterior. Un ejemplo de ellas es Worldwide Telescope o la aplicación de la NASA.
ALMA detecta ingredientes para la vida alrededor de estrellas jóvenes de tipo solar
Es la primera vez que se detecta esta molécula prebiótica en protoestrellas de tipo solar, el tipo de estrella a partir de la cual evolucionó nuestro sistema solar. Este hallazgo puede ayudar a los astrónomos a entender de qué modo apareció la vida en la Tierra.
Esta familia de moléculas y los azúcares también detectados en protoestrellas están involucrados en la síntesis de péptidos y aminoácidos que, al formar proteínas, son la base biológica para la vida tal y como la conocemos.
Los científicos están convencidos de que los cometas contienen rastros de la composición química inicial de nuestro sistema solar desde los tiempos de formación planetaria. Según ellos, a medida que los planetas fueron evolucionando, los cometas y asteroides que entraron al sistema solar trajeron a la joven Tierra las primeras moléculas orgánicas y de agua que posteriormente permitieron que surgiera la vida.
ALMA ha observado estrellas como el Sol en una etapa temprana de formación y ha descubierto rastros de isocianato de metilo, un compuesto químico básico para la vida.
Interdisciplinariedad. Biología y Astronomía. Actualmente los astrónomos afirman: “Una vez más, hemos comprobado que no somos especiales. Ahora tenemos pruebas de que estos mismos compuestos químicos existen en otras partes del universo, en áreas que podrían dar nacimiento a sistemas solares parecidos al nuestro”. ¿Cómo podemos darnos cuenta de que existen moléculas orgánicas fuera de nuestra galaxia?
