¿Qué formas de vida existen en el Universo? Preguntas desde la Astrobiología

¿Qué es la vida? ¿Cómo se originó en nuestro planeta? ¿La vida en la Tierra podría sobrevivir en otros mundos o lunas del Universo? ¿Qué es un ambiente extremo?

Estas preguntas podrían sonar un tanto filosóficas, pero la ciencia también se ha encargado de buscar respuestas y lo ha hecho conjuntando estudios científicos de diversas disciplinas, especialmente de la astronomía y la biología. Esta unión, Astrobiología, se encarga de estudiar la vida en el Universo.

Para delimitar estos estudios, los astrobiólogos suelen dividirlos desde perspectivas espacio-temporales: las subdivisiones espaciales consideran la vida en la Tierra, la vida en el Sistema Solar y la vida fuera del Sistema Solar. Las perspectivas temporales incluyen el pasado, presente y futuro. Siempre analizando el origen de las formas de vida, en qué condiciones, cuáles son las características y cómo pueden evolucionar.

Otras disciplinas como química, física, ecología, ciencias de la tierra, geología, astrofísica, geofísica y biología molecular, son parte importante de los estudios de la astrobiología para poder entender la vida como un todo en el Universo.

“Lo bonito de la astrobiología es estudiar y aprender sobre nuestro propio planeta, sobre la vida y realmente admirarla y valorarla. Así, ya no es tan descabellado buscar vida en otro lugar porque entendemos que ha evolucionado de formas sorprendentes”, expresó la maestra Manet Estefania Peña Salinas, integrante del Laboratorio de Astrobiología del Instituto de Astronomía de la UNAM.

¿Qué es vida?

Desde mediados del siglo pasado inició la exploración espacial con diversos fines, entre ellos la búsqueda de vida en otros lugares del Sistema Solar o la posibilidad de trasladar la vida de la Tierra a otras zonas en el espacio exterior. Desde entonces, uno de los debates es qué entendemos por vida.

Manet Peña, también Secretaria de Difusión de la Sociedad Mexicana de Astrobiología (SOMA) nos explica que no existe un consenso para definir la vida: “hay diferentes versiones y visiones, según desde la disciplina que lo veas, pero en astrobiología tenemos una lista de características que componen a un ser vivo, basadas en lo que conocemos de la vida en nuestro planeta:

-Debe estar formada por los llamados bioelementos Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Fósforo (P) y el Azufre (S), conocidos como CHONPS.

-Estos elementos forman biomoléculas: lípidos, carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos que, si los juntamos a todos a su vez, forman lo que es la célula, la unidad mínima de cualquier organismo.

-Metabolismo: todas las reacciones químicas y todo lo que requiere una célula para crecer, reproducirse, llevar a cabo sus procesos.

-Toda esta vida debe tener una molécula como el ácido desoxirribonucleico (ADN) o el ácido ribonucleico (ARN) para guardar información genética y que esta información pase a las siguientes generaciones y evolucione.

Estas características pueden ser complicadas para medir y cuantificar, sobre todo pensando en la búsqueda de vida en ambientes de difícil acceso o considerados ambientes extremos para los humanos”.

En el espacio exterior, en cuerpos celestes como meteoritos y cometas se han encontrado rastros de moléculas orgánicas y aminoácidos que son considerados esenciales para la vida. En esta búsqueda, los científicos han puesto más esperanzas en Marte, por ser el planeta del Sistema Solar con parámetros más parecidos a la Tierra, como es el caso de la atmósfera, aunque tiene otros desafíos para la vida humana.

En la Tierra se ha encontrado vida en cráteres de volcanes, en el fondo marino (a más 3 mil metros de profundidad) y en charcas de petróleo. Esto podría parecernos sorprendente si nos ceñimos a la idea de vida desde el antropocentrismo, es decir, si situamos al ser humano como medida de todo; pero si dejamos de hacerlo ¿dónde más podemos encontrar vida?

Vida en ambientes extremos

 “Pensar en cómo ha cambiado nuestro concepto de vida es el reflejo de la evolución misma de la ciencia. En el pasado, todavía en la ciencia del Siglo XV, la única referencia es lo que podían observar con sus ojos, como los grandes animales o las plantas. Luego del boom del microscopio y la microbiología se encontró que hay vida muy muy pequeña y que puede sobrevivir donde los humanos no, como las bacterias y los hongos microscópicos.

Así, el estudio mismo de la vida en la Tierra nos ha mostrado que puede adaptarse a condiciones muy distintas e inesperadas para lo que se conocía hace algunos siglos; conocer nuestro propio planeta y sus ambientes extremos, nos permite imaginar y teorizar que puede existir vida fuera de la Tierra, pues hay un universo de posibilidades para ella”, reflexionó la Mtra. Manet.

Se denominan organismos extremófilos a los que pueden vivir en ambientes extremos, casi siempre considerando variables fisicoquímicas como temperatura, pH, presión, etc.

Sitios geotérmicos, cráteres volcánicos, lagos alcalinos, aguas ácidas o muy salinas, ambientes desérticos, gaseosos o líquidos, zonas con altas concentraciones de metal, temperaturas muy altas o lugares congelados, son ejemplo de hábitats en donde se han encontrado organismos extremófilos.

El interés de estudiar estos organismos y las ideas de vida fuera de la Tierra no sólo se quedan en la ciencia básica o la curiosidad por conocer si es posible y cómo, también se hace para saber si es viable una migración humana a otras zonas que no sean tan hostiles y para ampliar la posibilidad de aplicaciones de interés humano.

Manet nos comparte algunos ejemplos: “Estudiar ciertas bacterias u organismos y su ADN puede servir para saber si llegan a sintetizar una molécula que pueda ser de interés, por ejemplo, para la salud, para un fármaco. A lo mejor es más fácil que unas bacterias lo estén sintetizando, a tener que crearlo en un laboratorio.”

“O para cuestiones de remediación ambiental. Por ejemplo, en el caso de derrames de petróleo en los océanos hay microorganismos que pueden procesar estos hidrocarburos y hacerlo de una manera más limpia para el planeta. Entonces el hecho de que funcionen “diferente a nosotros” puede traer ciertos beneficios para la humanidad y la vida en la Tierra, en general”.

Teorías origen de la vida

La teoría más aceptada de cómo surgió el Universo (materia, espacio y tiempo) es la del Big Bang (gran explosión), derivada de un modelo cosmológico en el que se cree que el estado estaba en alta densidad de energía y elevadas temperaturas por lo que se expandió a gran escala, al enfriarse fue formando las estructuras que ahora conocemos.

En Astrobiología se mantiene el debate sobre el origen de la vida en la Tierra; entre las teorías más fuertes destacan la posibilidad de que todo empezó por aminoácidos que llegaron en un asteroide; otra plantea que surgió en fosas hidrotermales de la Tierra primitiva.

Diversas investigaciones han encontrado aminoácidos en el interior de asteroides, convertidos después en meteoritos al impactar con nuestro planeta. Se considera que estos impactos en el océano pueden ser un vínculo crucial, pues al traer los aminoácidos base para la construcción de proteínas, se pudieron catalizar las reacciones biológicas para que se iniciara la vida y luego fuera evolucionando.

Las fosas hidrotermales también conocidas como respiraderos o ventilas hidrotermales son grietas en el fondo de los océanos de donde surgen fluidos calentados a muy altas temperaturas. Surgen principalmente en las fallas geológicas donde hay fracturas en las que el agua del fondo marino, que normalmente se encuentra a 2 grados centígrados, converge con los fluidos que, debido a su cercanía con el manto de la Tierra, son calentados entre 100 y 300 grados centígrados, al momento de que se da este choque térmico ocurren diversas precipitaciones químicas que dan formación a estos respiraderos.  

Este último tema es precisamente parte del campo de estudio de Manet, maestra en ecología marina y estudiante del doctorado en oceanografía costera, dedicada a estudiar ventilas hidrotermales en la Cuenca Pescadero y Cuenca de Guaymas en el Golfo de California de nuestro país.

 “Las fosas hidrotermales tienen muchos elementos químicos y gradientes de temperatura que pudieron dar lugar a la formación de moléculas precursoras para la vida. Además, están en el fondo de los océanos, en ambientes protegidos de condiciones adversas que ocurrían en la superficie de la Tierra en sus primeras etapas de formación”.

¿Somos únicos en el Universo?

Las moléculas y los elementos químicos que forman parte de la vida se encuentran por todo el Universo. Aunque en nuestro Sistema Solar no se ha encontrado “vida compleja”, como la nuestra, no se descarta que se pueda encontrar en los más de 5 mil exoplanetas (fuera del Sistema Solar) que, hasta ahora se han localizado por todo el Universo.

Recientemente, el 21 de marzo del 2022, la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) actualizó el archivo de Exoplanetas, donde se registran los descubrimientos confirmados por varios métodos y aceptados por la comunidad científica. El autor del documento, Alexander Wolszczan, profesor de la Universidad Penn State declaró al respecto:

“La estrecha conexión entre la química de la vida en la Tierra y la química que se encuentra en todo el Universo, así como la detección de moléculas en general, sugiere que la detección de vida en sí es solo cuestión de tiempo”.

Las condiciones de la vida en la Tierra podrían parecernos únicas por todo lo que se ha podido explorar hasta ahora, quizá la mayoría de nosotros no vivamos lo suficiente para lograr ver un contacto con una civilización extraterrestre, pero posiblemente los avances de la ciencia y la tecnología sigan mostrándonos que la vida es mucho más compleja que la percepción que tenemos de ella.