Científicos presentan un libro con cientos de recetas cuyos ingredientes, adecuadamente cocinados, pueden crear vida. El nuevo recetario biológico podría señalar el camino a los investigadores hacia distantes planetas habitados.
Desde el hallazgo de los primeros planetas extrasolares, esto es, mundos que están más allá del Sistema Solar, en 1992, los astrobiólogos buscan con denuedo otros planetas parecidos a la Tierra en donde la vida pudo surgir y evolucionar de forma parecida a como lo ha hecho aquí. Sueñan con encontrar el gemelo de la Tierra, un mundo rocoso de tamaño similar y que se halle en la llamada zona de habitabilidad de la estrella a la que orbita.
Persiguen dar caza a mundos en los que se haya desarrollado algún tipo de vida que podamos identificar con la tecnología terrícola; y se conforman no con contactar con criaturas inteligentes de aspecto humanoide, sino con detectar criaturas que recuerden a los microorganismos que hoy colonizan todos los ambientes pensables de la Tierra, basados en el agua, el carbono y moléculas orgánicas. Al fin y al cabo, entre ellos existen supermicrobios capaces de prosperar, como se ha constatado, en entornos infernales. Los conocidos como extremófilos sobreviven a unos niveles de calor, frío, acidez, radiación o presión que matarían instantáneamente a cualquier planta o animal.
Desde el hielo bajo Europa hasta el océano interior de Encélado
Las grandes agencias espaciales, caso de la estadounidense NASA, la europea ESA o la japonesa JAXA, buscan la existencia de estos microrganismos en el propio sistema solar, en entornos como los casquetes polares de Marte; bajo el hielo que cubre Europa, una luna de Júpiter; en el océano interior de Encélado, satélite de Saturno; o en la espesa niebla naranja de Titán, otra luna saturnal. Pero detectar vida de forma remota en estos enclaves es una empresa hercúlea.
Otra opción es localizar planetas más allá del Sistema Solar que puedan brindar las condiciones para que prospere la vida, es decir, Tierras semejantes a la nuestra. Uno de los requisitos es que en ellas haya agua líquida en su superficie, y esto implica que el mundo candidato se encuentre a una distancia concreta de su sol. Es lo que los astrobiólogos conocen como zona de habitabilidad, un término introducido por el astrofísico Su-Shu Huang en 1959 y que aplicó al concepto de vida extraterrestre. No obstante, esta también requiere que el planeta posea una atmósfera con una determinada densidad y que describa una órbita estable.
En la actualidad, se ha confirmado la existencia de casi cuatro mil exoplanetas. Algunos son masivos, como Júpiter, pero giran alrededor de su estrella progenitora mucho más cerca de lo que Mercurio orbita el Sol, según la ESA. Otros son rocosos o helados, y muchos simplemente no tienen nada parecido en el Sistema Solar. Hay sistemas que albergan más de un planeta, planetas que orbitan dos estrellas a la vez, e incluso un puñado de planetas que podrían presentar las condiciones adecuadas para que su superficie tenga agua de forma estable.
Setenta mundos potencialmente habitables
A fecha de hoy, hay alrededor de sesenta planetas extrasolares potencialmente habitables confirmados, según los datos que maneja el Laboratorio de Habitabilidad Planetaria de la Universidad de Puerto Rico, en Arecibo. Uno de ellos es, por ejemplo, K2-18 b, un exoplaneta 8,6 veces más masivo que la Tierra y que orbita la fría estrella enana K2-18 en la zona habitable, a 120 años luz de la Tierra, en la constelación de Leo. Recientemente, el telescopio espacial James Webb de la NASA ha detectado la presencia de moléculas que contienen carbono, incluidos metano y dióxido de carbono. El descubrimiento del James Webb se suma a estudios recientes que sugieren que K2-18 b podría ser un exoplaneta Hycean, es decir, que tiene el potencial de poseer una atmósfera rica en hidrógeno y una superficie cubierta de océanos de agua.
No menos interesante es Próxima b, un planeta potencialmente habitable hallado en 2016 que orbita a la enana roja Próxima Centauri, una estrella situada a solo 4,22 años luz —unos 40 billones de kilómetros de la Tierra—, en la constelación de Centaurus. Los astrónomos aseguran que estamos ante uno de los exoplanetas más interesantes que ha caído en sus redes para buscar biomarcadores que den señales de vida. Los científicos han apuntado que, a pesar de la cercanía de Próxima b a su sol y de las terribles fulguraciones que ocurren en la cromosfera de Próxima Centauri, que vomitan enormes cantidades de radiación electromagnética, la vida podría haberse abierto camino en unas condiciones que no se dan en la Tierra.
Pero ¿qué tipo de vida puede haber más allá de los confines del Sistema Solar? De existir, la vida en un planeta lejano podría no parecerse en nada a como la conocemos. Los astrobiólogos no descartan la posibilidad de toparse con mundos inmersos en entornos ignotos, radicalmente distintos e impensables a los ojos de la ciencia. Ahora bien, la vida alienígena solo puede crearse, hasta donde sabemos, bajo unos requisitos básicos. En efecto, existe un número limitado de ingredientes químicos en la despensa del universo y un número limitado de formas de mezclarlos.
Nuevas recetas para guisar la vida
Un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison ha aprovechado esas limitaciones para escribir un libro de cocina con cientos de recetas químicas con potencial para guisar vida. La lista de ingredientes que recoge podría centrar la búsqueda de vida en otras partes del universo, al señalar las condiciones más probables (versiones planetarias de técnicas de mezcla, temperaturas del horno y tiempos de horneado) para que cuajen las recetas.
Según los investigadores, el proceso de pasar de los ingredientes químicos básicos a los complejos ciclos del metabolismo celular y la reproducción que definen la vida requiere no solo de un comienzo sencillo, sino también de la repetición. «El origen de la vida es realmente un proceso que surge de la nada —dice Betül Kaçar, astrobióloga y profesora de Bacteriología de la Universidad de Washington en Madison. Y añade—: Pero ese algo no puede suceder solo una vez. La vida se reduce a la química y a condiciones que pueden generar un patrón de reacciones que se reproducen a sí mismas».
Las reacciones químicas que dan lugar a moléculas que estimulan que la misma reacción ocurra una y otra vez se denominan reacciones autocatalíticas. En un nuevo estudio publicado en el Journal of the American Chemical Society, Zhen Peng, investigador que trabaja en el laboratorio de Kaçar, y sus colaboradores han logrado reunir 270 combinaciones de moléculas que involucran a átomos de todos los grupos y series de la tabla periódica y que muestran el potencial de mostrar una autocatálisis sostenida.
«Se pensaba que este tipo de reacciones son muy raras —comenta Kaçar—. Estamos demostrando que en realidad no son para nada extrañas. Solo hay que buscar en el lugar correcto». Y esto es lo que hizo: él y su equipo concentraron la búsqueda en las denominadas reacciones de comproporcionación. En estas reacciones, dos compuestos que incluyen el mismo elemento con diferente número de electrones o estados reactivos se combinan para crear un nuevo compuesto en el que el elemento se encuentra en medio de los estados reactivos iniciales.
«Ahora bien, para ser autocatalítico, el resultado de la reacción también debe proporcionar materiales de partida para que la reacción vuelva a ocurrir, por lo que la salida se convierte en una nueva entrada», explica Zach Adam, coautor del estudio y geocientífico de la Universidad de Wisconsin-Madison que estudia los orígenes de la vida en la Tierra. Las reacciones de comproporcionación dan como resultado múltiples copias de algunas de las moléculas involucradas, lo que proporciona materiales para los siguientes pasos de la autocatálisis, es decir, el proceso mediante el cual un compuesto químico induce y controla una reacción química sobre sí mismo.
La autocatálisis se asemeja a una población de conejos que crece sin parar
«Si se dan esas condiciones, puedes empezar con un número relativamente pequeño de esos resultados. Cada vez que das un turno en el ciclo, generas al menos una producción extra, lo que acelera la reacción y hace que suceda aún más rápido», afirma Adam.
La autocatálisis es como una población creciente de conejos. Las parejas de conejos se aparean, producen camadas de nuevos conejos y luego los nuevos conejos crecen para emparejarse y formar aún más conejos. No hacen falta muchos conejos para tener de pronto muchos más conejos. Sin embargo, buscar conejos de orejas caídas y colas peludas en el universo probablemente no sea una estrategia ganadora. En cambio, Kaçar espera que los químicos extraigan ideas de la lista de recetas de su estudio y las prueben en ollas y sartenes que simulen cocinas extraterrestres.
«Nunca sabremos ciencia cierta qué pasó exactamente en nuestro planeta para que se generara la vida. No tenemos una máquina del tiempo —afirma Kaçar—. Ahora bien, podemos crear en un tubo de ensayo múltiples condiciones planetarias que nos permitan comprender cómo puede evolucionar la dinámica que da lugar a la chispa de la vida».
Kaçar dirige un consorcio apoyado por la NASA llamado MUSE, acrónimo de Metal Utilization & Selection Across Eons. Su laboratorio va a trabajar en reacciones biológicas que incluyen los elementos molibdeno y hierro, y está deseando ver lo que otros astrobiólogos van a cocinar a partir de las partes más exóticas e inusuales de su nuevo recetario.
«Carl Sagan dijo que si quieres hacer una tarta desde cero, primero tienes que crear el universo. Creo que si queremos entender el cosmos, primero debemos hornear unas cuantas tartas», concluye Kaçar.
TAMBIÉN TE PUEDE INTERESAR:
