Pilas de combustible como detectores de vida
Proponen el uso de pilas de combustible microbianas como sistema para saber si hay vida en otros lugares fuera de la Tierra.
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Disponemos de sólo un ejemplo vida: la de este planeta. La mayoría las teorías e hipótesis sobre la vida en otros mundos se basan en asumir que sería similar a la de la Tierra. Pero esto no tiene por qué ser así. Cuando a mediados de la década de los setenta las sondas Viking se posaron sobre Marte llevaron a cabo una serie de experimentos sobre vida microbiana en el planeta rojo. En un principio pareció que había vida, pero resultó un falso positivo. Los óxidos de la superficie actuaron químicamente de un modo similar a cómo los expertos habían predicho que lo harían unos hipotéticos microorganismos. La conclusión fue que los test estaban mal diseñados.
Lo ideal sería una prueba que fuera independiente del tipo de vida que hubiera en el lugar, sin presuponer ninguna o casi ninguna hipótesis, y evitando, en la medida de lo posible, imponer esquemas de vida terrestre a la extraterrestre. Ahora unos físicos proponen una prueba de ese tipo.
Ximena Abrevaya y sus colaboradores de la Universidad de Buenos Aires sugieren una solución a la detección de casi cualquier tipo de vida. El sistema de detección estaría basado en la capacidad de los hipotéticos microorganismos de alimentar una pila de combustible, independientemente de la bioquímica bajo la cual se basen. La única hipótesis de partida es que esas formas de vida deben tomar energía química del ambiente y usarla para alimentar sus procesos biológicos, es decir, que posean un metabolismo, cualquiera que éste sea.
Estos investigadores proponen que una pila de combustible puede servir para la tarea. El dispositivo consistiría en un ánodo y un cátodo separados por una membrana a través de la cual pueden pasar los protones. El ánodo está empapado en el medio a investigar, como por ejemplo una muestra de suelo de otro planeta.
La idea es que los procesos metabólicos dependen de reacciones redox que generan electrones y protones. El ánodo de la pila de combustible captura los electrones generados en el proceso, mientras que los protones pasan a través de la membrana, completando así el circuito. De este modo, la cantidad de corriente que fluye es un indicador directo de la cantidad de vida que hay presente.
Si nos fijamos un poco, este sistema es muy similar a las pilas de combustible microbianas propuestas hace tiempo para generar electricidad y descritas en estas mismas páginas.
Este equipo de investigadores probó el sistema con suelo (terrestre) que contenía vida y compararon los resultados con el mismo suelo una vez esterilizado. Además, sometieron a esta prueba a la arquea hipersalina Natrialba magadii, originaria del lago Magadii en Kenia. Esta arqueobacteria vive en condiciones de alta salinidad y podría ser similar a unos hipotéticos microorganismos marcianos.
Los resultados fueron positivos y comprobaron que la potencia y densidad de corriente fueron más altas cuando el ánodo estaba empapado con muestras de suelo que contenían vida que cuando dicho suelo se había esterilizado.
Este tipo de pilas de combustible sería un buen candidato para búsqueda de vida en otros lugares del Sistema Solar distintos a la Tierra, como puedan ser Marte, Titán, Europa o Encelado. Sólo hace falta tomar dos muestras, esterilizar una de ellas y comparar las corrientes resultantes en distintas pilas de combustible. Ni siquiera hace falta que la hipotética vida esté basada en el carbono.
El punto débil quizás sea que el proceso de esterilización cambie las condiciones químicas del suelo y se produzcan falsos positivos. Aunque quizás el problema fundamental sería llegar fisicamente al lugar donde se harían las pruebas.
James Lovelock ya propuso en la década de los sesenta que una manera de saber si hay vida en un planeta es analizar su atmósfera. Un desequilibrio químico, como la presencia de oxígeno y metano en nuestra atmósfera, sería indicador de la presencia de vida. La composición de la atmósfera marciana le hizo afirmar hace tiempo que el planeta rojo era un lugar sin vida.
Quizás algún día podamos analizar el espectro de exoplanetas lejanos y afirmar que ahí afuera también hay vida, aunque llevar allí una pila de combustible microbiana sea prácticamente imposible.
Mientras tanto nos podemos entretener con Europa, Encelado o incluso Titán. Seguro que, aunque no contengan vida, nos pueden enseñar muchas cosas.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3168
Fuentes y referencias:
Nota en Technology Review .
Copia artículo original.
Sistemas de energía renovable basados en células de combustible microbianas.
7 Comentarios
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domingo 20 junio, 2010 @ 2:05 am
Voy a plantear el problema desde otro ángulo. Hay un texto Vedanta, de la religión hindú, que afirma que bajo la superficie de la Luna viven insectos gigantes. Puesto que hemos ido de sorpresa en sorpresa, respecto a la cantidad de agua que hay bajo el suelo lunar, sugiero testear directamente la afirmación del texto hindú. Esta información provendría de un presunto ser interestelar, al que denominan Crishna Quizás mis procesos cerebrales no estén del todo bien, pero es posible que la escritura sánscrita este en lo cierto, de todos modos.
domingo 20 junio, 2010 @ 8:20 am
Puesto que la ausencia de prueba no es prueba de la ausencia,-creo que según nuestro admirado Carl Sagan y aunque tampoco sea prueba de existencia de bicho alguno-, estoy de acuerdo con la afirmación de Juan Díaz en la primera parte de su última frase.
Hay que saber reconocer los méritos ajenos.
Enhorabuena por el acierto.
lunes 21 junio, 2010 @ 12:18 pm
Estimado Juan Díaz:
¿Dice realmente en serio todo eso o es ironía?
lunes 21 junio, 2010 @ 2:37 pm
Me parece excelente que quienes buscan vida en otros planetas contemplen, cada vez en mayor medida, la posibilidad de que esta sea muy distinta a la nuestra, el problema es que en la medida en que esa diferencia aumenta también se aleja de lo que entendemos como vida, la existencia de metabolismos es prueba de sistemas microscópicos relativamente cerrados que, aunque sean una rareza, no son inconfundiblemente vida.
El problema sigue siendo que el concepto de «vida» en si mismo solo sirve para definir la vida en la tierra.
lunes 21 junio, 2010 @ 4:43 pm
Hola yo propondría, que se invierta mas en investigación de sistemas propulsores (no importa su naturaleza) para acceder a los distintos niveles orbitales del planeta en forma casi diaria antes de comenzar con la búsqueda de vida no terrestre en el sistema solar, de lo contrario todo seguirá quedando en hipótesis y teorías que no llevan a nada mas que a conjeturas y especulaciones. Hay que devolverle a las ciencias en general esa parte de la experimentación que se perdió y que fue reemplazada por la simulación de computadoras, la ciencia floreció en descubrimientos cuando la principal herramienta de investigación era el trabajo cerebral y no el generado por simulación. Gracias.
lunes 21 junio, 2010 @ 4:44 pm
Desde luego, no me parece mal intentar detectar y medir las reacciones redox que puedan tener lugar en el suelo de un planeta, pero no tengo muy claro qué conclusiones podrían extraerse en referencia a la existencia de vida. En primer lugar porque, como ya se ha dicho, sólo conocemos la vida terrestre. Lovelock decia que “…la presencia de oxígeno y metano en nuestra atmósfera, sería indicador de la presencia de vida”. Pero visto desde fuera, por una inteligencia no dependiente del carbono, este desequilibrio sería inicialmente una anomalía química que habría que explicar. Por otro lado, ¿qué atributos hacen que un cóctel de macromoléculas encerradas en una membrana lipídica conformen un ser “vivo”?. Se autorreplican, pero también se autorreplican los priones y no los consideramos seres vivos. En el fondo la vida es como la pornografia: es muy difícil de definir, pero uno la reconoce cuando la ve. Y si no tenemos bien definidos los atributos fundamentales de los seres vivos que habitan la Tierra ¿Cómo pretendemos reconocer y cuantificar dichos atributos en otro planeta?.
En otras palabras: la pila de combustible detectará el resultado de lo que nosotros asociamos a unas reacciones compatibles con procesos metabólicos que se dan en la Tierra. Ni más ni menos.
Me uno al escepticismo de Diego en cuanto a la verdadera utilidad del dispositivo descrito.
Saludos cordiales.
martes 22 junio, 2010 @ 8:25 am
Desde luego, no me parece mal intentar detectar y medir las reacciones redox que puedan tener lugar en el suelo de un planeta, pero no tengo muy claro qué conclusiones podrían extraerse en referencia a la existencia de vida. En primer lugar porque, como ya se ha dicho, sólo conocemos la vida terrestre. Lovelock decia que “…la presencia de oxígeno y metano en nuestra atmósfera, sería indicador de la presencia de vida”. Pero visto desde fuera, por una inteligencia no dependiente del carbono, este desequilibrio sería inicialmente una anomalía química que habría que explicar. Por otro lado, ¿qué atributos hacen que un cóctel de macromoléculas encerradas en una membrana lipídica conformen un ser “vivo”?. Se autorreplican, pero también se autorreplican los priones y no los consideramos seres vivos. En el fondo la vida es como la pornografia: es muy difícil de definir, pero uno la reconoce cuando la ve. Y si no tenemos bien definidos los atributos fundamentales de los seres vivos que habitan la Tierra ¿Cómo pretendemos reconocer y cuantificar dichos atributos en otro planeta?.
Por otro lado, la pila de combustible detectaría procesos producidos por eventuales microorganismos. No detectaría los procesos producidos por los insectos gigantes selenitas del señor Diaz.
En otras palabras: la pila de combustible detectará el resultado de lo que nosotros asociamos a unas reacciones de tipo redox, compatibles con procesos metabólicos que pueden darse en microorganismos del suelo. Demasiados supuestos previos para mi gusto.
Saludos cordiales.