La posible vida escasa
Puede que la vida tal y como la conocemos sea escasa en el Universo y que la Tierra sea de los pocos planetas habitados por vida compleja.
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El Universo podría estar poblado multitud de planetas con vida o ser estos muy escasos, tanto que la Tierra podría ser el único planeta con una civilización tecnológicamente avanzada. En ambos casos la situación sería tremenda.
Puede que la vida en sí no sea abundante y que esta surja muy difícilmente o dure poco. Si es así, entonces puede que la Tierra fuera el único sitio con vida de la galaxia y la vida compleja fuera algo inevitable.
También podría suceder que la vida fuera abundante, pero que la vida compleja no termine de despegar. Al fin y al cabo, pasaron 3000 millones de años hasta que la vida compleja surgió en nuestro planeta y puede que esto sea la pauta habitual.
También podría suceder que, una vez surge la vida microbiana, la vida compleja sea inevitable. La realidad es que no sabemos la situación correcta porque el único caso conocido de vida es el de la Tierra, tanto microbiana como compleja. Las capacidades predictivas de las estadísticas de sólo un caso son muy limitadas. Conocemos la existencia de al menos 4000 exoplanetas confirmados, pero no sabemos si en alguno hay vida.
Hasta ahora la búsqueda de vida en el Cosmos se ha circunscrito a estudios sobre planetas en la zona de habitabilidad del sistema, la región en la que el agua podría estar en estado líquido, algo imprescindible para la vida tal y como la conocemos. Por esta razón se buscan exoplanetas que se encuentren en la zona de habitabilidad de su estrella. Cuando esto ocurre, el exoplaneta en cuestión acapara titulares de prensa.
Pero, de algún modo, se asume que si surge la vida entonces es altamente probable que esta evolucione tarde o temprano hacia la vida multicelular. Esto es precisamente lo que pone en cuestión un estudio reciente.
El equipo de investigadores de UC Riverside ha descubierto que las atmósferas de la mayoría de los planetas serían ricas en gases tóxicos para los animales, como el dióxido de carbono, que impedirían el surgimiento de la vida compleja tal y como la conocemos. Podría haber microorganismos, pero no el equivalente a plantas y animales.
«Esta es la primera vez que se han considerado los límites fisiológicos de la vida en la Tierra para predecir la distribución de vida compleja en cualquier otro lugar del Universo. Imagina una zona habitabilidad para la vida compleja definida como la zona segura en donde es posible mantener ecosistemas ricos como los que podemos encontrar en la Tierra hoy en día. Nuestro resultado indica que los ecosistemas complejos como el nuestro no pueden existir en la mayoría de las regiones habitables definidas de forma tradicional», dice Timothy Lyons
Para llegar a esta conclusión los investigadores implicados crearon un modelo atmosférico computacional que tenía en cuenta el clima y la fotoquímica sobre una amplia variedad de planetas.
El principal gas a tener en cuenta es el dióxido de carbono, que es un potente gas de efecto invernadero y cuya presencia es esencial en la Tierra para mantenerlo templando, pero su exceso puede terminar transformando cualquier planeta rocoso en un infierno similar a Venus.
Un planeta que esté en la zona más alejada de la zona de habitabilidad de su estrella necesitaría de decenas a miles de vez más dióxido de carbono que la Tierra para mantener su habitabilidad y esto está mucho más allá de lo considerado tóxico para el ser humano o cualquier otra de forma de vida animal. Podría tener agua líquida, pero, como máximo, sólo los microbios serían sus habitantes.
Ya solamente el caso del dióxido de carbono restringe la presencia de vida animal simple a la mitad de la zona de habitabilidad tradicional. Si se desea el equivalente a seres humanos o animales más avanzados, entonces la zona se reduce a un tercio del área.
Lo peor es que para ciertos tipos de estrellas la zona de habitabilidad no tóxica no existiría. Así, por ejemplo, los casos de Proxima Centauri y TRAPPIST-1 caerían dentro de este caso. El tipo e intensidad de la emisión de rayos ultravioletas por parte de este tipo de estrellas haría que hubiera demasiado monóxido de carbono, que no es que sea tóxico, es que es venenoso para los animales terrestres al impedir el funcionamiento de la hemoglobina de la sangre. En la Tierra este gas venenoso no se puede acumular porque nuestra estrella es más brillante y su luz genera reacciones químicas en la atmósfera que destruyen este gas rápidamente.
Aunque la vida microbiana terrestre puede prosperar en un ambiente rico en este gas. Por tanto, alrededor de algunas estrellas podría haber planetas con biosferas microbiana en presencia de monóxido de carbono, pero no con vida compleja con animales tal y como los conocemos.
La pega principal que se puede poner al estudio es que se asume que la vida compleja tiene que ser como la de la Tierra y esto no es necesariamente así. Otras vidas complejas hipotéticas pueden haber evolucionado para soportar atmósferas ricas en dióxido de carbono o tener un equivalente de sangre que sea inmune al monóxido de carbono y respirar perfectamente.
La verdad es que todos estos estudios tiene ahora un valor porque se tienen muy pocos datos sobre los exoplanetas más allá de sus parámetros orbitales y no se cuenta aún con la posibilidad de buscar bioindicadores en los espectros de la luz que nos llega de estos mundos. Eso sí, hay libertad, a falta de datos que restrinjan las hipótesis, para elucubrar lo que se desee. El problema es que, sin muchos datos reales, los modelos pueden decir cualquier cosa. Se necesita datos espectrales de exoplanetas para poder pisar terreno firme en este aspecto.
Se han confirmado ya la existencia cerca de 4000 planetas orbitando otras estrellas, pero siempre por métodos indirectos. No se tienen imágenes de ellos y se cuenta con muy pocos datos espectrales. Básicamente no se tiene la posibilidad de ver bioindicadores. Obviamente, la visita a estos mundos está más allá que cualquier tecnología presente o casi futura.
Este estudio hará que en un futuro próximo se busque en los espectros de estos planetas la presencia y abundancia relativa de dióxido y monóxido de carbono, algo que restringiría la presencia de vida compleja.
Quizás el James Webb, el WFIRST o los grandes telescopios que se construyen actualmente puedan realizar estas tareas para algunos casos. Además, la NASA ha propuesto el Habitable Exoplanet Observatory, que pertenecería a una nueva generación de observatorios espaciales. Esta nueva generación de telescopios podría decirnos más sobre la abundancia de vida en nuestra galaxia.
Finalmente, es importante hacer notar que la posibilidad de que la Tierra albergue la única muestra de vida compleja y de vida inteligente en toda la galaxia es totalmente plausible. Si la vida en la Tierra es una muestra de lo rara y escasa que es la vida en el Cosmos, entonces habrá que protegerla a toda costa. Si es así, la responsabilidad que cae sobre nuestros hombres es inmensa.
Copyleft: atribuir con enlace a htpps://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: R. Hurt/ NASA/JPL-Caltech.
19 Comentarios
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lunes 17 junio, 2019 @ 2:49 am
Sobre este tema, no puedo sino recomendar un fascinante libro, con un título bastante largo y una portada no demasiado acertada (que desmerece bastante de su contenido al hacerlo parecer un pasquín de divulgación barata): «Si el Universo está lleno de extraterrestres, ¿dónde está todo el mundo? 75 soluciones a la paradoja de Fermi», escrito por el físico Stephen Webb. Aborda con absoluto rigor científico 75 posibles explicaciones a la ausencia de indicios de vida extraterrestre, desde distintos ángulos de la ciencia, de la bioquímica a la geología, la meteorologia, la astrofísica, la psicología, la sociología, o la mera estadística. No haré spoiler sobre su final. Merece la pena llegar hasta él después de pasar por todas las explicaciones anteriores.
lunes 17 junio, 2019 @ 5:47 am
Un gran abrazo, querido amigo Manuel Baselga, si dices que es con absoluto rigor científico podemos tomar buena nota del libro que nos recomiendas. Tiene mucho de epopeya nuestra búsqueda de vida E.T. sobretodo si pensamos que todavía no la hemos descartado todavía en Encelado o en Europa, que los tenemos mucho más a tiro.
Pero por otra parte, no podemos renunciar a algo tan sencillo como descubrir que determinado exoplaneta tiene un 24% de oxígeno y sugerir la gran noticia de que hemos encontrado vida. Teniendo en cuenta además que el oxígeno permite la vida pluricelular que, a su vez, da paso a la vida inteligente.
martes 18 junio, 2019 @ 12:38 am
Aunque no lo dice, este artículo es un apoyo más para la hipótesis «Rare Earth» propuesta hacia el ya lejano año 2000, junto con el otro artículo que reseña Neofronteras con el título «Sobre las super-erupciones solares». Allí se constató la existencia de erupciones estelares «cientos o miles de veces más energéticas que la mayor registrada en el Sol» en un muestreo de los datos de la misión Kepler. Una erupción de este tipo se la pondría difícil al desarrollo y evolución de una posible vida compleja, cuyo surgimiento puede tardar eones, según lo visto en la Tiera.
martes 18 junio, 2019 @ 9:32 am
En efecto, preferible será que el contenido del libro recomendado sea más acertado que tan largo e, incluso, poco recomendable redacción del título. Y digo recomendable porque el título es importante para vender.
Pero vayamos al caso: solo tenemos tres casos en los que comprobar y son como el juego del «las siete y media»: acertamos en uno; en los otros dos, o nos pasamos o no llegamos. Diría -a ver si puedo leer el libro (¿es muy masivo?)- que, con tantísimas estrellas, encontrar alguna zona de habitabilidad similar a la nuestra ha de ser posible y hasta coincidente en el tiempo. Otra cuestión crucial ha de ser la distancia. (¿And The Andarán?). Veremos, que decía un ciego y ya hablaremos, que no pudo decir un mudo.
martes 18 junio, 2019 @ 11:24 am
El libro tiene una extensión razonable y está bastante bien escrito. Cualquier persona con curiosidad científica lo devorará con fruición. A grandes rasgos, podría decirse que va enumerando la sucesión de carambolas cósmicas, químicas y estadísticas que han llevado hasta la vida multicelular e inteligente en la Tierra. No es solo cuestión de encontrar una zona de habitabilidad en una estrella benigna. Ese es solo uno de los muchos factores. Para llegar hasta aquí, nos ha tocado la lotería muchísimas veces seguidas. Lo que, como bien apunta Neo, implica una enorme responsabilidad para la especie humana.
martes 18 junio, 2019 @ 2:24 pm
El biólogo chileno Humberto Maturana dijo que «Los seres vivos somos sistemas autopoiéticos moleculares, o sea, sistemas moleculares que nos producimos a nosotros mismos, y la realización de esa producción de sí mismo como sistemas moleculares constituye el vivir» o sea que cuando la autopoiesis cesa, la vida termina (ver https://www.bbc.com/mundo/noticias-46959865). Este pàrrafo define más bien qué és un ser vivo y engloba desde virus hasta el ser humano. La «vida» sería entonces la propiedad que tienen los seres vivos. Es interesante notar que esta definición no tiene en cuenta de qué materia estan hechos los seres vivos ni hace mención a la clásica secuencia de nacer-reproducirse-morir. Tampoco habla de ningún tipo de metabolismo o de transformación de energía. Sólo admite que debe haber un soporte molecular. La definición de Maturana no se centra en el objeto vivo en sí, sino en el proceso que hace de algo un ser vivo.
Para mi es una buena definición, por simple y por amplia. Implicitamente nos dice que si hemos de buscar vida fuera de la Tierra, deberíamos buscar procesos autopoiéticos. Y no especular sobre si la vida puede sustentarse en un ambiente de monóxido de carbono o de metano líquido (como en Titán). Dicho de otra manera: que haya aminoácidos no quiere decir que haya vida, y si no los hay tampoco quiere decir que vida no sea posible.
Lo de vida inteligente, como dijo uno, habria que ver si hay vida inteligente en la Tierra antes de buscarla fuera de ella.
Saludos cordiales.
martes 18 junio, 2019 @ 2:39 pm
Tal vez aquí si valga aplicar el principio antrópico… Triste asunto.
martes 18 junio, 2019 @ 7:21 pm
Una buena y sucinta descripción de la vida eso de la autopoiesis, pero excluir el metabolismo de la definición, aunque no figure explícitamente, es ignorar la termodinámica. Toda vida basada en esa definición tiene que tener necesariamente un metabolismo, que no es más que el aprovechamiento de la energía exterior para cambiar estados internos con el fin de perdurar. Tomas energía de un lado, la usas para modificar tu propia materia, junto con otra materia de los alrededores, y sueltas lo que sobra. Y así sucesivamente todas las veces que puedas, y de una forma tan complicada que, con suerte, hasta te reproduces. Puedes omitir la exigencia del carbono si lo prefieres (aunque cuesta pensar en una molécula más versátil), pero no el metabolismo.
miércoles 19 junio, 2019 @ 12:10 pm
Respecto a tu 5, amigo Baselga, creo que ha de haber más caminos que el que la vida ha seguido en la Tierra para darse. O bien, que otras loterías son posibles. Ello no le resta rareza, pues no es frecuente, o eso parece observarse en el Universo.
Muy de acuerdo estoy con RicardM y la autopoiesis de Maturana porque pienso que incluye el metabolismo aunque no lo mencione y sus implicaciones termodinámicas: se trata de una definición compresiva que puede desarrollarse cuanto se desee. Basta ver la distinción entre un cadáver reciente y el mismo un momento antes, cuando estaba vivo. No se opone esto sino a la interpretación que Baselga hace del comentario de RicadrM. Seguramente este coincida con aquel, pero no precisa especificar.
A la definición de Maturana -o a la interpretación de RicardM- sólo le reprocho ser circular: `La «vida» sería entonces la propiedad que tienen los seres vivos´. Tanto como la tan conocida frase definitoria de Economía: «Es lo que hacen los economistas» (o algo así). Eso es decir nada: «Comida es lo que tragan los que comen». No, eso no vale.
Para mí, la impecable y completa definición de vida la hizo Neo en su comentario 27 de http://neofronteras.com/?p=4768. (Como no se pone azul digo el nombre: ¿Son los virus entidades vivas?)
Abrazos para todos los que, tan inteligentemente, habéis comentado en el artículo y quizá sigáis haciéndolo.
miércoles 19 junio, 2019 @ 12:34 pm
¡Pues acabó azul! Creí que tenía que haber salido desde el principio, antes del «Enviar». Es que soy nada ducho en estas lides. Me enseñó a hacerlo Miguel Ángel que merece mi agradecimiento.
miércoles 19 junio, 2019 @ 1:45 pm
Manuel Baselga: Totalmente de acuerdo. El metabolismo garantiza que la disminución local de la entropia, que ocasiona un ser vivo, no se contradiga con el segundo principio de la termodinámica. Lo que pasa es que Maturana se centra en una propiedad fundamental del ser vivo. Pueden reproducirse en laboratorio procesos de síntesis de moléculas complejas (síntesis de aminoàcidos, por ejemplo, en el experimento clàsico de Miller & Urey) sin la presencia de un ser vivo. En este experimento hay transformación de energia electrica en energia química, pero no es un proceso automantenido porque no existe un proceso acoplado (respiración) de suministro continuo de energia.
En fin, que el debate sobre lo que consideramos vida está lejos de cerrarse.
Saludos cordiales.
viernes 21 junio, 2019 @ 11:05 am
Y está fenomenal que la hayas puesto sobre el tapete, querido RicardM. La propuesta de Maturana supone ensanchar al máximo la horquilla de la definición, pero yo iría al caso de las ribozimas, capaces de autorreplicarse sin que parezca en principio que se haya producido balance termodinámico, aunque en realidad sí. Ya hemos hablado alguna vez de sobre esto y dónde está el truco, porque la Segunda Ley es inexorable.
viernes 21 junio, 2019 @ 6:22 pm
Muy interesante el artículo sobre los virus, ¿será que les hombres no somos seres vivos por necesitar a las mujeres para reproducirnos?
Muy interesante la definición de vida de maturana. Ciertamente para producirnos a nosotros mismos requerimos energía y un metabolismo. Pero tiene sentido no incluirlo porque el usar energía no te hace vivo, ni tener un metabolismo a no ser que lo automantengas. Me parece una buen uso de palabras para tener una definición.
Mucho recuerdo el artículo de neo al respecto.
De concluía
«Un ser vivo (al menos para la vida tal y como la conocemos) sería un sistema de base química de procesado y almacenamiento de información capaz de hacer copias de sí mismo (reproducirse), autorrepararse y adaptarse al entorno en un estricto desequilibrio termodinámico con el medio que mantiene activamente… » https://neofronteras.com/especiales/?p=210
Me parece que maturana se concentra y resume esa parte que estoy marcando
miércoles 26 junio, 2019 @ 9:08 am
Pero entonces, JavierL tampoco las mujeres son seres vivos, porque precisan de los hombres para reproducirse. ¿O bien ellas son símiles de bacterias y los hombres de virus?
miércoles 26 junio, 2019 @ 10:17 pm
Ni el bebe amigo tomas.
miércoles 26 junio, 2019 @ 10:21 pm
Sería dos seres no vivos dando lugar un bebé no vivo, ya que ninguno se los 3 se puede reproducir por sí solo.
La verdad si decimos que los virus no son vivos por esa razón sería un enredo.
Incluso yo en mi totalidad sería algo no vivo pero formado por células vivas.
jueves 27 junio, 2019 @ 9:01 am
-¿Bebe? ¿Qué bebe?
-Póngame una cervecita.
Buenas contradicciones: virus hechos de células vivas.
jueves 27 junio, 2019 @ 6:01 pm
Bueno, los seres humanos podemos reproducirnos entre nosotros, yo no conozco más que el método tradicional, digo porque ahora al concubinato se le llama vientre de alquiler (vale, con óvulo implantado no hay mitocondrial de la madre hospedadora, pero me pregunto cómo se activa la epigenética en un caso así), pero lo que cuenta es que la especie humana se reproduce sin auxilio ni necesidad de otra(s) especie(s), si nos circunscribimos al acto exclusivamente reproductorio (al instrumental biológico implicado), porque en rigor nos alimentamos de otras especies y sin alimentación no hay reproducción (no hay nada).
Que sepamos, por ahora. Si existen especies que interaccionan con la nuestra de alguna manera más directa en nuestros actos reproductivos, no es imposible (seguimos sin saber por qué la tasa de nacinimientos varón:mujer está casi en 1:1 ligeramente escorada hacia los varones, p.ej.).
Ahora, los virus no pueden reproducirse sin la «ayuda» de otras especies. Y tampoco es el único caso. Hay multitud de parásitos (metazoos ya), o simbiontes, que les pasa lo mismo.
jueves 27 junio, 2019 @ 8:25 pm
Claro Dr, pero a esos parásitos se les llama ser vivo y a los virus no. Y es el punto que discutimos.
Referente a nosotros Sin embargo nos alimentamos de otras especies para poder reproducirnos. Igual precisamos esa «ayuda» (no voluntaria igual) de otras especies.
Más todavía cuando íbamos a ver nuestra amada montando caballo (ja ja)
El punto es que el argumento para que un virus no sea vivo es muy tonto