fotosíntesis extraterrestre
La búsqueda de vida en otros lugares del universo, tanto en nuestro sistema solar como en lejanos sistemas planetarios, de los que ya hay disponible un amplio, si bien poco definido catálogo, ha cobrado en los últimos años una gran relevancia, impulsando el auge que va adquiriendo la astrobiología como disciplina científica puntera. Las próximas misiones Exo Mars tendrán como objetivo primario detectar evidencias de vida en Marte; el futuro proyecto Darwin de la E.S.A., un conjunto de tres telescopios espaciales cuya puesta en órbita está prevista para 2014, ha sido diseñado para buscar planetas similares al nuestro en otros sistemas y detectar signos de vida en ellos, y el Telescopio Extremadamente Grande que construirá el Observatorio Europeo Austral en el desierto de Atacama, en Chile, contará también entre sus tareas con la de localización y caracterización de planetas “terrestres” situados en la zona habitable de sus respectivas estrellas. El convencimiento de que la vida debe estar extendida por el universo parece ser ampliamente asumido, al menos en lo referente a vida simple, microbiana, y hay un gran interés en buscar sus posibles signos. Son muchos los que piensan que su hallazgo es cuestión de tiempo.
Un tipo de señales que podrían captarse serían las derivadas de actividad fotosintética, una vía biológica que puede suponerse común dada la omnipresencia de la luz, y teniendo en cuenta que los pigmentos capaces de captar la energía que transporta (como son las porfirinas, categoría a la que pertenece la clorofila), son compuestos que se forman fácilmente a partir de las moléculas orgánicas que, como ya sabemos, abundan en multitud de cuerpos cósmicos. En la Tierra, la fotosíntesis apareció durante los primeros pasos de la vida, hace al menos 3.400 millones de años, lo que parece sugerir que es una estrategia biológica “predeterminada” para la vida una vez que esta surge, en su inherente tendencia a diversificarse en la explotación de cuantos recursos energéticos tenga a su alcance. En un principio no era oxigénica, es decir, no producía oxígeno como producto de desecho a partir de la descomposición del agua, sino que utilizaba la luz para extraer electrones de hidrógeno gaseoso (H2) o sulfuro de hidrógeno (H2S), produciendo compuestos sulfurados o azufre. De cualquier forma, una llevó a la otra, que se inició unos setecientos millones de años después (aunque hay quién piensa que lo hizo antes) con la aparición de las cianobacterias, cuya prosperidad inundó el aire de oxígeno al cabo, y cambió la faz de la Tierra drásticamente.
Precisamente la presencia de oxígeno u ozono atmosféricos sería, junto con la coloración característica de pigmentos especializados en la superficie de un planeta, un indicio importante de la posible existencia de vida en él. La detección de oxígeno y metano atmosféricos, cloruro de metilo u óxido nitroso también podrían ser consecuencia de actividad biológica, por lo que constituyen bioseñales a rastrear preferentemente. Para buscar pigmentos fotosintéticos, como advierte Nancy Y. Kiang, biometeoróloga en el Instituto Goddard para Estudios Espaciales de la N.A.S.A. y miembro del Laboratorio Planetario Virtual de la agencia espacial, hay que tener en cuenta que sus colores estarán determinados por la adaptación a las longitudes de onda lumínica disponibles, que a su vez depende del tipo de estrella de la que proceda la radiación y de cómo sea filtrada por la atmósfera concreta del planeta en cuestión. En función del tipo de estrella, se podría prever la existencia de cuatro tipos de vida fotosintética básicos: anoxigénica u oxigénica confinadas en los océanos y anoxigénica u oxigénica sobre superficies emergidas, de las cuales sólo estas dos últimas serían detectables por su coloración, mientras que las dos primeras tendrían que ser rastreadas a través de los gases de desecho metabólico que verterían a la atmósfera. Los organismos que eventualmente poblaran el suelo de otros mundos tendrían pigmentos adecuados para el aprovechamiento de las longitudes de onda más abundantes del espectro recibido según el tipo de estrella y la composición de la atmósfera que tienen que atravesar. Un grupo de científicos de varias especialidades ha calculado las diversas posibilidades que ofrece la conjunción de factores estelares, planetarios y biológicos. Analizaron datos de estrellas de tipo F, K y M, en este último caso de variantes que emiten destellos y quiescentes, cuyas radiaciones se ha estudiado en relación a dos modelos de química atmosférica: con una concentración de oxígeno parecida a la terrestre y con apenas trazas de este elemento, concluyendo que los colores que cabría encontrar en la vida vegetal alienígena según estas estipulaciones variarían desde el verde hasta el negro, pasando por el azul intenso, amarillo o anaranjado.
Hay que puntualizar además que la existencia de vegetación compleja similar a la terrestre no parece posible sin una previa oxigenación atmosférica por lo que se sabe, puesto que, de una parte, sólo la reducción oxidativa es capaz de producir la energía necesaria para el mantenimiento de grandes estructuras orgánicas multicelulares y, por otra, el oxígeno parece ser fundamental en la construcción de grandes moléculas de sostén como la lignina en el caso de las plantas o el colágeno en animales de forma que, en principio, sin la fotosíntesis oxigénica, la vida, también la vegetal, permanecería limitada a la unicelularidad. A la hora de buscar vida en el universo, que necesariamente debe partir de especulaciones en torno a la única que conocemos, la terrestre, la fotosíntesis ofrece una buena opción sobre la que empezar a buscar.
Un tipo de señales que podrían captarse serían las derivadas de actividad fotosintética, una vía biológica que puede suponerse común dada la omnipresencia de la luz, y teniendo en cuenta que los pigmentos capaces de captar la energía que transporta (como son las porfirinas, categoría a la que pertenece la clorofila), son compuestos que se forman fácilmente a partir de las moléculas orgánicas que, como ya sabemos, abundan en multitud de cuerpos cósmicos. En la Tierra, la fotosíntesis apareció durante los primeros pasos de la vida, hace al menos 3.400 millones de años, lo que parece sugerir que es una estrategia biológica “predeterminada” para la vida una vez que esta surge, en su inherente tendencia a diversificarse en la explotación de cuantos recursos energéticos tenga a su alcance. En un principio no era oxigénica, es decir, no producía oxígeno como producto de desecho a partir de la descomposición del agua, sino que utilizaba la luz para extraer electrones de hidrógeno gaseoso (H2) o sulfuro de hidrógeno (H2S), produciendo compuestos sulfurados o azufre. De cualquier forma, una llevó a la otra, que se inició unos setecientos millones de años después (aunque hay quién piensa que lo hizo antes) con la aparición de las cianobacterias, cuya prosperidad inundó el aire de oxígeno al cabo, y cambió la faz de la Tierra drásticamente.
Precisamente la presencia de oxígeno u ozono atmosféricos sería, junto con la coloración característica de pigmentos especializados en la superficie de un planeta, un indicio importante de la posible existencia de vida en él. La detección de oxígeno y metano atmosféricos, cloruro de metilo u óxido nitroso también podrían ser consecuencia de actividad biológica, por lo que constituyen bioseñales a rastrear preferentemente. Para buscar pigmentos fotosintéticos, como advierte Nancy Y. Kiang, biometeoróloga en el Instituto Goddard para Estudios Espaciales de la N.A.S.A. y miembro del Laboratorio Planetario Virtual de la agencia espacial, hay que tener en cuenta que sus colores estarán determinados por la adaptación a las longitudes de onda lumínica disponibles, que a su vez depende del tipo de estrella de la que proceda la radiación y de cómo sea filtrada por la atmósfera concreta del planeta en cuestión. En función del tipo de estrella, se podría prever la existencia de cuatro tipos de vida fotosintética básicos: anoxigénica u oxigénica confinadas en los océanos y anoxigénica u oxigénica sobre superficies emergidas, de las cuales sólo estas dos últimas serían detectables por su coloración, mientras que las dos primeras tendrían que ser rastreadas a través de los gases de desecho metabólico que verterían a la atmósfera. Los organismos que eventualmente poblaran el suelo de otros mundos tendrían pigmentos adecuados para el aprovechamiento de las longitudes de onda más abundantes del espectro recibido según el tipo de estrella y la composición de la atmósfera que tienen que atravesar. Un grupo de científicos de varias especialidades ha calculado las diversas posibilidades que ofrece la conjunción de factores estelares, planetarios y biológicos. Analizaron datos de estrellas de tipo F, K y M, en este último caso de variantes que emiten destellos y quiescentes, cuyas radiaciones se ha estudiado en relación a dos modelos de química atmosférica: con una concentración de oxígeno parecida a la terrestre y con apenas trazas de este elemento, concluyendo que los colores que cabría encontrar en la vida vegetal alienígena según estas estipulaciones variarían desde el verde hasta el negro, pasando por el azul intenso, amarillo o anaranjado.
Hay que puntualizar además que la existencia de vegetación compleja similar a la terrestre no parece posible sin una previa oxigenación atmosférica por lo que se sabe, puesto que, de una parte, sólo la reducción oxidativa es capaz de producir la energía necesaria para el mantenimiento de grandes estructuras orgánicas multicelulares y, por otra, el oxígeno parece ser fundamental en la construcción de grandes moléculas de sostén como la lignina en el caso de las plantas o el colágeno en animales de forma que, en principio, sin la fotosíntesis oxigénica, la vida, también la vegetal, permanecería limitada a la unicelularidad. A la hora de buscar vida en el universo, que necesariamente debe partir de especulaciones en torno a la única que conocemos, la terrestre, la fotosíntesis ofrece una buena opción sobre la que empezar a buscar.
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