The Universe in the Classroom

Exploración Responsable: Proteger la Tierra y los mundos que exploramos de la contaminación cruzada

¿Cómo se reconoce vida?

La búsqueda de organismos -o de pruebas de vida- en la Tierra o en el espacio puede convertirse en una tarea difícil. Consideremos la vida en la Tierra. A veces, se hace difícil identificar a animales grandes, porque tienen adaptaciones como el camuflaje, la hibernación, otros viven bajo tierra o en las profundidades del océano. Los organismos microscópicos, algunas plantas y hongos no son visibles al ojo, y otros organismos -como virus, parásitos o las algas simbióticas que se encuentran en los corales– viven durante todos sus ciclos de vida en dependencia de otros organismos. El encontrar vida no es fácil.

La búsqueda de vida en la Astrobiología exige que reconozcamos la vida cuando la vemos; y esa no es una tarea sencilla. Las naves ya han llegado a Marte, a la Luna y a otros numerosos lugares del Sistema Solar, pero todavía no hemos encontrado vida en ellos. Mas aún, todos los lugares que hemos visitado han sido extremadamente ásperos, y las condiciones son demasiado estresante para cualquier organismo vivo (basados en la vida que conocemos). Entonces, ¿qué buscamos cuando vamos a un lugar como Marte? y ¿porqué continuamos, incluso, cuando parece no haber ningún indicio de vida?

Nuestro interés en la búsqueda de vida en lugares lejanos está motivado en gran medida por lo que sabemos sobre la vida en la Tierra. Hemos empezado a reconocer que la Tierra es mucho más 'viva' de lo que pensábamos anteriormente. En décadas pasadas, se descubrió vida microbiana, y, en algunos casos, también macroorganismos extraños y diferentes, en ambientes que alguna vez se consideraron totalmente incompatibles con organismos vivos. Por ejemplo, se han descubierto organismos vivos en la oscuridad, en presiones extremas en el fondo del océano, en fuentes termales, en desiertos secos, así como en la permafrosta del Ártico y Antártica. También se ha encontrado vida microbiana dentro de rocas a kilómetros bajo la superficie de la Tierra, y en lugares extremadamente inhóspitos tales como aguas altamente ácidas o suelos químicamente tóxicos. Además, sabemos que los microbios pueden sobrevivir por mucho tiempo en estados durmientes (considera por ejemplo las esporas del ántrax, o algunos microbios viables, aunque durmientes, alojados dentro de cristales de sal, ¡aproximadamente por unos 250 millones de años!)

Punishing Environments

Si la vida puede ser tan pequeña, y se puede encontrar en ambientes inusuales y extremos de la Tierra, ¿porqué no se puede hallar en el espacio? Consideremos, por ejemplo, el caso de Marte. Si en Marte la vida creció durante un período más cálido y más húmedo (como muchos científicos creen ahora), quizás se las arregló para cambiarse a regiones más cálidas, más clemente del planeta antes de que la superficie llegara a ser inhabitable. Quizás si observamos las rocas y suelos de Marte, podríamos ser capaces de encontrar evidencia que indican la existencia de esa vida; o incluso organismos vivos o durmientes, evidencia de fósiles, 'biomateriales', organismos vivos, o incluso entradas químicas en la forma de 'firmas' moleculares asociadas con la vida.

Por lo tanto, si algún día traemos muestras de Marte (como las trajimos de la Luna durante el programa Apolo), tendremos ya una estrategia aplicable. Trataremos de incluir una variedad de tipos de rocas – y una variedad de pruebas – para buscar evidencia de vida en una variedad de formas.

Si se trajeran rocas y muestras del suelo de Marte a la Tierra (aproximadamente en una década, a partir de ahora, si todo sale como se ha planeado), el contenedor de las muestras se abrirá dentro de una contención especial y en un centro en cuarentena, donde se realizarán tres tipos de pruebas: 1) físicas y químicas 2) análisis de detección de vida, y 3) pruebas de amenaza biológica. Ya que no sabemos cómo podría lucir la vida marciana, si realmente existe, será esencial la información de estas tres categorías para determinar si hay alguna evidencia de vida. En general, las pruebas examinarán los mismos tipos de evidencia como si buscáramos detectar vida microbiana en la Tierra.

Lo primero que se hará con las muestras es buscar signos visuales o evidencia química de vida. En la Tierra, todo ser tiene alguna forma o estructura, sin importar cuan pequeño o simple sea. Microscopios e instrumentos altamente sofisticados buscarán señales de estructuras, explorando grietas y fisuras, u otras partes de las rocas no-uniformes. También se analizará químicamente las muestras para encontrar elementos normalmente asociados con sistemas biológicos (los más comunes son el carbón, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y sulfuro). Por ejemplo, la abundancia de elementos biológicos en las muestras marcianas se compararían con aquellos que se encuentran en los típicos microbios terrestres.

Si no se encuentra carbón orgánico en las muestras, y si no se detecta ningún tipo de estructura (en escalas pequeñas o más pequeñas que todas las bacterias y microbios conocidos), la probabilidad de encontrar vida en las muestras es mínima. Aún así, se enfocará la atención en los más mínimos detalles.

Después de la prueba preliminar física y química, se utilizará una batería de pruebas de detección de vida, con el fin de buscar señales específicas de vida. Por ejemplo, se examinará un porcentaje de las muestras, utilizando una variedad de instrumentos y técnicas de laboratorio para buscar señales bioquímicas de vida como la conocemos (por ejemplo, firmas biológicas tales como aminoácidos, ADN, péptidos, lípidos, enzimas, componentes de la pared celular, etc). También intentarán cultivar extractos de las muestras utilizando procedimientos microbiológicos habituales en muchas condiciones de laboratorio y medios de crecimiento. Se hace un monitoreo diacrónico a los cultivos para detectar un crecimiento de la colonia o cambios químicos que podrían indicar un metabolismo por parte de algún organismo.

Incluso si todas las pruebas mencionadas anteriormente muestran que no hay señales de vida, o son inconclusas, habrá otra serie de pruebas de amenaza biológicas, con el propósito de determinar si existe algo en las muestras que pudiera dañar la vida en la Tierra o en su medio ambiente. Estas pruebas utilizarán cultivos de tejidos y de células, con varias especies representativas para analizar indicios de amenaza biológica: tóxica, patógena, alteración del ciclo de vida, capaz de causar mutaciones, alterando el comportamiento o interrumpiendo los ecosistemas.

Verificar que existe vida en las muestras de Marte sería un descubrimiento profundo y significativo en muchas maneras. La siguiente pregunta obvia nos llevaría a otra comparación con la vida en la Tierra. Todos los organismos que hemos estudiado hasta la fecha tienen el mismo maquillaje biológico y genético, compartiendo el mismo ADN y mostrando relaciones evolutivas en el árbol universal de la vida. ¿Estaría la vida marciana relacionada a la vida de la Tierra, indicando quizás que la vida ha experimentado un viaje entre estos dos planetas? ¿Quizás en meteoritos? O, ¿sería la vida extraterrestre muy distinta, quizás usando otro "alfabeto" de aminoácidos para su código genético, o moléculas completamente distintas para su bioquímica básica? Si vida ha ocurrido al menos dos veces en un sistema solar, ¿podría esto significar que vivimos en un universo "bioamigable", y que se puede encontrar vida también en otros lugares? Todas estas preguntas –y todas las respuestas e interpretaciones potenciales- dependen de cuán cuidadosamente estudiamos las muestras provenientes de lugares como Marte y si somos capaces de reconocer vida cuando la vemos.

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