¿Cuáles son los límites físicos, químicos y fisiológicos de la vida extraterrestre?

El astrobiólogo Dirk Schulze-Makuch acaba de publicar un trabajo intrigante en el diario Vida donde explora las posibilidades y los límites de las formas de vida extraterrestres. En particular, considera dos nuevos géneros potenciales que evolucionan dentro de dos nichos planetarios únicos: un planeta estilo Marte que alberga criaturas que subsisten usando un solvente a base de peróxido de hidrógeno y un cuerpo planetario tipo Titán con solventes de hidrocarburos líquidos esotéricos.

Si suponemos que la vida necesita ser lo suficientemente enérgica para persistir y propagarse, pero no tan enérgica como para destruirse a sí misma en el proceso, entonces se ha probado un ciclo de energía generalizado que consiste en los movimientos de iones a través de membranas selectivamente permeables, en su gradiente electroquímico. para ser bastante universal. Esta llamada 'quimiosmosis' es el motor de la raíz de prácticamente toda la vida aquí en la Tierra, desde las bacterias hasta las mitocondrias y los cloroplastos fotosintetizadores de organismos multicelulares. Los 'límites' de la vida, entonces, son esos extremos bajo los cuales las criaturas no dormidas pueden continuar metabolizándose y produciendo energía.



Para aclarar este concepto general, considere al diseñador de turbinas de chorro encargado de extraer más energía del mismo ciclo termodinámico básico. Empleando trucos de ingeniería cada vez más refinados (cojinetes de aire de precisión y magnéticos o combustión iniciada por láser) y explotando una base de materiales cada vez más robustos (cerámicas refractarias a la temperatura con mayor ductilidad y maquinabilidad), el mismo ciclo Brayton puede hacerse más eficiente. Por ejemplo, ejecutándolo en un régimen de temperatura más alta. Por lo tanto, la pregunta que tenemos ante nosotros es si existe un ciclo de poder fundamental, una forma platónica de la vida en el universo que es independiente del medio ambiente, ¿cómo lo reconoceremos en lugares muy diferentes?



Extraterrestres

Teniendo en cuenta las posibles formas en que un planeta podría animarse, se ha observado que cualquier geoquímica quimiosmótica suficientemente avanzada debería ser indistinguible de la vida. De forma similar a la evolución de los motores a reacción, a medida que la vida evolucionó (al menos aquí en la Tierra), desarrolló nuevos trucos y sintetizó nuevos materiales para compactar la misma función energizante en una mayor eficiencia. Al considerar la vida en una luna como Titán, Dirk Schulze-Makuch señala que con una superficie cubierta en parte por líquidos no polares como el metano y el etano, en lugar de un solvente de agua polar, la bioquímica de la membrana de la vida probablemente estaría invertida: las células necesariamente expondrían grupos de cabeza no polares tanto al disolvente en el que flotaban como a su propio disolvente interno.



Anteriormente discutimos la posibilidad de criaturas con membranas de topología inversa construidas a partir de acrilonitrilo que podrían nadar en el ultrafrío. mares de metano de Titán . Por el contrario, Dirk ha imaginado membranas construidas con silanos que podrían haber sido sintetizados por los llamados reacciones de serpentización , reacciones similares a las que sintetizaron las primeras protostructuras para aprovechar los gradientes energéticos utilizados por la vida que evoluciona en nuestras propias fuentes hidrotermales de aguas profundas.

Pero ese es solo el comienzo de la vida al estilo de Titán. Otras golosinas, incluidas varias metabolismos de radicales cianuro-nitrógeno potencialmente abundan. El acetileno, el material que utilizamos para convertir los portaaviones desechados en rascacielos, es producido por la radiación solar ultravioleta en la estratosfera de Titán. A partir de entonces, se condensaría y caería, transportando productos energéticos y materias primas a la superficie en el proceso.

En cuanto a una geosfera similar a Marte, se imaginan formas aún más fantásticas. Los organismos masivos de escarabajos bombarderos propulsados ​​por una potente mezcla de peróxido de hidrógeno serían capaces de lanzarse 300 metros a la atmósfera en planetas de menor gravedad. ¿Imposible? Considere que nuestros propios escarabajos se dieron cuenta de que si arrojaban hidroquinona a una concentración de masa del 25% y peróxido de hidrógeno a una concentración de masa del 10% en una cámara de combustión quitinosa, donde los catalizadores de la enzima catalasa y peroxidasa están esperando, las cosas se volverían críticas rápidamente y hervirían con fuerza. fuera de su trasero. Ahora imagine lo que podrían inventar los organismos si su citoplasma estuviera hecho de peróxido de hidrógeno desde el principio. Los datos de los recientes experimentos de biología de Viking Lander han llevado a varios investigadores a sugerir que tal peroxiplasma sería normal en condiciones como las de Marte.



Un citoplasma de agua-peróxido de hidrógeno sería ideal en este ambiente frío y seco parecido al desierto de Atacama. Un solvente de bajo punto de congelación, una fuente de oxígeno, energía e higroscopicidad, todo en uno. Esto último sería especialmente crítico para extraer el agua escasamente disponible directamente de la atmósfera, como lo hacen los organismos terrestres aquí utilizando cristales de sal higroscópicos. Como guinda del pastel, Dirk describe un conjunto de reacciones en las que el peróxido de hidrógeno podría producirse directamente mediante la fotosíntesis. Los detalles son fascinantes, pero para apreciar el juego imaginativo completo que le lleva este artículo, probablemente tenga que leerlo todo usted mismo.

Copyright © Todos Los Derechos Reservados | 2007es.com