Nanosondas, mensajeros víricos y genomas manipulados

Una objeción a la estrategia de «hacer correr la voz» por medio de sondas de alta velocidad en lugar de señales de radio es el coste. Por ejemplo, una nave espacial de una tonelada que viajase a la moderada velocidad de una décima parte de la velocidad de la luz, requeriría 500 billones de julios de energía para su lanzamiento, el equivalente a toda la potencia generada en la Tierra durante varias horas. Y eso sin tener en cuenta que, ¡de algún modo!, la nave tendrá que frenar a su llegada, lo que podría requerir la misma cantidad de energía, sino más. Tendría que ser enorme la motivación para embarcarse en un proyecto como éste sólo por altruismo o curiosidad (y no por desesperación, por ejemplo para conservar algo antes de una hecatombe), sobre todo si se contempla enviar toda una flota de sondas que cubran una amplia sección de la galaxia.

Por suerte, hay una manera de reducir de forma drástica el factor energético, que consiste en construir sondas inteligentes que puedan repararse a sí mismas y reproducirse por el camino. En lugar de enviar una sonda individual a cada sistema estelar que le parezca prometedor, ET podría lanzar una única sonda que se vaya multiplicando. La idea de máquinas con capacidad de autorreplicarse fue explorada originalmente por el matemático húngaro John von Neumann, a quien, junto a Alan Turing, un matemático especialista en romper códigos secretos durante la segunda guerra mundial, se le atribuye la invención de las modernas computadoras electrónicas (que por fin hicieron realidad las ideas de Babbage del siglo XIX). Una computadora es una máquina universal, en el sentido de que cualquiera de ellas se puede programar para resolver todos los problemas computables. El concepto de computadora universal conduce de forma natural a la idea de constructor universal, una máquina capaz de hacer otras máquinas siguiendo un programa interno. Con un programa adecuado, una máquina de Von Neumann podría incluso realizar copias de sí misma (incluidas las instrucciones para copiarse) y, por lo tanto, constituiría una máquina con capacidad de reproducirse a sí misma.[5.21]

No es difícil imaginar una civilización avanzada que enviara sondas de Von Neumann para explorar la galaxia. Al llegar a un sistema estelar, una de estas máquinas podría extraer de asteroides o cometas las materias primas necesarias para replicarse. Entonces una parte de su progenie podría dedicarse a estudiar los planetas, y tal vez a establecer contacto con la vida inteligente, enviando la información recogida de vuelta a su planeta de origen. Incluso podrían permanecer de manera indefinida en el sistema solar funcionando como balizas, o como sondas silenciosas, mientras otras viajan hasta el siguiente sistema solar. El proceso continuaría ad infinitum, en cuyo caso el número de sondas aumentaría de manera exponencial. De este modo, los costes de construcción del programa de exploración no recaerían en su totalidad sobre la civilización original.

Hay posibilidades de mejorar el coste de forma aún más drástica por medio de la miniaturización, prescindiendo de equipos innecesarios y radiotransmisores. Si el cometido de la sonda es sólo el de divulgar un mensaje, o información básica sobre la civilización que lo envía, hay una manera mucho más fácil de cumplirlo, que es usando nanotecnología. En 1959, el mismo año en que Cocconi y Morrison publicaron su artículo visionario sobre el SETI, se pudo escuchar una conferencia no menos visionaria dictada por Richard Feynman, el brillante y creativo físico teórico. Titulada «Hay mucho espacio al fondo», la conferencia se anticipó a la ingeniería a escala molecular varias décadas antes de que ésta diera sus primeros frutos. En la actualidad la nanotecnología avanza con gran rapidez. Primero fue el increíble microchip menguante, luego el microscopio de fuerza atómica, capaz de mover átomos individuales de forma controlada, luego los nanotubos de carbono y los puntos cuánticos. Es más que probable que la nanotecnología tenga una gran repercusión en los medios de almacenar información. En un discurso de enero de 2000 sobre la ciencia y la tecnología, el presidente Bill Clinton comentó la Iniciativa Nacional sobre Nanotecnología de Estados Unidos, haciendo referencia a algunas de sus posibilidades, como la de «encoger toda la información que alberga la Biblioteca del Congreso hasta que quepa en un dispositivo del tamaño de un terrón de azúcar».[5.22] Se ha estimado que el contenido de una buena enciclopedia podría empaquetarse en un volumen menor que el de una bacteria. El progreso es tan rápido que los alarmistas predicen el fin del mundo tal como lo conocemos, cuando unas nanomáquinas fuera de control transformen la superficie del planeta en una «plasta gris».[5.23] En sentido estricto, «nano» se refiere a la escala de tamaño de una milmillonésima de metro, que corresponde a una molécula grande, pero el término se utiliza de forma más laxa para referirse a toda la ingeniería a escala ultrapequeña.

En un futuro no muy lejano, cuando los humanos seamos capaces de construir micromáquinas o nanomáquinas que almacenen cantidades prodigiosas de información, podremos utilizarlas como sondas espaciales. A causa de su diminuto tamaño, se podrían acelerar hasta alcanzar altas velocidades (digamos que 0,01 por ciento de la velocidad de la luz) con un coste muy bajo, tal vez sin necesidad de cohetes. Todavía tardarían varios millones de años en alcanzar sus objetivos, pero la prisa no entra en el escenario que estoy explorando. No cuesta imaginar una civilización avanzada que empaquete minibancos de datos en cápsulas microscópicas que esparza a millones por toda la galaxia.

Una nanosonda se diferencia de la sonda de tipo Bracewell que hemos comentado anteriormente en que no podría enviar señales de radio para atraer la atención. Entonces ¿de qué modo tendría un impacto? Aquí es donde entra la idea de Von Neumann. Si la nanosonda fuera una máquina de Von Neumann autorreplicante, al llegar a su destino podría replicarse sin cesar hasta formar una espuma que a algún científico curioso se le ocurriera examinar con un potente microscopio. Pero hay una estrategia más elegante. La naturaleza ya ha inventado unas nanomáquinas muy bien empaquetadas y con un gran contenido de información; las llamamos virus.[5.24] Un virus típico contiene miles de bits de información codificada en ARN o ADN, suficiente para un mensaje decente. Entonces, ¿por qué no construir con técnicas de ingeniería genética millones de virus y empaquetarlos en microsondas del tamaño de un guisante que se puedan dispersar por la galaxia? Cada virus podría llevar un mensaje para cualquier vida inteligente del futuro en el planeta de destino,[5.25] algo así como el equivalente del mensaje en la botella de la era espacial. Lo mejor de la idea es que el mensaje podría replicarse ad infinitum en el caso de que encuentre vida en el planeta de destino, gracias a la simple solución de programar los virus para que «infecten» cualesquiera células con ADN con las que entren en contacto. El virus inserta entonces su mensaje en el material genético de las células germinales del organismo hospedador (que es lo que hacen los llamados retrovirus endógenos), y la célula, quiera o no, lo replicará y transmitirá el mensaje a todas las generaciones futuras. De este modo, el virus podría extenderse como el fuego por el ecosistema hospedador, y su información se preservaría durante millones de años hasta que un futuro Craig Venter comenzara a secuenciar genomas y tropezara con el mensaje. No hay duda de que el ADN se introduce en las células vivas de este modo; hay segmentos enteros de ADN humano que son detritos genómicos de antiguos virus que infectaron a nuestros antepasados.

Tal como lo he descrito, parece sencillo, pero la realidad es que por el camino hay que superar varios obstáculos técnicos importantes. El más obvio es que el ADN podría ser tan sólo una entre las muchas maneras de codificar la información genética, y cuesta ver de qué modo podrían saber por adelantado los extraterrestres cuál de ellas utiliza la vida terrestre. Un segundo problema tiene que ver con la física. El espacio interestelar es un medio peligroso. En particular, los rayos cósmicos pueden provocar en las nanoestructuras graves daños que, con el tiempo, acabarían por degenerar el mensaje molecular. Además, el proyectil tendría que frenarse a su llegada para entrar en la atmósfera del planeta elegido sin calcinarse. Añadir combustible para la deceleración aumentaría la carga de la sonda, y de manera muy sustancial. Estas mejoras echarían por tierra la filosofía de lo pequeño, rápido y barato que está en la base de la idea de las microsondas. Posiblemente los problemas técnicos podrían resolverse sin añadir cantidades exageradas de peso, por ejemplo, usando una forma de aerofreno para reducir la velocidad, pero aun en el caso de que pudieran llegar, los virus construidos tendrían que enfrentarse a graves problemas biológicos a su llegada. Los virus están en sintonía con sus hospedadores; por eso podemos nadar en el mar, que, como se recordará, es una sopa de virus, sin que (por lo general) enfermemos. Así que aun en el caso de que ET adivinara que la Tierra está repleta de vida basada en el ADN, sin conocer los aspectos específicos de los genomas hospedadores se hace difícil imaginar cómo puede diseñarse un virus que sea fiable. Tal vez puedan construirse virus universales, muy generalistas, que infecten a una gran variedad de organismos sin matarlos.

Un segundo problema son las mutaciones. Una vez introducido el mensaje, tiene que permanecer inmutable durante tanto tiempo como sea posible si se quiere que algún día pueda ser descubierto. Pero durante el proceso de copia del ADN se producen constantemente mutaciones naturales, y un mensaje mutado es un mensaje desbaratado, que degenera en un sinsentido. La selección natural puede estabilizar la información genética, pero sólo si hay una presión de selección: sólo si una mutación tiene consecuencias negativas para la supervivencia del organismo, acaba eliminándose del acervo genético. Pero si el segmento introducido (el mensaje) es biológicamente inactivo (si simplemente viaja con el ADN), es difícil ver de qué modo puede conservarlo la selección natural. Parece que buena parte del ADN es «ADN basura», grandes segmentos que no codifican nada, de modo que muta con rapidez y sin causar perjuicios generación tras generación, sin el control que ejerce la selección natural. Si suponemos que el ADN vírico es tratado como ADN basura por el organismo hospedador, se corre el riesgo de que las mutaciones acaben embrollando el mensaje al cabo de unos miles de generaciones. Sin embargo, esta concepción tan simple hoy se pone en duda. En los genomas de humanos y ratones se ha descubierto lo que parecen ser secciones idénticas y de tamaño considerable de ADN basura, lo que sugiere que estas secciones se han conservado desde que antepasados comunes de ratones y humanos se separaron hace unos 40 millones de años. Cabe la posibilidad de que estas secuencias desempeñen algún papel vital y sutil, pero no es obvio que sea así, pues cuando se borran de su genoma, los ratones no parecen enterarse. Así que es posible que algunas secciones del ADN basura puedan replicarse con precisión y conservarse durante millones de años, tal vez porque viajan de algún modo vinculados a genes esenciales sometidos a una fuerte presión de selección, y que por consiguiente se conservan. Sea como fuere, si un virus alienígena se colara en el genoma de un hospedador de este modo, el mensaje podría ser válido durante decenas de millones de años.[5.26]

Hay una forma alternativa de enviar un mensaje biológico que elude algunos de los problemas de los virus. En lugar de intentar secuestrar la vida indígena, los extraterrestres podrían intentar crear una biosfera paralela artificial ab initio. Una civilización situada a unos pocos miles de años luz podría, aun desde esa distancia, saber lo bastante sobre la geología, atmósfera y composición química de la Tierra como para deducir algo acerca de nuestra biología y condiciones ambientales. Armado con esa información, podría diseñar desde cero unos microbios acomodados a las condiciones del medio terrestre, que convivieran sin conflictos con los organismos indígenas. Las células sintéticas no tendrían por qué utilizar ADN o proteínas, y podrían diseñarse para crecer en condiciones tan extremas para la vida propia de la Tierra, que se evitara la competencia directa. Si utilizaran estructuras moleculares con enlaces más fuertes que los del ADN, estas células sufrirían menos daños por los rayos cósmicos durante su viaje. Los valiosos mensajes se codificarían de tal manera que mutaran muy poco, poseyeran redundancia y dispusieran de mecanismos de corrección de errores como los que se encuentran en los organismos terrestres. El paquete de microbios podría ser específico para la Tierra, o dirigirse a cualquier planeta con probabilidades de engendrar algún día vida inteligente. A su llegada, los microbios se instalarían, se dispersarían por el planeta, posiblemente adaptándose a condiciones cambiantes, y se mantendrían inocuos durante decenas de millones de años a la espera de ser descubiertos. Si algún día descubrimos una biosfera en la sombra, sería un lugar más plausible para buscar un mensaje alienígena que en los genomas de la vida tal como la conocemos.

La viabilidad de este método de enviar mensajes entre estrellas depende de si pueden entregarse de una forma efectiva. Michael Mautner, un químico de Nueva Zelanda que además dirige la Panspermia Society, ha realizado algunos cálculos al respecto, y cree que puede funcionar. De hecho, cree que los humanos podrían hacerlo con tecnología previsible. La clave está en microminiaturizar la carga. Mautner imagina membranas de centímetros de grosor con unas bolitas diminutas en el interior. Los microbios viajarían en el interior de las bolitas, junto a un conjunto inicial de nutrientes. Las membranas reflejarían el viento solar y la luz el sol, recibiendo de este modo una fuerza de propulsión pequeña pero persistente. Acumulado con los años, este efecto diminuto iría acelerando la cápsula poco a poco hasta un 0,01 por ciento de la velocidad de la luz. Una vez alcanzada la velocidad de crucero, la pequeña nave espacial soltaría la vela solar, o envolvería con ella la cápsula para proporcionarle una protección adicional frente a los rayos cósmicos. No pasaría casi nada durante el viaje. Los microbios se mantendrían en un estado de latencia, la cápsula se enfriaría hasta unos pocos grados por encima del cero absoluto y la pequeña caja de prodigios cruzaría zumbando, sin encontrar ningún obstáculo, el vacío interestelar. Al acercarse al sistema planetario de destino, la cápsula se fragmentaría, transformándose de una bala veloz en una perdigonada. Mautner ha calculado que una mota de 60 micrómetros de diámetro podría sobrevivir al aerofrenado al penetrar en la atmósfera del planeta sin incinerar su carga.

Otra estrategia sería que los alienígenas utilizaran cometas como vehículo de entrega. Por medio de una serie de desviaciones gravitatorias bien planificadas, se podría expulsar un cometa del sistema planetario de los alienígenas en dirección al nuestro. Existen indicios a favor de que microbios o virus en estado latente podrían sobrevivir en el interior de un cometa durante muchos millones de años, un tiempo más que suficiente para atravesar años luz el espacio a las velocidades típicas de eyección. Cuando un cometa se acerca lo suficiente a una estrella, comienza a evaporarse, produciendo su característica cola de gas, agua y partículas microscópicas. Si el cometa viniera cargado de bacterias, virus o cualquier otro tipo de entidad microbiana de diseño, también éstas saldrían despedidas formando una larga y difusa nube infecciosa. Si en ese momento la Tierra atravesara la nube, adquiriría una dosis de agentes biológicos viables.[5.27]

Por muy especulativa que pueda ser la idea del «SETI genómico», merece la pena echar un vistazo en busca de genomas manipulados. Eso es justamente lo que hicieron, ya en 1979, Hiromitsu Yokoo y Tairo Oshima, de la Facultad de Medicina Hachioji de la Universidad Kyorin de Japón. Examinaron entonces el ADN de ΦX174, un virus que infecta bacterias, o bacteriófago, para ver si contenía algo raro.[5.28] No era así, pero aquéllos eran los primeros días de la bioinformática. En la actualidad, la secuenciación de genomas es toda una industria, y se está leyendo, y colgando en Internet, el genoma de muchos organismos, desde los microbios a los humanos. Ha llegado la hora de hacer una búsqueda sistemática de estos genomas en busca de rarezas sugerentes. La secuenciación se hace de todos modos, así que no cuesta casi nada explorar los datos con un sistema informático en busca de algún patrón sospechoso. De hecho, el enorme éxito del proyecto SETI@home ha sido emulado por genome@home, que por desgracia en la actualidad se ha suspendido. No sería nada difícil juntar los dos. ¿Quién sabe lo que podría salir de todo ello? El proyecto podría parafrasear a Expediente X y promoverse con su pegadizo eslogan: «La verdad está ahí afuera».