49 Astrobiología

La vida florece en la Tierra. Históricamente, hemos creído desde hace mucho que la vida existía más allá de nuestro planeta, tal y como demuestran las historias sobre los canales de Marte y sobre criaturas voladoras en la Luna. No obstante, cuanto más hemos buscado en nuestro sistema solar, más yermo parece nuestro entorno. Aunque la vida es robusta, parece necesitar unas condiciones particulares para existir. La astrobiología busca respuesta a la pregunta de cómo surge la vida en el cosmos y dónde.

La vida empezó en la Tierra muy poco después de que se formara el planeta, hace 4.500 millones de años.

Los estromatolitos fósiles, unos montículos con láminas orgánicos, muestran que las cianobacterias existían ya hace 3.000 millones de años. La fotosíntesis, el proceso químico que usa la luz del Sol para convertir elementos químicos en energía, también está en marcha. Las rocas más viejas conocidas, identificadas en Groenlandia, tienen una antigüedad de 3.850 millones de años. Por tanto, la vida empezó en un pequeño marco.

La teorías del origen de la vida son tan viejas y diversas como las especies. Los organismos como las bacterias y los protozoos fueron vistos por primera vez en el siglo XVII, cuando se inventó el microscopio. La aparente simplicidad de las bacterias llevó a los científicos a suponer que aquellas gotas habían crecido espontáneamente de la materia inanimada. Pero cuando vieron que se replicaban, sugirieron que la vida se autogeneraba. En 1861, Louis Pasteur fracasó en su intento por crear bacterias de un líquido estéril rico en nutrientes. Construir el primer organismo era problemático.

Charles Darwin trató el tema del origen de la vida en una carta dirigida al botánico Joseph Hooker en 1871. Decía que podía haber empezado en un «pequeño charco templado, con todo tipo de amoníacos y sales fosfóricas, luz, calor y electricidad, de manera que después de que se formó químicamente el primer compuesto proteínico, estuvo lista para sufrir cambios todavía más complejos».

Sopa primordial La explicación de Darwin se acerca a lo que los científicos creen en la actualidad, con un añadido importante. Al carecer de plantas y fuentes biológicas de oxígeno, la Tierra temprana carecía de oxígeno, al contrario que hoy. Contenía amoníaco, metano, agua y otros gases que favorecían ciertos tipos de reacciones químicas. En 1924 Alexander Oparin sugirió que en estas condiciones «pudo crearse una sopa primigenia de moléculas». Esos mismos procesos no podrían ahora ocupar un lugar en nuestra atmósfera rica en oxígeno.

Las condiciones de la Tierra temprana eran propias de un infierno, tal y como refleja el nombre geológico de periodo Hadeico que se dio a esa era. Tras aparecer unos 200 millones de años después de la formación de la Tierra, los océanos al principio hervían llenos de ácido. Era la época del Bombardeo tardío, así que los asteroides se estrellaban a menudo contra la superficie del planeta. El tiempo turbulento, como tormentas eléctricas y lluvias torrenciales, convertían la Tierra en un lugar inhóspito. Y aun estas condiciones pudieron conducir a la vida. La miríada de organismos que viven alrededor de los respiraderos hidrotermales del fondo marino muestran que el agua hirviendo y la oscuridad no son obstáculos, siempre y cuando haya suficientes nutrientes. Incluso así, los primeros organismos tuvieron que desarrollarse de algún modo a partir de moléculas complejas.

Las condiciones hostiles de la Tierra temprana pudieron ser adecuadas para crear moléculas orgánicas. Los experimentos de laboratorio que, en 1953, realizaron Stanley L. Miller y Harold C. Urey demostraron que las pequeñas partículas básicas para la vida, como los aminoácidos, pueden producirse a partir de una mezcla de gases (metano, amoníaco e hidrógeno), si pasa electricidad a través de ellas. Desde entonces, sin embargo, los científicos no han avanzado mucho. El paso arquitectónico de construir las primeras células plantea todo un reto: se ha sugerido que las estructuras formadas por lípidos, y que se asemejan a membranas pudieron ser un precursor. Sin embargo, estamos lejos de comprender los procesos de división de células y el ajuste del motor químico (el metabolismo). Hasta ahora, nadie ha conseguido hacer una protocélula convincente desde cero.

Panspermia Una posibilidad alternativa es que las moléculas complejas, y quizás los organismos biológicos simples, se originaran en el espacio. Más o menos al mismo tiempo que se realizaba el experimento de Miller-Urey, el astrónomo Fred Hoyle planteaba la idea de la «panspermia», según la cual impactos de meteoritos y cometas sembraron la vida en la Tierra. Por muy inverosímil que parezca, el espacio está lleno de moléculas, algunas de ellas complejas. Así, en 2009, se detectó glicina en el material lanzado por el cometa Wild-2, del que la sonda estelar Stardust de la NASA tomó muestras que trajo después a la Tierra.

Para saber más sobre las condiciones que pueden sustentar formas tempranas de vida, y sobre cómo se han podido extender las moléculas, los astrobiólogos están ansiosos de explorar lugares clave de nuestro sistema solar. Marte es el objetivo principal. Aunque su superficie está ahora seca, se piensa que estuvo húmeda en el pasado. Todavía queda agua helada en sus polos, y las imágenes del Mars Rover han aportado pruebas de que el agua líquida ha fluido por su superficie, quizás en pequeños riachuelos o debido a una tabla de agua subterránea y fluctuante. Asimismo, se ha detectado metano en la atmósfera del planeta rojo, que sugiere un origen geológico o quizás biológico.

Turismo astrobiológico La luna más grande de Saturno, Titán, es otra ubicación que puede ser propicia para la vida y que tiene similitudes con la temprana Tierra. Aunque está situada en el sistema solar exterior helado, está envuelta por una gruesa atmósfera de nitrógeno que contiene muchas moléculas orgánicas, entre las que se incluye el metano. En 2005, visitó esa luna una sonda lanzada por la nave Cassini de la NASA, que está investigando Saturno. La cápsula, llamada Huygens por el físico holandés del siglo XVII que descubrió dicha luna, bajó por las nubes de la atmósfera de Titán para aterrizar en su superficie de metano congelado. Titán tiene continentes, dunas de arena, lagos y quizá ríos, hechos de metano y etano sólidos y líquidos, en lugar de agua. Algunas personas creen que podría albergar formas de vida primitiva, como bacterias comedoras de metano.

Otra de las lunas de Saturno, Encelado, es un destino popular para la astrobiología. Cuando la sonda Cassini pasó volando sobre la luna cubierta de hielo, detectó una vasta pluma de vapor de agua que provenía de grietas cercanas a su polo sur. Un punto más abajo, libera vapor mediante respiraderos termales, que se han abierto porque las fuerzas de marea generadas por su cercanía a Saturno la retuercen. Es posible que la vida pudiera sobrevivir bajo la superficie, donde hay agua líquida.

El destino más probable para la siguiente misión centrada en la astrobiología es la luna de Júpiter, Europa, que alberga un océano de agua líquida debajo de su superficie helada. Como Encelado, su superficie es lisa, lo que indica que recientemente ha estado fundida. Se están empezando a abrir finas grietas, lo que sugiere que también gana temperatura a través de la torsión de la fuerza de marea. Podría albergar vida dentro del océano, en condiciones paralelas a las de los mares profundos de la Tierra y los lagos de hielo enterrados en la Antártida.

Los astrobiólogos planean enviar una misión a Europa en 2020 para perforar su hielo y buscar signos de vida.

La idea en síntesis: sigue el agua