Resumen: (23 de Mayo, 2005) Peter Ward, hablando en el Seminario de Directores de la NASA, presentó algunas ideas para cambiar el árbol de la vida. Esta reestructuración no debe solo involucrar a los virus, que no aparecen en el árbol actual, sino que debe permitir poner en contexto incluso algunos curiosos desajustes, como una oveja clónica y la vida alienígena en otros mundos.

Peter Ward, coautor of 'Excepción Tierra' 'La vida y muerte del planeta Tierra', y Profesor de Ciencias Geológicas en la Universidad de Washington en Seattle.

Peter Ward, Paleontólogo y Profesor de Ciencias Geológicas en la Universidad de Wasington en Seattle ha escrito extensivamente acerca de la historia de la vida en la Tierra, así como de la posibilidad de la vida en cualquier sitio en el universo. Su libro “Excepción Tierra”, se ha convertido en una frase con truco entre los científicos, que debaten ferozmente la hipótesis del libro de que la vida microbiana simple debe estar abundantemente dispersa por el universo, mientras que la vida compleja, animal o vegetal será una excepción.

El Nuevo libro de Ward, “La vida como NO la conocemos”, será publicado por Penguin's Viking Press en Noviembre de 2005. Ward desveló algunas de las ideas presentadas en este próximo libro en un seminario de directores de la NASA el 27 de Septiembre de 2004.

Se ha editado esta porción del seminario. Se ha publicado con permiso de Peter Ward.

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“Durante los últimos pocos meses he estado escribiendo un libro acerca de la vida, titulado “La vida como NO la conocemos”. Aprendiendo tanto como puedo de la química de la vida, me ha quedado claro que están garantizadas nuevas categorías taxonómicas. El nuevo árbol de la vida que propondré aquí no está formalizado, pero al menos lanzo la idea.

Clasificación tradicional imitando un “árbol de la vida” organizado en seis reinos. Crédito: UCLA

Todo el mundo desde Darwin ha dicho que solo hay un tipo de vida en la Tierra: nuestra buena y Antigua vida del ADN. Y todavía, no sabemos si esto es cierto en otros planetas.

Así, si no existe vida basada en ADN, ¿qué otra cosa puede haber?¿Cuales son las formas químicas alternativas?. Debemos pensar en lo que la química permite, sistemas diferentes de información, solventes diferentes, y diferentes tipos de membranas.

Debemos por tanto pensar en las distintas historias vitales que un planeta puede tener. La primera es en la que la vida nunca evoluciona. La segunda es en la que la vida evoluciona, tiene una historia, y luego desaparece cuando el sistema vital envejece. Esta es la que creo que tenemos en la Tierra, tal como Don Brownlee y yo mostramos en nuestro libro 'La vida y muerte del planeta Tierra'.

Una tercera opción es aquella en la que la vida toma un atajo por terminación por extinción en masa. O vida que evoluciona en un planeta, es exterminada, y entonces vuelve a evolucionar. Este debió ser el sistema que hubo en la Tierra durante el periodo de intenso bombardeo, donde teníamos impacto tras impacto tras impacto; la frustración por impacto de la idea de vida, donde una forma de vida aparece y es fulminada. Y finalmente, hay “panespermia”, donde la vida se disemina desde un compañero planetario.

Esto nos lleva a la pregunta fascinante acerca de cuantas formas de vida puede tener un planeta. Quizás hay evolucionando múltiples formas o químicas de vida, y así hay competición entre ellas, y hay una que gana y una que pierde. O evolucionan múltiples líneas y coexisten más de una.

Lo Procariotas son células primitivas, sin núcleo u organelos ligados a membranas, tienen el ADN localizado en un “área nuclear”, pero este ADN no está incluido dentro del núcleo como en los Eucariotas. Los Procariotas tienen ribosomas, aunque son ligeramente más primitivos que en la célula eucariota. Crédito: OUC

El familiar “arbol de la vida” se compone de tres dominios: Arqueas, Bacterias y Eucariotas ¿Dónde colocaríamos en este árbol, y por tanto donde con las prácticas taxonómicas actuales, algo como la vida basada en ARN? ¿Sería parte de uno de los dominios existentes?

No estoy en posición para decir cuando la vida en la Tierra cambió de estar basada en ARN a estarlo en ADN. Sin embargo, el cambio ocurrió probablemente porque el ADN es mucho más eficiente, debido a su fidelidad de copia. Steven Benner and Jack Szostak están trabajando en la producción artificial de segmentos de ARN, y su trabajo ha puesto de manifiesto que el ARN comete muchos errores al copiarse a si mismo.

Su trabajo es de hecho lo que me ha hecho empezar a pensar en todo esto. Una vez que estos colegas consigan vida ARN artificial – y la conseguirán - ¿donde la pondremos en nuestro árbol de la vida? Si pones los animales artificiales como ovejas y vacas y perros y humanos en este arbol, vamos a tener que hacer lo mismo con la vida ARN artificial. Sin embargo, no creo que la puedas incluir en un dominio de vida ADN. Cuando comencé a pensar acerca de lo que la vida ARN podría ser, y en cuales son las características de la vida ADN, se me ocurrió que nuestro árbol actual no es suficientemente inclusivo.

Otro caso al respecto son los virus. Los Virus no están vivos. Le hacen un montón de cosas a la vida, pero no están vivos. Cada definición de vida que ves excluye a los virus, porque no pueden replicarse por si mismos fuera del huésped, por tanto fallan en el test de vida.

Bien, pero ¿qué pasa con la Giardia, también conocida como tenia o solitaria, o cualquier otro parásito que sólo puede replicarse en un huésped?¿Están estos vivos, y los virus no? Bueno, esto es lo que dicen todos los textos de biología, porque desde Darwin en adelante solo existe en este planeta un tipo de vida.

En un eucariota el ADN está encerrado en el núcleo de la célula. Una molécula de ADN está compuesta de dos hebras enrollados en espiral, cada una compuesta de una cadena lineal de azúcar y fosfato. Crédito: MIT

Hagamos un pequeño experimento que sugiere que los virus están vivos. Se piensa que los virus como grupo tienen un origen monofilético: aparece un virus ancestral y todos los demás evolucionan a partir de este. Yo sugiero que esto es erróneo. Voy a sacar los pies del tiesto, y sugerir que los virus son fósiles vivientes de un mundo de ARN.

Si examinamos los virus de ARN y de ADN, encontramos multitud de diferentes tipos de genomas. Si comenzamos a mirar sus tamaños relativos y formas, y la forma en que empaquetan sus genomas, los tipos de encapsulaciones que muestran, y el número de proteínas que utilizan, encontramos que hay un mundo de variedad aquí.

Por ello sugiero que necesitamos expandir las categorías taxonómicas de la vida. Necesitamos un nivel superior que denomino Dominio. Tendremos un Domino Terroa para la vida terrestre, incluso aunque mi amigo Roger Buick me ha dicho que esto es muy cercano a “terrorist” y a nadie le iba a gustar.

De cualquier manera, vida Terrestre significa vida con ADN. La vida ADN es celular o encapsulada. Tiene un lenguaje específico, y codifica para 20 aminoácidos. Es un precioso tipo específico de vida.

El segundo Dominio lo denomino Dominio Ribosa, vida con ARN solamente. Pongo esta vida en dos grupos: celular y encapsulada. La celular está extinguida totalmente. La encapsulada todavía está entre nosotros: los virus ARN.

¿Que tipo de vida podemos encontrar en otros planetas? Quizás la vida ADN sera corriente en Marte. Tenemos pruebas que pueden encontrar vida ADN, pero puede ser vida ARN que no aparecería utilizando las pruebas actuales. A medida que nos adentremos en el sistema solar, la búsqueda de vida se hace más difícil.

Los eucaritas prbablemente emergieron de ancestors procaritas hace entre 1600 y 2100 millones de años. La diversificación de los eucariotas ha invlolucrado la invención de los organelos y su modificación. Crédito: UCLA

Aunque la luna de Jupiter Europa tiene agua líquida, las bajas temperaturas requieren un solvente no acuoso para la vida. Las reacciones son tan lentas cuando bajas a 10 C bajo cero que estás fuera de sitio para hacer los trabajos de la vida ADN. He seguido el trabajo realizado por Chris Chyba, y no creo que se pueda hacer vida terrestre a bajas temperaturas, ni siquiera en ese hielo superficial semiderretido donde a Chris le gustaría tener vida. He intentado adaptar cualquier baceria terrestre en ese hielo y hacerla funcionar y no he podido.

Por tanto, una vez que sobrepasamos Júpiter, vamos a necesitar un solvente distinto del agua, como amoniaco. Aquí, estamos tratando con una fomra de vida que es muy distinta de la vida terrestre, y que no puede vivir en la Tierra.

Si encontramos vida en otro planeta y encontramos que no es nuestro tipo de vida, vamos a necesitar otro grupo taxonómico. Esto nos va a requerir pensar en “bosques de la vida”, Arboreas.

Podemos tener dos sistemas muy diferentes de vida en la luna de Saturno Titán. En la superficie debe haber mares de etano, y bajo esto una capa de hielo, y aun debajo puede haber un océano de amoniaco. Un océano de amoniaco puede ser ciertamente bueno para vida CHON, o vida de Carbono-Hidrógeno-Oxígeno-Nitrógeno, que es como yo creo que se debe llamar a la vida basada en Carbono. Pero en la superficie, es esos mares de etano, se podría tener vida basada en Silano (SiH4), vida fabricada con compuestos de silicio. Por ello Titán puede tener coexistiendo dos químicas de vida enteramente diferentes.

Podemos encontrar también vida basada en silano en los geysers de nitrógeno de la luna de Neptuno Tritón. ¿No sería interesante si Tritón y Titán, mediante Panespermia, hubieran intercambiado vida y así sucesivamente? Esto es químicamente permisible y teóricamente posible. Si este es el caso, vamos a ver sistemas químicos produciendo variedades de vida a lo largo de los sistemas planetarios mismos.

Esto es por lo que, al final de este libro que acabo de escribir, sugiero que debemos pensar en enviar una misión a Marte con Paleontólogos y una a Titán con químicos orgánicos”.