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Cuarta entrega de esta interesantíma serie a cargo de David Morrison desde el NAI. En esta ocasión nos hablará de Miller, la definición de vida y como reconocerla ahí fuera si e

Pregúntale a un astrobiólogo
por David Morrison, NAI
ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA VIDA

Pregunta: ¿Qué evidencia hay para las suposiciones hechas por Stanley Miller de que la atmósfera de la Tierra primitiva era reductora y no oxidante?

Respuesta: De acuerdo con un experto en el estado reductor del medio pre-biótico del Centro de Investigación Ames, se sabe que la actividad volcánica expulsa principalmente dióxido de carbono y nitrógeno, la presencia de los cuales se traduce en una atmósfera “neutra” o “no-reductora”, mientras que la presencia de oxígeno en la atmósfera la hace “oxidante”. Si el manto de la Tierra primitiva ha contenido más hierro metálico que el actual, entonces los volcanes habrían expulsado más especies reductoras, como metano, monóxido de carbono e hidrógeno. Millar asumió que el manto de la Tierra primitiva contenía más hierro metálico que el actual.

Pero, de acuerdo con John Delano de SUNY Albano, la cantidad de hierro metálico en el manto no ha cambiado desde hace al menos 4 mil millones de años. Él estudió la distribución de elementos traza en rocas volcánicas formadas a través de la historia de la Tierra. Esta distribución depende del estado de oxidación del sistema cuando se formó la roca. Dado que la cantidad de hierro metálico en el manto primitivo era menor de lo que originalmente se creyó, la atmósfera primitiva era igualmente menos “reductora” de lo creído originalmente.

01 Mayo 2002

Pregunta: Estamos buscando vida en otros planetas. ¿Pero cuál es la definición para la vida? ¿Cuál es la diferencia entre vida y no-vida?

Respuesta: Tu pregunta impacta en uno de los principios más profundos y discutidos del estudio astrobiológico. Dado que la astrobiología es la ciencia que busca comprender los orígenes de la vida y sus posibilidades en el universo, su investigación necesita una definición de la vida. Sin ella, como tú indicas, no seríamos capaces de reconocer la vida en otro dominio fuera del nuestro. Aunque hay muchas definiciones contendientes, una generalmente aceptada viene del libro de Bruce Jakosky “La Búsqueda de Vida en Otros Planetas”. El científico de la NASA Jakosky define un ser “vivo” en términos generales si el objeto 1) utiliza energía de alguna fuente para llevar reacciones químicas, 2) es capaz de reproducción, y 3) puede sufrir evolución. Por supuesto, esta definición está sujeta a varias complicaciones. Por ejemplo, el fuego puede reproducirse, contiene energía calorífica y usa elementos biogénicos (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre). Y por eso el fuego se clasifica como subproducto de reacciones químicas no biológicas en parte porque no es capaz de evolucionar. En realidad, otra definición de vida del geólogo Joseph Kirchvink enfatiza la evolución como la única característica definitoria de los objetos vivos frente a los no vivos.

En resumen, la respuesta a tu pregunta es que no hay respuesta.
En el próximo mes, podrás hallar un artículo acerca de las complicaciones de definir la vida en tu sitio web: http://nai.arc.nasa.gov
Anna Lee Strachan, Instituto de Astrobiología de NASA

01 Mayo 2002

Pregunta: Si algo ha estado muerto durante mucho tiempo, ¿cómo puede Vd. decir si ha estado vivo alguna vez?

Respuesta: Esta es una excelente pregunta. La respuesta es que resulta difícil decir si una sustancia orgánica ha estado alguna vez viva. Sin embargo, pueden hacerse algunas pruebas. Un buen método es buscar aminoácidos en el material. Los aminoácidos vienen en dos “sabores”, derecha e izquierda, dependiendo de la disposición de los átomos. Se espera que los aminoácidos formados abióticamente tengan una mezcla igual de formas quirales D y L (simetrías derecha e izquierda). Los seres vivos, por razones que desconocemos, sólo producen aminoácidos L (son homoquirales). También puede buscarse la relación de isótopos del carbono en la materia orgánica. Puede decirse que los seres vivos discriminan a favor de los isótopos ligeros. De ahí que una relación más ligera que la del carbono medio en el universo debe ser biogénica. Por último, aunque moléculas orgánicas simples pueden producirse abióticamente en el universo, polímeros más complejos o compuestos orgánicos como proteínas y carbohidratos o grasas complejas, son el resultado, usualmente, de procesos biológicos (vivos). Sin embargo todas esas observaciones son interpretaciones y no pruebas positivas. Los científicos están ahora buscando otros isótopos, como los de Fe y Mo, para determinar si otras relaciones isotópicas pueden ser útiles para interpretar la presencia o ausencia de vida.

Los científicos insisten en que varias líneas de evidencias sean consistentes para indicar si un fósil u observación química es indicativa de vida. Incluso con varias líneas de evidencias, sin embargo, es difícil probar que algo ahora muerto estuvo una vez vivo hace miles de millones de años.
Respondido por la Pfra. Susan Brantley

01 Mayo 2002

Pregunta: : Para que un planeta tenga aire respirable, ¿no ha de tener abundante vida vegetal?

Respuesta: Para que el aire sea respirable, necesita contener oxígeno, y el oxígeno difícilmente estará presente en otro planeta simplemente por el azar. Dado el perfil químico del oxígeno, es mucho más probable que una atmósfera llena de oxígeno lo sea como subproducto de algún tipo de proceso bioquímico. Nuestro conocimiento singular de la vida en la Tierra, como has sugerido, señala la vida vegetal como el más claro culpable. Sin embargo, muchos científicos creen que plantas como árboles, arbustos y hierbas no son tan críticos en la producción de oxígeno como pensamos. Más bien, muchos apuntan al plancton y otros organismos oceánicos, incluso plantas como las algas (de los cuales hay una enorme cantidad de biomasa) como los productores primarios de oxígeno en nuestro planeta.

Volviendo a tu pregunta, un planeta puede tal vez parecer yermo, como en una película de ciencia ficción, pero estar realmente repleto con vida microbiana expulsando oxígeno que podría soportar un medio de aire respirable. Puedes desear consultar los siguientes libros que responden preguntas muy similares a las tuyas.
“La Selección Natural de los Elementos Químicos: La Química del Medio y de la Vida”, por R. J. P. Williams y J. R. R. Frausto Da Silva
“La Búsqueda de Vida en Otros Planetas”, por Bruce Jakosky
Anna Lee Strachan, Instituto de Astrobiología de NASA

01 Mayo 2002

Pregunta: ¿Por qué no vemos nuevas formas de vida surgiendo en la Tierra continuamente?

Respuesta: La biosfera terrestre está bullendo de vida en cada rincón, desde grandes mamíferos hasta los microbios más pequeños que encuentran su nicho en los medios extremos. Cada uno se ha adaptado a su medio particular, para el que está idealmente adaptado, y parece que la mayoría, si no todos, los ecosistemas plausibles han sido explotados por organismos vivos. La mayoría de los científicos considera inevitable que la vida, parecida a las formas más tempranas, pueda sin duda ocasionalmente surgir de forma espontánea. Se cree que esas diminutas poblaciones de aminoácidos y estructuras de carbono, sin embargo, difícilmente tendrán tiempo suficiente para desarrollarse antes de que algún organismo altamente desarrollado (aunque sea también un microbio) aparezca y los procese como alimento. Sin duda, la pugna por la vida hoy es mucho más competitiva que en el amanecer de la vida. Cualquier forma de vida con menos que una organización celular y carente de un dominio vacante y altamente especializado en el ecosistema, muy probablemente encuentre una muerte temprana.

La vida existente, entonces, ciertamente puede inhibir la formación de nuevos organismos simplemente por la competición de toda vida por recursos limitados. ¡Y justo sucede que las formas de vida más simples son también las más fáciles de digerir y usar como fuentes de energía o de nutrientes, una seria desventaja para la vida emergente! En verdad, esto ayuda a explicar por qué la teoría de la evolución generalmente retrotrae toda la vida terrestre actual a un ancestro unicelular común. Una vez que este organismo se hubo reproducido en número suficiente, habría sido capaz de superar a cualquier otra forma viable que emergiera más tarde. Esto por otro lado no significa que un planeta similar a la Tierra y sin vida no pueda generar tales organismos. La oposición exacta es cierta, puesto que sin competición, cualquier forma de vida emergente tendría un monopolio en el proceso de los nutrientes orgánicos. Esto es, cuando una forma de vida se haya afirmado firmemente en un ecosistema a gran escala las otras proto-formas son efectivamente suprimidas. Para más información acerca de este tópico, visita cualquiera de los sitios webs listados a continuación:
http://origins.jpl.nasa.gov (Sitio con riqueza de información sobre el origen de la vida)
www.talkorigins.org (Dedicado a la discusión de los orígenes biológicos y físicos)
www.nsf.gov/home/crssprgm/lexen (Vida en nichos/medios extremos)

01 Mayo 2002

Traducido por Félix Díaz para

Guía de entregas.
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