Biomarcadores: as¨ª son las firmas biol¨®gicas en otros planetas

En la pel¨ªcula Contact, basada en una novela de Carl Sagan, una joven astr¨®noma protagonizada por Jodie Foster escucha una transmisi¨®n alien¨ªgena usando el gran radiotelescopio de Arecibo, en Puerto Rico. Fuera de la pel¨ªcula, sin embargo, el proyecto en el que trabajaba esta astr¨®noma, el SETI (Search for Extraterrestrial Inteligence), no ha sido capaz de encontrar ninguna se?al proveniente de otra civilizaci¨®n y, despu¨¦s de d¨¦cadas funcionando, este mismo a?o anunciaron la suspensi¨®n de actividades.

Sin embargo, la b¨²squeda de vida extraterrestre contin¨²a, esta vez mediante la detecci¨®n de los llamados biomarcadores. Un biomarcador se define como un objeto, compuesto qu¨ªmico o patr¨®n cuyo origen requiere espec¨ªficamente la presencia de vida. Ni siquiera tenemos una definici¨®n clara de lo que es la vida, pero podemos hacer una lista de requisitos m¨ªnimos, sesgada, eso s¨ª, por la ¨²nica vida que conocemos, la de nuestro planeta. Desde el punto de vista bioqu¨ªmico la vida requiere de la existencia de mol¨¦culas que, mediante reacciones qu¨ªmicas (metabolismo), son capaces de mantenerse, reproducirse y evolucionar mediante su interacci¨®n con el medio. Si un planeta alberga vida, las reacciones metab¨®licas de sus habitantes cambiar¨¢n los componentes de su atm¨®sfera. Es por ello que los esfuerzos destinados a la b¨²squeda de vida est¨¢n centrados, en estos momentos, en encontrar biomarcadores en sus atm¨®sferas.

La b¨²squeda es compleja, ya que para saber si un compuesto qu¨ªmico es o no un biomarcador, es esencial descartar que no se pueda producir por medios geol¨®gicos, lo que requiere conocer bien las caracter¨ªsticas del planeta y de su entorno. Pongamos un ejemplo cl¨¢sico: el ox¨ªgeno. El ox¨ªgeno de nuestra atm¨®sfera es producido por las plantas en las reacciones de fotos¨ªntesis por lo que ha sido considerado, durante mucho tiempo, el biomarcador m¨¢s robusto para encontrar vida. Sin embargo, un planeta que reciba una gran cantidad de luz ultravioleta podr¨ªa producir bastante ox¨ªgeno por medios no biol¨®gicos, destruyendo agua, por ejemplo, lo que dar¨ªa lugar a un falso positivo.

Una manera para reducir estos falsos positivos es mediante la detecci¨®n de varias especies moleculares fuera de equilibrio. Por ejemplo, la atm¨®sfera de nuestra Tierra contiene metano proveniente de la putrefacci¨®n de seres vivos. El metano es un gas que reacciona con el ox¨ªgeno para formar di¨®xido de carbono y agua. Si no existiera una fuente permanente para regenerar el ox¨ªgeno y el metano de nuestra atm¨®sfera, la cantidad de ox¨ªgeno ser¨ªa mucho menor y el metano no estar¨ªa presente.

Por otro lado, nos basamos en lo que ocurre en la Tierra para definir biomarcadores, pero la atm¨®sfera de la Tierra ha ido cambiando a lo largo de su evoluci¨®n. Por ejemplo, si alguna civilizaci¨®n inteligente hubiera observado nuestra atm¨®sfera en el per¨ªodo e¨®n arcaico (que abarca desde hace 4.000 millones de a?os hasta hace 2.500 millones de a?os), no hubiera detectado ox¨ªgeno, ya que entonces prevalec¨ªan las bacterias fotosint¨¦ticas anoxig¨¦nicas (cuyas reacciones de fotos¨ªntesis no generaban ox¨ªgeno). Por otro lado, el mantenimiento del ox¨ªgeno en nuestra atm¨®sfera depende no solo de su generaci¨®n por organismos vivos sino de la geodin¨¢mica de nuestro planeta, la composici¨®n qu¨ªmica de nuestros oc¨¦anos y una serie de factores dif¨ªciles de medir en planetas externos, por lo que podr¨ªan existir muchos planetas con seres vivos, pero sin ox¨ªgeno en su atm¨®sfera.

A pesar de las dificultades, llevamos una d¨¦cada utilizando diversos m¨¦todos para estudiar las atm¨®sferas de exoplanetas y buscar biomarcadores. Por el momento solo hemos sido capaces de estudiar planetas muy cercanos a su estrella y de tipo gaseoso, los llamados j¨²piteres calientes, pues son los que tienen atm¨®sferas ma?s extendidas, densas y brillantes. El uso de estos m¨¦todos en exoplanetas ma?s pequen?os y fri?os que pudieran ser habitables es cuesti¨®n de tiempo, pero se precisar¨¢ poder detectar variaciones de una millon¨¦sima parte en la luz recibida, lo que actualmente estamos intentando obtener con nuestros mejores telescopios y detectores de luz.

Sin embargo, un equipo de astr¨®nomos internacionales anunci¨® ayer el descubrimiento de una mol¨¦cula, fosfina, en las nubes venusianas. En la Tierra solo hay dos maneras de obtener fosfina: mediante su fabricaci¨®n industrial -- sobre todo en la fabricaci¨®n de pesticidas -- y por organismos vivos -- en particular, un tipo de bacterias capaces de sobrevivir sin ox¨ªgeno. Por lo tanto, podemos estar ante la primera detecci¨®n de vida fuera de nuestro planeta.

El equipo de astr¨®nomos ha hecho un trabajo detallado para reducir los falsos positivos, pero no han encontrado ning¨²n proceso geol¨®gico que pudiera explicar las cantidades de fosfina encontrada. Sin embargo, todav¨ªa nos toca ser cautos, ya que por ahora no sabemos si es posible que los microbios puedan sobrevivir en unas condiciones de acidez extrema como las de nuestro planeta vecino.

En cualquier caso, seguramente en las pr¨®ximas d¨¦cadas nos acostumbraremos a este tipo de anuncios y no solo en planetas de nuestro Sistema Solar. Ya lo advert¨ªa Hamlet en la obra de Shakespeare: ¡§Hay m¨¢s cosas en el cielo y en la tierra, Horacio, de las que han sido so?adas en tu filosof¨ªa ?.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).

Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

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