Astrobiología – La Enciclopedia Galáctica http://laenciclopediagalactica.info Por Torjo Sagua Wed, 07 Nov 2018 15:33:17 +0000 es-ES hourly 1 https://wordpress.org/?v=4.9.8 54705453 Vida Extraterrestre – Elementos http://laenciclopediagalactica.info/2018/08/21/vida-extraterrestre-elementos/ http://laenciclopediagalactica.info/2018/08/21/vida-extraterrestre-elementos/#respond Tue, 21 Aug 2018 15:13:58 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/?p=1596

En la entrada anterior, observamos qué tipos de lecciones familiares de la vida terrestre podrían decirnos sobre cómo podría ser un Extraterrestre. Estas observaciones no pretendían ser exhaustivas, ya que se basaban en un rango muy limitado de bioquímica. Los animales que respiran oxígeno y convierten la glucosa en energía y las plantas que convierten la luz solar ni siquiera abarcan el rango de la bioquímica observada aquí en la Tierra, y mucho menos el rango de lo posible. Hay criaturas en la Tierra que usan metano para existir y otras que extraen energía puramente de sustancias químicas, en lugar de explotar (directa o indirectamente) la luz del sol.

Luego está la respiración y la fermentación con azufre, solo por nombrar algunas alternativas. Al final de esta entrada, hablaremos sobre formas más “exóticas” de la vida en la Tierra. Nuestro verdadero interés se centra en los extraterrestres que podrían visitar nuestro planeta, pero su historia está inextricablemente ligada a la cuestión de la vida extraterrestre no alienígena. Uno debe tener el segundo para tener el primero. En consecuencia, pasaremos un tiempo explorando lo que sabemos sobre la vida extraterrestre y las limitaciones impuestas a dicha vida por consideraciones simples de la química y la ley física.

El lector debe saber que cualquier escrito sobre este tema está destinado a ser incompleto. Como señaló el popular ensayista científico y genetista pionero JBS Haldane en su libro de 1927 Possible Worlds and Other Essays, “El Universo no solo es más extraño de lo que suponemos, sino más extraño de lo que podemos suponer”. Es bastante razonable suponer que el universo ‘tiene’ un truco o dos en la manga y nos sorprenderá más de una vez. Aun así, podemos hablar sobre lo que sabemos sobre la química relevante. Si nada más, aprenderemos cuáles son las consideraciones importantes para la astrobiología moderna.

¿Qué es la vida?

Esta pregunta es aparentemente tan simple, y, sin embargo, ha molestado a algunos de los científicos y filósofos más conocedores durante décadas. Aunque apenas es la primera vez que escribe sobre el tema, el libro de 1944 del físico Erwin Schrödinger (Si, el del famoso gato) What Is life? es uno de esos ejemplos. Es un intento inicial interesante de utilizar las ideas de la física moderna para abordar la cuestión. Tanto James Watson como Francis Crick, co-descubridores del ADN, acreditaron este libro como una inspiración para su investigación posterior.

La definición de vida aún no está resuelta. Los científicos modernos han logrado enumerar una serie de características críticas que parecen identificar la vida. Un ser vivo debería tener la mayoría, si no todas, de las siguientes características:

  • Debe ser capaz de regular el entorno interno del organismo.
  • Debe poder metabolizar o convertir la energía para cumplir las tareas necesarias para la existencia del organismo.
  • Debe crecer convirtiendo energía en componentes del cuerpo.
  • Debe ser capaz de adaptarse en respuesta a los cambios en el entorno.
  • Debe ser capaz de responder a los estímulos.
  • Debe poder reproducirse.

Estas características lo distinguen de la materia inanimada.

Si bien estas propiedades pueden ayudarlo a identificar la vida cuando la encuentra, en realidad no nos dan una idea de las limitaciones impuestas por el universo sobre cómo sería la vida. El propósito de esta entrada es tener una idea de si un posible escritor de ciencia ficción es ridículo cuando basa su historia en un extraterrestre con huesos hechos de oro y sodio líquido en busca de sangre. Entonces, ¿qué nos dice nuestro mejor entendimiento actual que la vida requiere? Una combinación de teoría y experimentación sugiere que hay cuatro requisitos cruciales para la vida. Ellos están (En orden decreciente de certeza):

  • Un desequilibrio termodinámico;
  • Un entorno capaz de mantener enlaces interatómicos covalentes durante largos períodos de tiempo;
  • Un ambiente líquido; y
  • Un sistema estructural que puede apoyar la evolución Darwiniana.

El primero es esencialmente obligatorio. La energía no impulsa el cambio, sino que las diferencias de energía son la fuente del cambio. El “desequilibrio termodinámico” simplemente significa que hay lugares de mayor energía y menor energía. Esta diferencia establece un flujo de energía, que los organismos pueden aprovechar para sus necesidades. No es fundamentalmente diferente de cómo funciona una planta de energía hidroeléctrica: hay un lugar donde el agua es profunda (alta energía) y un lugar donde el agua es poco profunda (baja energía).

Así como el flujo de agua de un lado de la presa al otro puede convertir una turbina para generar electricidad o un molino para moler grano, un organismo explotará una diferencia de energía para hacer los cambios que necesita para sobrevivir.

El segundo requisito es esencialmente nada más que decir que la vida está hecha de átomos, unidos en moléculas más complejas. Estas moléculas deben estar unidas lo suficiente como para ser estables. Si las moléculas se caen constantemente, es difícil imaginar que esto dé como resultado una forma de vida sostenible. Es este requisito el que establece algunas restricciones sobre qué átomos juegan un papel importante en la composición de cualquier vida. Espero que después de esta discusión, comprenda la razón de la frase frecuentemente repetida en ciencia ficción “forma de vida basada en el carbono”.

El requisito número tres es menos, digamos, crucial, sin embargo, es difícil imaginar la evolución de la vida en un entorno que no es líquido. Los átomos no se mueven fácilmente en un entorno sólido y un entorno gaseoso implica densidades mucho más bajas y puede transportar una cantidad mucho menor de los átomos necesarios para construir bloques y nutrición. Los líquidos pueden disolver sustancias y moverlas fácilmente.

Finalmente, el cuarto requisito podría no ser necesario para la vida extraterrestre, pero es crucial para los alienígenas. Ciertamente, la vida multicelular o su equivalente no será la primera forma de vida que se desarrolle. La primera forma de vida que se desarrolla será de una forma análoga a los organismos unicelulares de la Tierra (en realidad, lo más probable es que sea más simple… después de todo, los organismos unicelulares modernos ya son bastante complejos). Para formar especies con una complejidad creciente, pequeños cambios en el organismo serán necesarios. La evolución darwiniana es el proceso mediante el cual una criatura se crea con diferencias de sus padres. Lo primero que es necesario es que el organismo sobreviva al cambio. Después de todo, si el cambio lo mata, es el final del camino para ese individuo. Una vez que hay cambios que permiten que el organismo hijas sobreviva y posiblemente confiera propiedades diferentes, los procesos de selección se vuelven importantes. Las criaturas que posteriormente se reproducen de manera más efectiva crecerán gradualmente en población hasta que dominen su nicho ecológico.

Entonces, hablemos de estas ideas con un poco más de detalle.

Desequilibrio Termodinámico

La consideración más importante para cualquier forma de vida es la necesidad de un desequilibrio termodinámico. Esta bocanada de una idea es simultáneamente intuitiva y contra-intuitiva.

Si le dices a alguien que la energía es necesaria para la vida, es probable que no tengas ningún argumento. Las plantas absorben la luz solar, las personas comen; la necesidad de energía es evidente. Sin embargo, la realidad es un poco más sutil. La energía tiene un significado técnico en la ciencia. La energía se puede encontrar en una bola lanzada, una primavera en espiral y una barra de dinamita.

Sin embargo, lo que la vida necesita no es energía, sino más bien una diferencia de energía. Si la energía es la misma en todas partes, esto no es útil. Lo que es útil son las diferencias de energía. Para ilustrar esta sutil diferencia, considere un depósito de agua retenido por una presa.

En el lado del agua, todo es igual. Mientras la presión cambia con la profundidad, la uniformidad evita que el agua se mueva. Tiende a quedarse. Sin embargo, el agua tiene un tipo de energía que los científicos llaman “energía potencial”. (La energía potencial es el tipo de energía en la que algo se movería si lo permitimos, como cómo se movería el agua si rompiéramos la presa o cómo volaría una flecha de un arco estirado si se soltara la cuerda.)

Ahora imagina que hay un agujero en el fondo de la presa. El agua saldría del lado del agua hacia el lado del aire. De hecho, así es como funcionan las centrales hidroeléctricas. El agua en movimiento enciende una turbina, que genera energía eléctrica.

El punto crucial aquí es que una diferencia de energía (y un flujo posterior de alta energía a menor energía) es fundamental para la creación de energía eléctrica y que esto es cierto en un sentido más general. Esto es lo que queremos decir cuando decimos “desequilibrio termodinámico”. Termodinámica significa energía y desequilibrio significa “no igual” o diferente.

El agua retenida por una presa es un ejemplo de diferencia de energía, y esta diferencia de energía puede convertirse en un flujo de agua a alta presión que puede convertir una turbina eléctrica. Aunque las diferencias de energía de la biología y la bioquímica provienen de las concentraciones de sustancias químicas retenidas por una membrana celular, o en los enlaces interatómicos dentro de las moléculas, el principio es el mismo.

La vida funciona de la misma manera. Las diferencias de energía permiten que la energía fluya y realice los tipos de cambios que permiten la existencia de la vida. De por vida, es importante poder almacenar estas diferencias de energía para usar cuando sea conveniente. De esta forma, un organismo puede moverse, llevando consigo su fuente de energía. Esto proporciona protección contra las situaciones aleatorias que podrían restringir el acceso a la energía.

Para tener una idea de por qué esto es importante, considere una hipotética vaca alienígena que tiene que comer constantemente para sobrevivir. Si la vaca existe en un área siempre creciente y siempre presente de pasto extraño, no hay problema. Sin embargo, imagina una sequía. Con la muerte de la hierba, la vaca moriría inmediatamente, incapaz de moverse a un nuevo parche de hierba. O imagine una planta que usa la luz solar como la de la Tierra, pero que no puede almacenar energía. Viviría durante el día, pero moriría cada noche. Sin una fuente de energía garantizada e interminable, la vida de estas formas es muy vulnerable. El almacenamiento de energía es necesario para que exista la vida.

Parece probable que la vida hecha de átomos (como lo somos nosotros) debe explotar el almacenamiento de energía en las moléculas. Ciertos átomos se pueden combinar con la energía disponible (como hacen las plantas con la luz solar). Más tarde, la energía puede extraerse convirtiendo moléculas que contienen mucha energía en energías más bajas y usando la energía extra para vivir. Hacemos esto cuando comemos una galleta y metabolizamos azúcares o grasas. Quizás un ejemplo aún más intuitivo de esto sería cuando quemamos madera. La celulosa se combina con el oxígeno a través de una serie de reacciones químicas, dando como resultado el dióxido de carbono y el agua. Sabemos que un fuego libera calor, ese es típicamente el punto del fuego después de todo, pero lo que no es tan obvio es que lo que estamos viendo cuando tostamos nuestros malvaviscos es la transformación de moléculas con mucha energía almacenada en sus enlaces en unos con menos energía.

Las restricciones impuestas por los átomos

Los científicos saben mucho sobre química, cómo interactúan los átomos y las propiedades de la materia que forman. Sin duda, este conocimiento puede decirnos mucho sobre qué elementos son cruciales para la vida. Somos “formas de vida basadas en carbono”, como bien dicen en la ciencia ficción. Pero la ciencia ficción también habla de otras posibilidades. The Horta en el episodio de Star Trek “The Devil in the Dark” era una forma de vida construida alrededor del átomo de silicio. Los Oustsiders de Larry Nivens de su serie Known Space tienen una bioquímica que incluye helio líquido. Dada la imaginación de los escritores de ciencia ficción, tanto profesionales como aficionados, podría imaginar que sentarse en el cajón de alguien es una historia sobre el encuentro de la humanidad con una raza inteligente, con huesos de platino y sangre de oro fundido, que excreta diamantes. (Si alguien roba esa idea y escribe una historia, quiero parte de las regalías.) Entonces, ¿qué nos dice la ciencia sobre el rango de combinaciones atómicas que es físicamente posible? Para eso, tenemos que pensar en algunos requisitos moleculares simples de la vida.

La vida no puede existir sin átomos que se combinan para formar moléculas más complejas. Por lo tanto, la forma en que estos átomos se interconectan es una consideración crucial. Si bien puede ser obvio que las reglas de la química son un aspecto definitorio de cualquier forma de vida, esa afirmación es bastante vaga. De hecho, podemos hacerlo mejor y analizar a continuación algunas consideraciones detalladas.

Por ejemplo, la vida extraterrestre (Y especialmente la vida alienígena) requerirá una química compleja. Los productos químicos que realizan tareas análogas a nuestros carbohidratos, proteínas, ADN, etc., tendrán que formar moléculas formadas por muchos átomos que se entrelazan. Entonces, dos consideraciones importantes en la química de la vida serán identificar átomos que (1) puedan hacer muchas conexiones con átomos vecinos y (2) puedan hacer conexiones suficientemente fuertes para que las moléculas sean estables.

Los estudiantes de química han requerido durante mucho tiempo aprender sobre las valencias, que es esencialmente la cantidad de enlaces que el átomo de un elemento en particular puede formar. Para hacer moléculas complejas, un átomo tendrá que poder conectarse a muchos átomos cercanos. Esto puede hacerse increíblemente claro al considerar los elementos de gas noble (helio, neón, argón, etc.) que habitan en la columna de la derecha de la siguiente figura. Estos elementos no interactúan con otros átomos. Cada átomo de los elementos nobles está solo. Simplemente no participan en química en absoluto. En consecuencia, podemos estar seguros de que estos elementos no juegan un papel sustancial en el metabolismo de ninguna forma de vida y ciertamente no tienen un rol estructural en ninguna forma de vida.

Los átomos que componen la materia tienen ‘personalidad’, con distintas capacidades para hacer enlaces más fuertes y más débiles e incluso diferentes números de enlaces. Esta variación entre los elementos es fundamental para comprender toda la materia, incluida la vida misma. Los estudiantes de química encontrarán que la ubicación del hidrógeno (H) es un poco extraña, ya que están acostumbrados a verla encabezar la columna que incluye litio (Li) y sodio (Na). Sin embargo, cada átomo de hidrógeno se puede ver como capaz de donar o aceptar un electrón para formar un enlace, por lo que, naturalmente, se puede poner en cualquier ubicación.

Entonces podemos considerar la columna inmediatamente a la izquierda de los elementos nobles. Esta columna, que incluye hidrógeno, flúor y cloro, consiste en átomos que pueden formar un enlace con un átomo vecino. Dado que todos estos elementos actúan de manera similar, podemos ilustrar el punto considerando solo el hidrógeno. Es como una habitación llena de gente con un solo brazo. Pueden tomarse de la mano con solo una persona más a la vez. En un mundo en el que el hidrógeno es un componente básico de la vida, solo puedes crear moléculas muy simples, específicamente las que consisten en dos átomos idénticos. Si el hidrógeno puede formar solo un enlace, entonces un átomo de hidrógeno se une a un segundo átomo. Ambos átomos forman un enlace simple y el resultado es una molécula de dos átomos, como se muestra en la siguiente figura. Esto es cierto para todos los elementos en esa columna.

Este es un par de maneras de representar cómo los átomos de hidrógeno (H) se combinan para formar una molécula de hidrógeno (H2). Los electrones de los dos átomos se comparten entre ellos. En la parte inferior, vemos una representación, con el símbolo atómico para el átomo y un guion largo (-) para representar el enlace.

Moviendo una columna hacia la izquierda, encontramos los elementos de dos enlaces. El ejemplo más ligero de estos átomos es el oxígeno. Dado que el oxígeno puede formar dos enlaces, puede tomar dos átomos de hidrógeno. Así es como se forma el agua, con un oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Invocando nuestro ejemplo de los brazos, el oxígeno es un elemento de dos brazos. Puede sostenerse con dos átomos de hidrógeno o sostener dos manos con otro átomo de oxígeno. Moviéndonos de nuevo una columna hacia la izquierda, encontramos los elementos de tres enlaces. De manera similar, un átomo de nitrógeno se puede conectar con tres átomos de hidrógeno y producir amoníaco.

Sin embargo, la columna que permite las estructuras moleculares más intrincadas es la de carbono. El carbono y otros elementos en esa columna pueden formar cuatro enlaces. Continuando con nuestra exploración de la unión con el hidrógeno, un átomo de carbono unido con cuatro átomos de hidrógeno forma una molécula de metano. En nuestra analogía de brazos, el nitrógeno tiene tres brazos, mientras que el carbono tiene cuatro.

El carbono (Como cualquier átomo) puede conectarse con más que simplemente átomos de hidrógeno. Se puede combinar con otros átomos de carbono, así como con todos los otros átomos de la tabla periódica. Eso sí, esto también es cierto para las columnas de nitrógeno y oxígeno, pero es la capacidad de crear cuatro enlaces lo que permite que se creen las moléculas más complejas. La siguiente figura da una idea de los tipos de estructuras que están disponibles cuando uno tiene átomos que tienen muchas posibilidades de vinculación. Estas son las moléculas de Vida en la Tierra.

Los diferentes elementos pueden participar en una cantidad diferente de enlaces, que van de cero a cuatro. Mientras sean más enlaces en los que puede participar un elemento específico tiene un gran efecto sobre la complejidad de las moléculas que se pueden formar.

Ahora probablemente ya te hayas adelantado y pensado: “¿Y qué hay de los otros elementos en esa columna?” Después de todo, el silicio también puede formar cuatro enlaces atómicos. ¿Es posible la vida basada en silicio?

Ciertamente, los átomos de silicio pueden componer moléculas complejas; sin embargo, la situación es más difícil que simplemente reemplazar los átomos de carbono por los de silicio. Como un simple ejemplo, considere el dióxido de carbono común que exhalamos al respirar. El dióxido de carbono es un gas, que facilita el transporte del fluido (Es decir, la sangre) en nuestros cuerpos. Por el contrario, el dióxido de silicio es un sólido, conocido por el nombre más común de “arena”. Volveremos a la vida basada en el silicio al final de esta entrada.

Fuerza de los Enlaces

Si bien la cantidad de enlaces en los que puede participar un átomo es una consideración muy importante, de igual importancia es la fuerza de los enlaces. El mundo molecular y atómico es un lugar frenético, con el movimiento constante como norma. Debido al simple calor, los átomos vibran, rebotan entre sí y sufren un flujo continuo de colisiones. Si los enlaces no son lo suficientemente fuertes, estas colisiones atómicas y moleculares podrían destrozar las moléculas de la vida, al igual que un tackle duro en el fútbol americano puede causar un balón suelto. Sin un entorno molecular estable, seguramente no podría existir vida.

Podemos entender este punto de una manera visual al considerar uno de esos programas de televisión del tipo Reality donde se presentan con competiciones ridículas. Supongamos que este espectáculo se llama “Unión” y el punto es que dos personas están unidas de alguna manera y deben permanecer juntas durante toda la temporada. Si su conexión falla, son descalificados. Supongamos que una pareja está atada con hilo de coser común, mientras que otra está conectada con el tipo de cuerda que utilizan los alpinistas. No se necesita mucha imaginación para darse cuenta de que la pareja conectada por un hilo tiene una seria desventaja. Solo en el día a día de la vida, caminar, cepillarse los dientes, dormir, etc., algo va a romper ese hilo. Por el contrario, hay muy poco que la pareja de cuerdas encontrará que hará que se separen.

Hay un par de formas en que los átomos se pueden unir, pero el más fuerte se denomina “enlace covalente”. En un enlace covalente, algunos de los electrones en cada átomo individual se comparten entre los dos átomos. En cierto sentido, los dos átomos se fusionan en una sola unidad molecular. Y estos enlaces son realmente fuertes. Para dar una sensación de escala, dos átomos de hidrógeno se pueden unir de esta manera para formar una molécula de hidrógeno. La unión es tan fuerte que, si tomara gas hidrógeno a temperatura y presión ambiente, necesitaría un volumen de gas del tamaño de la galaxia de la Vía Láctea para tener un 50% de probabilidad de separar una molécula en sus dos átomos constituyentes. Estas moléculas son realmente difíciles de romper. Si no lo fueran, un volumen que contenga tantos átomos tendría muchas moléculas rotas.

Volviendo a la pregunta de qué átomos es más probable que tengan un papel importante en la vida, podemos preguntarnos si los diferentes elementos pueden formar enlaces más fuertes o más débiles. Resulta que los elementos de menor masa pueden formar enlaces mucho más fuertes que los más pesados. La razón es un poco sutil, pero afortunadamente no es demasiado difícil de entender. Todo se reduce al grado en que los átomos se superponen entre sí. La fracción más grande de superposición, más esos dos electrones se comparten y más fuerte es el vínculo. Este punto se ilustra en la siguiente figura.

La fuerza de un enlace covalente depende mucho de cuánto se superponen los electrones de los átomos. Cuanto mayor es la fracción de tiempo que se superponen, más fuerte es el vínculo. Aquí, el área blanca representa los electrones disponibles para la unión, mientras que el área gris representa la región de superposición. En moléculas más pequeñas, el área gris es una fracción más grande del área blanca.

Esta figura se simplifica, pero tiene algunas características valiosas. Los átomos consisten en un núcleo y luego un enjambre de electrones alrededor del exterior. Los electrones más cercanos al núcleo (O en los estados de energía más bajos, si has tomado una clase de química) no están generalmente disponibles para formar enlaces, mientras que los pocos electrones externos sí lo están. En la figura anterior, he elegido representar la porción central del átomo, que no interactúa, como un punto negro. El círculo blanco exterior está destinado a representar los electrones disponibles para formar enlaces. Notarás que está dibujado un átomo pequeño y grande. Para ambos átomos, el grosor del área blanca es el mismo. Luego gráficamente hay moléculas conectando dos átomos. Hasta cierto punto, se puede decir que los átomos comparten los electrones en la región entre los dos átomos donde las áreas blancas se superponen. Esta región de superposición se indica en gris. Ahora compare la región gris con la región blanca en moléculas de átomos pequeños y átomos grandes. Usted observa que en las moléculas de átomos pequeños que el área gris es una fracción más grande del área blanca. Los átomos más pequeños comparten sus electrones con sus vecinos una fracción mayor del tiempo, que es la base para los enlaces mucho más fuertes en los elementos más ligeros.

Estas simples consideraciones muestran por qué es de alguna manera natural que la vida se forme de carbono. El carbono puede formar cuatro enlaces fuertes con los átomos vecinos, lo que permite la formación de moléculas complejas. Otros átomos ligeros no pueden formar la mayor cantidad de enlaces, reduciendo la complejidad de la posible química, mientras que otros átomos pesados no pueden formar un enlace tan fuerte, lo que reduce la probabilidad de que las moléculas sean estables. El carbono es un elemento óptimo para la química molecular compleja.

Tal vez no sea sorprendente que las formas de vida basadas en el carbono concluyan que el carbono es una base ideal para formar la vida. Esto se llama “chauvinismo del carbono”. Volveremos a este punto cuando hayamos terminado nuestra descripción general de los componentes importantes de la vida y consideremos la química alternativa.

Oxígeno

Toda la vida multicelular en la Tierra usa oxígeno como parte de su sistema de respiración, aunque esto no es verdad en todas las formas de vida. El papel del oxígeno es que es un receptor de electrones. El movimiento de los electrones es la fuente de la energía de la vida, por lo que un elemento que puede aceptar electrones está facilitando el flujo de energía. El oxígeno es un aceptador superlativo de electrones.

¿El uso de oxígeno es una característica necesaria de la vida en el universo? Bueno, la respuesta es claramente no, dado que sabemos de la vida en la Tierra que usa otras sustancias para respirar. De hecho, estamos bastante seguros de que las primeras formas de vida en la Tierra habrían muerto por la presencia de oxígeno. Entonces, ¿qué pasa con el oxígeno y por qué se ha convertido en una presencia tan ubicua en la Tierra ahora? ¿El uso universal del oxígeno por la vida de la Tierra multicelular significa que la respiración de oxígeno es universal?

No lo hace, por supuesto, pero vale la pena pasar un poco de tiempo aprendiendo sobre los elementos esenciales del papel del oxígeno en la historia de la vida en la Tierra. No sabemos mucho sobre la primera vida en la Tierra. La vida se formó y muchas especies evolucionaron y se volvieron más complejas. Como es habitual con la evolución, algunas especies prosperaron, mientras que otras se extinguieron. Se cree que uno de estos organismos complejos es el padre de todas las especies existentes, mientras que los otros se extinguieron. Este ser padre se llama el último ancestro común universal, o LUCA (En inglés, Last Universal Common Ancestor). En la siguiente figura se muestra un árbol genealógico que muestra cómo la vida podría haberse ramificado.

Aquí se muestra cómo se cree que el primer organismo viviente comenzó y sufrió especiación. Finalmente, todas las ramas tempranas de la vida se extinguieron, excepto por un organismo que fue el último ancestro común universal, o LUCA. Este diagrama muestra solo los puntos más básicos, ya que se cree que la mezcla genética entre especies se produjo cuando los organismos eran más simples.

Trabajando hacia atrás desde hoy, los biólogos están bastante seguros de que la humanidad comparte un ancestro común con los chimpancés. Ese ancestro común compartió un ancestro aún anterior con otros primates. Los primates compartieron un ancestro común con otros mamíferos. Retrocediendo en el tiempo, ahora creemos que cada uno de los dominios, reinos, phyla, clases, etc. Ya mencionados en la entrada anterior se originó a partir de un ancestro común, cuyos descendientes variaron ligeramente y en consecuencia pusieron en movimiento las diferencias físicas y biológicas que se observan ahora en estas diferentes divisiones de la vida. Cada uno de los dominios de Prokarya, Eukarya y Archaea tenían un ancestro común diferente, aunque la investigación moderna sugiere que Eukarya se formó por una mezcla de ancestros anteriores de Archaea y Prokarya.

Llevando el patrón un paso más allá, se presume que había un organismo que fue el antepasado de todas las formas de vida en la Tierra. Ahora bien, este antepasado (el último ancestro común universal, o LUCA, mencionado anteriormente) no fue la primera forma de vida que vio la Tierra. Usando genética comparativa y bioquímica, los científicos han aprendido mucho sobre LUCA. Por ejemplo, LUCA usó ADN y un par de cientos de proteínas para vivir. LUCA ya era un organismo muy complejo, bastante diferente de la forma de vida más antigua. Es difícil saber qué adaptación de LUCA le dio la ventaja para sobrevivir y prosperar, mientras que todos sus primos contemporáneos estaban condenados a la extinción. Pero sobrevive, lo hizo y aquí estamos.

LUCA probablemente no dependía del oxígeno para su respiración. Si bien nuestra comprensión de la bioquímica de LUCA es incompleta, parece ser cierto que el hierro era una parte importante de sus vías metabólicas. Este hecho es una evidencia bastante concluyente de que LUCA vivió antes de que la atmósfera de la Tierra tuviera mucho oxígeno. Sabemos esto como el hierro realmente ‘ama’ combinarse con el oxígeno en una forma que es extremadamente insoluble en agua. Si hubiera un montón de oxígeno alrededor, el hierro sería engullido y sacado del ecosistema en forma de óxido. Como sin duda ha experimentado, el óxido no se disuelve y, una vez que el hierro está en forma de óxido, no está disponible para su uso futuro. Para que un organismo dependa mucho del hierro, significa que debe existir en un ambiente anóxico (bajo/sin oxígeno).

Si bien la fecha de la formación de la vida en la Tierra es un tema recurrente de debate, el período de hace unos 3.500 millones de años es una posición creíble, y la evidencia crece cada vez más fuerte después de unos 2.700 millones de años. Los estudios de la composición isotópica de rocas tempranas sugieren que antes de hace unos 2.400 millones de años, había muy poco oxígeno en la atmósfera. Sin embargo, hace 2.400 millones de años, la cantidad de oxígeno en la atmósfera comenzó a aumentar. La fuente del oxígeno era supuestamente bacterias fotosintéticas tempranas. Durante aproximadamente quinientos millones de años, el hierro en el océano absorbió oxígeno y se depositó en el fondo del océano. Este proceso continuó hasta que el hierro se usó por completo y es la fuente de las minas de hierro que ahora explotamos.

Una vez que se agotó el hierro, el oxígeno en la atmósfera comenzó a aumentar mucho más rápidamente. Como se menciona líneas arriba, la fuente de oxígeno eran las bacterias fotosintéticas que habían existido desde las primeras formas de vida, pero, dado el lado reactivo del oxígeno, el oxígeno se unía rápidamente a otras sustancias en el océano y, finalmente, en la tierra. Sin embargo, una vez que estos materiales que ‘aman’ el oxígeno en el mar y en la tierra se saturaron, la concentración de oxígeno en la atmósfera aumentó. A medida que crecía la concentración de oxígeno en la atmósfera, se encontró con la luz ultravioleta del sol. Esto condujo a la formación de ozono, que protege la superficie de la Tierra de la luz ultravioleta (Y posibilita la vida terrestre). Sin la protección del ozono, la luz ultravioleta esterilizaría la superficie del planeta, del mismo modo que usamos luz ultravioleta para esterilizar los instrumentos quirúrgicos y para matar las algas y los parásitos en las peceras.

Hace unos 800 millones de años, la cantidad de oxígeno en la atmósfera comenzó a aumentar con bastante rapidez. Este aumento en el oxígeno es un contribuyente frecuentemente citado a los orígenes de la vida multicelular (y, especialmente relevante para la idea de los alienígenas, la vida animal). El oxígeno proporcionó un gran depósito de una sustancia en la atmósfera que era un excelente aceptor de electrones y cuyo uso en la respiración y el metabolismo podría generar mucha energía.

Entonces el oxígeno es omnipresente en la Tierra y juega un papel central como parte del presupuesto de energía de todos los animales. La pregunta cuando pensamos en extraterrestres es “¿Es necesario el oxígeno?” Sabemos de la vida en la Tierra que usa otras sustancias como aceptores de electrones, con hierro, nitratos, sulfatos y dióxido de carbono, por nombrar algunos. Sin embargo, estas formas alternativas de respiración se encuentran en los microorganismos, no en los animales multicelulares, lo que sugiere que los beneficios de la respiración con oxígeno son sustanciales y que, si es posible, la evolución empujará la bioquímica en esa dirección.

Incluso en la Tierra, el mecanismo por el cual el oxígeno se usa para dar energía a los organismos no es un proceso simple sino más bien un asunto de pasos múltiples. Por lo tanto, es posible que en un planeta con un ambiente anóxico, la evolución invente un proceso de pasos múltiples para obtener el nivel requerido de energía necesaria para soportar la vida extraterrestre. Sin embargo, dados los beneficios del oxígeno, parece plausible que la vida finalmente descubra una forma de explotarlo si está presente. Esto nos lleva al próximo punto.

Abundancia Química

La química que hemos estado discutiendo es parcialmente académica en este punto. Por ejemplo, bien puede ser que el carbono sea el átomo perfecto para construir vida, pero, si no hay carbono alrededor, entonces no se usará. De manera similar, si no hay oxígeno presente, hace que sea difícil usarlo para respirar. Entonces, necesitamos agregar a nuestro conocimiento qué elementos están más presentes en el universo. Para entender cómo ciertos elementos son más o menos comunes, necesitamos entender sus orígenes.

La teoría actual es que el universo comenzó hace apenas 14 mil millones de años en un evento cataclísmico denominado Big Bang. Si bien la física del Big Bang es un tema fascinante, para nuestros propósitos, simplemente necesitamos saber que el universo era una vez tan caliente que los átomos no podrían existir; de hecho, los protones y neutrones individuales no pudieron formarse, ya que las temperaturas no les permitieron fundirse en el baño de energía y las partículas subatómicas que existían en ese momento.

A medida que el universo se expandió, se enfrió de una manera análoga a las explosiones con las que estamos familiarizados, y muy temprano en la historia del universo, surgieron protones y neutrones, seguidos de los elementos hidrógeno y helio. Para todos los efectos, no existían otros elementos. Siguiendo nuestra discusión anterior, la vida no podría formarse en ese universo. El helio no forma moléculas, y el hidrógeno forma moléculas simples que constan de dos átomos. Si esa fuera la historia completa, no estaríamos teniendo esta discusión. Debe haber más que debemos considerar.

Cada mañana, cuando ‘sale’ el sol, nos recuerda una cosa aparentemente trivial, pero importante. El sol brilla y desprende calor. Hace esto porque las colecciones muy densas de hidrógeno y helio pueden experimentar una fusión nuclear. Y la fusión nuclear es una de las formas más puras de ‘magia’ científica que la humanidad haya encontrado y entendido.

En la época medieval, los primeros científicos llamados alquimistas estaban obsesionados con la transformación de materiales de una forma a otra; de “metales básicos” (Por ejemplo, plomo) en oro. Si bien no hay duda de que la química moderna tiene una deuda con los primeros alquimistas, estaban condenados en su búsqueda de transformar un elemento en otro. Tal objetivo simplemente está más allá de la capacidad de las reacciones químicas.

Sin embargo, la fusión nuclear de estrellas logra precisamente eso. Los núcleos de elementos ligeros se combinan, formando elementos más pesados. En estas fundiciones estelares, el hidrógeno y el helio se forjan en oxígeno, carbono, nitrógeno, silicio y todos los elementos más ligeros que el hierro. La fusión nuclear estándar basada en estelares no puede crear elementos más pesados.

Da la casualidad que algunas estrellas se queman rápida y furiosas y terminan sus vidas en una espectacular explosión llamada supernova. En casi un abrir y cerrar de ojos, estas estrellas mueren, experimentando calor y reacciones nucleares que empequeñecen a aquellos en estrellas más complacientes. Con su muerte, forman elementos aún más pesados… incluso la creación de oro que eludió a los antiguos alquimistas. Esta es la razón por la que Carl Sagan declaró tan a menudo que todos somos “polvo de estrellas”. Sin estrellas, la vida e incluso los planetas no serían posibles. De hecho, las primeras estrellas se formaron cuando el universo no podía tener planetas. Los ingredientes de los planetas simplemente no existían. Pero, en su muerte, las primeras estrellas extendieron una compleja mezcla de elementos en todo el cosmos. Estos elementos se mezclaron con las nubes de hidrógeno existentes y formaron estrellas posteriores.

Nuestro sol es una estrella de segunda o tercera generación, habiéndose formado hace unos 5 mil millones de años. En el momento del nacimiento del sol, el universo tenía 9 mil millones de años para que las estrellas anteriores fabricaran los otros elementos de la tabla periódica. Los elementos presentes cuando nuestro sistema solar entró en existencia formaron el depósito desde el cual los planetas y cualquier vida posible deben ser compuestos.

La siguiente figura muestra las abundancias relativas de los treinta elementos más ligeros de nuestro sistema solar. El hidrógeno y el helio constituyen el 99.9% de la materia en el sistema solar, pero del 0.1% restante, los planetas se unieron. De los elementos restantes, el carbono, el oxígeno y el nitrógeno (Los elementos de la química orgánica y la vida tal como la conocemos) son los próximos más disponibles. La abundancia relativa de todos los elementos está bastante de acuerdo con nuestra comprensión de cómo se forman en los hornos estelares en los que fueron creados. El silicio, que es el primo químico del carbono, está presente en cantidades que son aproximadamente un 10% mayores que las del carbono. Entonces, una interpretación ingenua de este gráfico podría hacerte decir: “bueno, sí, tiene sentido que la vida esté hecha de carbono, ya que hay más”. Por el contrario, no se necesita pensar demasiado para decir: “Oye espera un minuto. Si el carbono es mucho más frecuente que el silicio, ¿por qué la Tierra es una gran roca (Es decir, dióxido de silicio) en lugar de estar hecha principalmente de carbono? ”

Aquí se muestra cómo se cree que el primer organismo viviente comenzó y sufrió especiación. Finalmente, todas las ramas tempranas de la vida se extinguieron, excepto por un organismo que fue el último ancestro común universal, o LUCA. Este diagrama muestra solo los puntos más básicos, ya que se cree que la mezcla genética entre especies se produjo cuando los organismos eran más simples.

Y, por supuesto, esa es una pregunta interesante. La cuestión de la abundancia relativa de elementos en el sistema solar nos dice mucho, pero la vida no podría formarse a partir de los elementos que están dentro del Sol. Probablemente tuvo que formarse sobre (O debajo o en la atmósfera de) la superficie de un planeta. Entonces las abundancias elementales correctas a considerar serían aquellas en la superficie del planeta. (La misma lógica que muestra que la composición química de la estrella es solo marginalmente relevante también descarta la composición molecular del núcleo de un planeta como una consideración importante. Es la composición de la corteza planetaria la que define el depósito de elementos a partir de los cuales la vida puede formarse.) Utilizo la palabra “planetario” en una especie de sentido genérico. La vida podría haberse formado en satélites de planetas que son estériles. Veremos en poco tiempo la razón por la cual el silicio no juega un papel central en la vida terrenal.

En este punto, comenzamos a ver lo difícil que puede ser generalizar la discusión de la química y la vida extraterrestre. Después de todo, los ambientes en los diversos planetas y satélites en nuestro propio sistema solar son extremadamente diversos. Las nubes de gas de Júpiter son bastante diferentes de la superficie de Mercurio, los páramos congelados de Europa y nuestra propia Tierra. Es esta diversa gama de entornos lo que hace que sea tan difícil para los astrobiólogos decidir dónde buscar la vida.

Pero, debemos recordar que estamos interesados en los extraterrestres, en lugar de la vida extraterrestre per se. Los alienígenas son criaturas con suficiente inteligencia para emplear herramientas y algún día competirán con los humanos por la dominación galáctica. Por lo tanto, es difícil imaginar una forma de vida suspendida en las nubes de un gigante de gas como un extraterrestre. Es mucho más fácil imaginar a una criatura en un objeto planetario rocoso como un competidor. En primer lugar, el acceso a los metales es muy importante para fabricar la mayoría de las herramientas y armas. En un ambiente gélido, otros materiales pueden servir para el mismo propósito. Y, en cualquier caso, la superficie de un planeta rocoso es probablemente el depósito elemental relevante para construir nuestra discusión sobre la vida extraterrestre.

Podemos comenzar con la composición química de la corteza terrestre como referencia. Esto se puede observar en la siguiente figura. Existen diferencias notables en la composición elemental de la Tierra en comparación con las abundancias elementales solares, lo que subraya que los detalles de la formación de planetas son fundamentales. El hidrógeno y el helio son raros. También vemos que los gases nobles (Helio, neón, argón, etc.) son notables en su ausencia. Estos elementos son gaseosos y no se unen a otros elementos para formar sólidos. El oxígeno es el elemento más presente, seguido del silicio. Esta mezcla refleja las diversas rocas (Feldespato, cuarzo, etc.) que componen la superficie de la Tierra. El carbono es muy raro en comparación con el silicio (Una pequeña fracción de una pequeña fracción, en comparación con alrededor de un cuarto de la corteza terrestre que está compuesta por silicio). Y esto probablemente nos está diciendo algo importante. Incluso dada la gran cantidad de silicio disponible y el hecho de que ambos elementos pueden crear cuatro enlaces, la vida se forma a partir del carbono. La capacidad de formar cuatro enlaces es muy importante, pero hay otras consideraciones que deben tenerse en cuenta al pensar en la composición química de la posible vida. Analizaremos al final de la entrada los problemas de silicio como un componente fundamental de la vida. (Sé que he prometido esto más de una vez, pero necesitamos un poco más de experiencia para explorar las limitaciones del silicio como base de la vida, así como para presentar una forma innovadora de superar las sorprendentes ventajas del carbono).

Las abundancias elementales de la corteza terrestre reflejan el hecho de que está hecho de roca, que tiene un componente muy alto de silicio (Si) y oxígeno (O). Las pronunciadas diferencias entre la composición elemental de la corteza terrestre y el sistema solar en su conjunto ponen de relieve cómo los accidentes de la formación planetaria pueden afectar significativamente el depósito químico disponible para crear vida.

También hablaremos un poco más tarde sobre la naturaleza del líquido que forma la vida. En la Tierra, este líquido es universalmente agua. Mientras concluimos nuestra discusión sobre la disponibilidad de productos químicos, podemos echar un vistazo a la composición elemental de los océanos de la Tierra. Esto se da en la siguiente figura. Debido a que nuestros océanos están hechos de agua (H2O), el oxígeno y el hidrógeno son los átomos más frecuentes. Además, dado que la mayor parte del agua en la Tierra es salada, no es de sorprender que el sodio y el cloro, los elementos que componen la sal ordinaria (NaCl), estén presentes. Los otros elementos están presentes si pueden unirse a moléculas que son solubles en agua.

La composición elemental del agua del océano es un producto de su composición química del agua (H2O) pero también del hecho de que contiene sal (NaCl). El carbono (C) es un componente con poca presencia (Trazas) en el agua de mar.

Como una mirada final a la disponibilidad elemental, nos dirigimos al cuerpo humano. Si bien el objetivo de esta discusión es ver qué elementos están disponibles como componentes básicos de la vida, es natural preguntar “sí, pero ¿qué elementos realmente forman la vida?” Esto se muestra (Solo para humanos) en la siguiente figura.

Esta figura muestra las abundancias elementales en el cuerpo humano. Vemos por qué los extraterrestres de cristal en Star Trek: The Next Generation en el episodio “Home Soil” se refieren a los humanos como “feas bolsas de agua en su mayoría.” Dadas las abundancias químicas de la corteza terrestre y el océano, es sorprendente ver qué elementos son más presente en el tejido humano vivo, con un 97% procedente de oxígeno (O), carbono (C), hidrógeno (H) y nitrógeno (N).

El carbono, el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno dominan la química humana, con un puñado de otros elementos que se unen a la mezcla. Nuestra sangre refleja nuestros orígenes en los océanos de la Tierra. El calcio se usa para los huesos y el metabolismo celular. Existen trazas de minerales traza en nuestros alimentos.

La pregunta fundamental es si otras composiciones químicas son posibles para los extraterrestres, y la respuesta debe ser sí. Los biólogos todavía están trabajando si la composición de la vida en la Tierra es un accidente histórico o una consecuencia inevitable de las propiedades atómicas de los elementos y sus abundancias relativas. Por lo tanto, no es para nada sorprendente que los astrobiólogos no hayan resuelto qué forma deben adoptar los alienígenas o incluso la vida extraterrestre menos restrictiva. Pero las limitaciones de la química y la disponibilidad elemental son seguramente consideraciones importantes para sus discusiones. Los temas que hemos discutido aquí (Desde la cantidad de enlaces atómicos hasta las fortalezas de los enlaces, la disponibilidad elemental y los accidentes y presiones evolutivas) nos condujeron a nosotros. Mientras respiramos oxígeno, las formas de vida basadas en carbono no son inevitables, ahora vemos las ventajas de esa receta en particular.

Ventaja Líquida

La vida en la Tierras es prácticamente a base de agua, específicamente agua líquida. Esto conduce naturalmente a dos preguntas: ¿por qué líquido y por qué el agua? La pregunta líquida es más fácil de responder. La materia normalmente existe en fases sólidas, líquidas y gaseosas. El problema con la fase sólida es la baja movilidad de los productos químicos. Mientras que el mezclado químico en fase sólida es posible, pero es muy lento. La vida podría formarse bajo esas circunstancias, pero esa vida nunca será un extraterrestre en la forma en que lo decimos aquí. (Aunque debemos tener en cuenta la idea de la vida robótica, como se menciona al final de esta entrada). Además, a menos que el ambiente esté totalmente seco, las ventajas de la vida líquida son tan manifiestas que ya sea que la vida basada superará a la basada en sólidos o la evolución encontrará la manera de que la vida sólida se adapte al uso de líquidos.

Por el contrario, la fase gaseosa de la materia es sumamente móvil. De hecho, en muchos libros de texto de escuelas primarias, un gas se define como la fase de la materia que llena cualquier volumen en el que se introduce. Entonces, hacer que las moléculas de gas se muevan no es un problema. Lo que es un problema es que un gas no hace un buen trabajo disolviendo nada. Mientras que el agua salada puede transportar una buena carga de átomos de sodio y cloro, el aire salado solo lleva un poco de agua, que a su vez contiene la sal. Por lo tanto, es igualmente improbable que encontremos formas de vida (Y especialmente extraterrestres) con un solvente gaseoso.

Entonces esto deja líquido. El líquido puede moverse fácilmente y puede disolver sustancias en él para moverlas, como la sal en agua salada. Para que un líquido sea un solvente útil, debe tener dos propiedades. En primer lugar, para ser útil, un líquido debe permanecer líquido en muchas condiciones, y una implicación clara es que la sustancia debe existir en estado líquido en un amplio rango de temperaturas. En segundo lugar, debe poder disolver y transportar otros elementos. Después de todo, la incapacidad para transportar de manera efectiva otros átomos fue la razón por la cual los solventes sólidos y gaseosos fueron rechazados.

En la Tierra, se considera como el solvente universal de la vida es el agua. Esta sustancia ‘milagrosa’ puede no ser realmente un solvente universal, pero es útil analizar las grandes propiedades del agua para comprender qué tipo de características deben poseer otros solventes potenciales.

Los enlaces covalentes que ya hemos examinado no son los únicos tipos de enlaces moleculares que son posibles. Otro tipo importante de enlace se llama enlace iónico. Mientras están en un enlace covalente, dos átomos adyacentes compartirán electrones; en un enlace iónico, un átomo donará un electrón a otro átomo. Esto causa que un átomo tenga una carga positiva y el otro una negativa. Los dos átomos están unidos por sus respectivas cargas. La sal común (Cloruro de sodio) es así.

Las moléculas de agua son un ejemplo de una molécula polar. Esto significa que, a pesar de que no tienen carga eléctrica neta, la carga eléctrica en su interior no se distribuye por igual. Así, un lado de la molécula es, hablando eléctricamente, “más negativo”, mientras que el otro lado es “más positivo”. La interacción entre los dos lados de las moléculas de agua y las moléculas unidas por enlaces iónicos puede romper el límite iónico moléculas. En el caso de la sal, no son las moléculas de sal las que están presentes en el agua cuando se disuelve la sal, sino los átomos de sodio y cloro que flotan libremente. Vemos esto en la siguiente figura. Esto no sería posible si el agua no fuera una molécula polar.

El agua es una molécula polar, lo que significa que la disposición de los átomos de hidrógeno y oxígeno hace que un lado de la molécula tenga una ligera carga positiva, mientras que el otro tiene una carga negativa. Esta propiedad ayuda al agua a disolver los materiales que se mantienen unidos por un enlace iónico, como la sal común o el cloruro de sodio (NaCl), que se muestran aquí.

Las cargas eléctricas de los átomos configuran campos eléctricos, el medio por el cual los átomos se atraen entre sí. El agua puede proteger los campos eléctricos de manera muy efectiva, que es una de las razones por las que puede disolver las cosas muy bien. Los átomos disueltos (Por ejemplo, el sodio con carga positiva y el cloro con carga negativa) no se pueden ver entre sí. Si pudieran verse, serían atraídos y recombinados. Esta propiedad de la materia se denomina “constante dieléctrica” y es muy grande para agua con un valor numérico de 80, lo que significa que el agua puede disolver 80 veces más de un soluto de lo que podría de otra manera. El agua también puede romperse en forma líquida, tanto donando como aceptando un átomo de hidrógeno, produciendo OH- (hidróxido, una base) o H3O + (hidronio, un ácido). La existencia de ácidos y bases puede ser crucial para muchas reacciones químicas relevantes para la vida.

El agua es líquida en un rango de temperatura de 0 a 100 ° C (En las denominadas condiciones normales). Este rango es bastante grande y se volverá importante en la siguiente entrada cuando veamos el concepto de una zona habitable planetaria. Este es el rango de distancias desde una estrella donde el solvente (En nuestro caso, el agua) permanecerá líquido.

El agua tiene otra propiedad muy útil. Se necesita una gran cantidad de calor para cambiar su temperatura. Si vives cerca de una costa, sabes que la temperatura en la playa es más fría en verano y más cálida en invierno que en las áreas circundantes. Esto se debe a que, en un día de verano terriblemente caluroso, cuando el Sol está cayendo sobre usted y cree que se va a derretir, el agua tiende a ser más fría que el aire. Mientras el sol brilla sobre ti, también brilla en el agua. Sin embargo, el agua necesita absorber una (Relativamente) gran cantidad de energía para cambiar su temperatura, por lo que se mantiene fría (Y por lo tanto enfría el área cerca de la playa, más o menos como sentarse al lado del refrigerador con la puerta abierta). Para asignar un número, es cinco veces más fácil calentar arena que agua.

De manera similar, en el invierno, cuando un viento invernal del norte sopla a través de ti, mordiendo frío, una gran reserva de agua contendrá un calor considerable. Esta es la razón por la que el Atlántico Norte permanece libre de hielo tan al norte, mientras que el aire es tan frío que te hace castañear los dientes. En un reverso de las preocupaciones del verano, debido a las propiedades del agua, el océano tiene que perder mucha más energía para cambiar su temperatura.

El agua tiene aún más propiedades útiles e inusuales. Además de que el agua líquida es esencialmente una enorme esponja de calor, se necesita mucha energía para derretir el hielo (Y se debe emitir una gran cantidad de energía para congelar el agua). Del mismo modo, una gran cantidad de energía está involucrada en la conversión de agua en vapor, y viceversa. Estas propiedades son esenciales en la regulación térmica de la superficie de la Tierra.

Otra característica curiosa del agua es que, a diferencia de la mayoría de las otras sustancias, la fase sólida del agua (Hielo) tiene una densidad menor que la fase líquida. Básicamente, el hielo flota. Considera lo que sucedería si lo contrario fuera cierto. Cuando hacía frío, el hielo se congelaba y luego se hundía en el fondo del lago o del océano. A medida que el hielo descendía, se derretía un poco, pero, al hacerlo, enfriaba el agua de abajo. Finalmente, el agua del fondo sería casi la temperatura del hielo. Más derretimiento y hundimiento dejaría hielo en el fondo del cuerpo de agua. Después de eso, año tras año, el hielo se hundiría, aumentando el espesor del hielo hasta que el lago o el océano quedaran congelados, con solo una pequeña porción de la superficie donde se produciría el deshielo estacional del agua. Los polos de la Tierra estarían congelados, desde el fondo del océano hasta cerca de la superficie.

Sin embargo, el hielo real flota y aísla el agua que está debajo del aire más frío. De nuevo, el hielo ayuda a regular la temperatura del entorno. Sin agua, el entorno de la Tierra sería muy diferente.

Los químicos han considerado otros posibles solventes que al menos tienen potencial como un reemplazo de agua. Una consideración importante es la presión atmosférica en la superficie del planeta. Estamos necesariamente algo parcializados, ya que la presión sobre la superficie de la Tierra parece normal. En contraste, la presión superficial en Venus es 92 veces la presión en la Tierra. A tales presiones, otras sustancias pueden ser líquidas en rangos de temperatura más grandes. Por ejemplo, en Venus, el agua puede ser líquida de 0 a 180 ° C.

Para la siguiente discusión, nos limitamos a una atmósfera de presión de la tierra. A nuestra presión familiar, las siguientes sustancias se han considerado como posibles solventes: agua, amoníaco, fluoruro de hidrógeno y metano (tabla 6.1).

Comparación de posibles solventes. Nota: Atm = Atmósfera; J = Joule; g = Gramos; K = Kelvin; cm = Centímetro. Capacidad Calórica es la energía necesaria para cambiar la temperatura del líquido, mientras que el Calor de Vaporización nos menciona cuán difícil es evaporar la sustancia. Los datos de densidad son para la forma líquida de la sustancia.

Podemos ver los méritos de los diversos materiales. El amoníaco tiene buenas propiedades térmicas, pero un rango de temperatura limitado sobre el cual es líquido. Por un lado, el fluoruro de hidrógeno tiene un amplio rango de temperatura en el que es líquido, y se requiere una energía considerable para calentar el líquido, con la desventaja de que puede convertirse a la fase gaseosa muy fácilmente. También tiene una constante dieléctrica atractivamente alta. Por otro lado, en las figuras previas se puede observar que el flúor es bastante raro en el universo. Además, reacciona rápidamente con agua para producir ácido fluorhídrico y rocas que contienen silicio para formar fluoruro de silicio. Este es un material inerte, que ataría el flúor y lo haría inaccesible para la respiración.

Tenga en cuenta que el metano es un material interesante; aunque no es un solvente polar, es una sustancia popular a considerar cuando se piensa en la química biológica alternativa. El metano se puede encontrar en su forma líquida en la superficie de un satélite de Saturno, Titán, por ejemplo.

Los hidrocarburos como el metano tienen algunas ventajas sobre el agua. Ciertamente, la evidencia empírica sugiere que la reactividad de las moléculas orgánicas es comparativamente versátil en los disolventes de hidrocarburos. Sin embargo, dado que los hidrocarburos no son polares, son menos reactivos a algunas moléculas orgánicas inestables.

La superficie de Titán es un excelente caso de prueba para muchas de estas consideraciones. Titán no está en equilibrio termodinámico, tiene amplias moléculas que contienen carbono y está cubierto con un solvente líquido. La temperatura es baja, lo que permite una amplia gama de enlaces covalentes y polares. De hecho, tiene muchas de las características esenciales que parecen ser importantes para la vida. Esto nos lleva a especular que, si la vida es un resultado inevitable de la química, entonces Titán debería tener al menos una vida primitiva. Si resulta que no tiene vida, entonces debemos comenzar a sospechar que hay algo único sobre el medio ambiente de la Tierra, tal vez incluyendo el uso de agua como solvente. Por lo tanto, no es sorprendente que una sonda a los océanos metano de Titán sea un objetivo de alta prioridad en los planes de exobiología de la NASA.

Evolución

La última propiedad que parece ser necesaria para la vida alienígena y definitivamente extraterrestre es una especie de evolución darwiniana. Sin embargo, la vida viene a la existencia, no brotará, completamente formada, como un extraterrestre inteligente, como tampoco lo hizo aquí en la Tierra. Las formas de vida simples serán el comienzo. Encontrarán entornos inestables, competencia de miembros de la misma especie y otros, depredación, etc. Debe haber un mecanismo por el cual los organismos pueden cambiar y adaptarse. Si no, se extinguirán. Es así de simple.

Sin embargo, precisamente cómo funciona esto está en juego. Por ejemplo, en la Tierra, el anteproyecto de vida se almacena en nuestro ADN. Cuatro ácidos nucleicos: adenina, guanina, citosina y timina son los componentes básicos de la familiar espiral de la escalera de la vida. Estos ácidos nucleicos forman los “peldaños” de la escalera, mientras que los lados de la escalera se llaman la columna vertebral y consisten en el azúcar fosforibosa, que separa los peldaños de la escalera.

La evolución ocurre a través de una serie de pequeños cambios que culminan en cambios más grandes en el organismo. El organismo compite en el ecosistema y puede experimentar un mayor éxito reproductivo. Esto es todo bastante estándar.

Lo que es un poco más sutil es darse cuenta de que los cambios significan eso… cambian. Es imperativo que la estructura molecular que contiene el código genético sea estable frente a pequeños cambios. Las propiedades químicas de la columna vertebral del ADN deben dominar la estructura. El intercambio de un ácido nucleico dentro o fuera no debe hacer que toda la escalera se desmorone. Esto es crítico. Si el cambio hace que toda la estructura (Y, por lo tanto, el organismo) no sea viable, entonces esto es un desastre.

Podemos generalizar estas ideas más allá de los detalles del ADN. Las moléculas genéticas de cualquier extraterrestre deben poder (1) cambiar sin destrucción de la molécula y (2) replicarse con precisión con el nuevo cambio. Los sistemas auto-replicantes son bien conocidos en química, pero los que pueden generar copias inexactas, con esa copia inexacta también fielmente replicable, no lo son. Esto podría sugerir que el código genético extraterrestre podría necesitar algo análogo a la columna vertebral del DNA, donde el código se puede “ajustar” como los LEGO. Seguramente los detalles de las moléculas serán diferentes, pero la funcionalidad probablemente sea necesaria.

Extremófilos

Los extremófilos son organismos que viven en condiciones perjudiciales para muchas formas de vida. Ahora, por mi observación, esto debería incluir a las personas que disfrutan estar en la calle en Hermosillo en mayo o quienes residen en la Antártida, pero extremo es en realidad un poco más extremo que eso. La humanidad ha utilizado ambientes extremos durante mucho tiempo para preservar los alimentos. Ahora sabemos que esto se debe a que estas técnicas matan o suprimen las bacterias que de lo contrario causarían deterioro. Algunas técnicas son calentar (Es decir, cocinar) la comida, refrigerarla, salarla o incluso irradiarla.

Y todos sabemos que esto funciona Tenemos refrigeradores y congeladores. Se nos ha advertido que cocinemos carne asada rara a una temperatura interna de alrededor de 80 °C para la carne de res (O bien cocida) e igual para todas las aves de corral. La razón es tanto para cocinar la carne, para convertirla de algo crudo a algo delicioso, como para matar a las bacterias que viven en la carne cruda.

Existen otros métodos para preservar los alimentos que ha encontrado en su supermercado local. Hay vegetales secos, frutas y carnes, que han sido privadas de agua, inhibiendo el crecimiento bacteriano. Las nueces y otros alimentos vienen envasados al vacío para reducir el oxígeno disponible en el paquete. Procesar alimentos usando alta presión puede matar a los microorganismos. Esto se usa para muchos productos, incluyendo guacamole y jugo de naranja.

La carne se cura mediante la salazón, como en el tocino y jamón familiar. La alta salinidad mata a los gérmenes. Ahumar carnes también es una forma de almacenarlos. El azúcar, a pesar de que es rico en calorías, es una buena forma de conservar las frutas. Las gelatinas y las frutas glaseadas pueden permanecer mucho tiempo sin que se deterioren.

El alcohol, además de sus efectos secundarios que alteran el estado de ánimo, también se usa para conservar algunas frutas. Esto generalmente se realiza junto con el uso de azúcar como conservante.

Cambiar la acidez o la alcalinidad de los alimentos es otra manera de alargar su vida útil. Mientras que la salazón desempeña un papel en la fabricación de encurtidos, el uso de vinagre (con su acidez) puede prolongar la vida útil de los alimentos. Y, si usted es de ascendencia escandinava, puede disfrutar de Lutefisk, que es pescado preparado con lejía, que es altamente alcalino.

La modificación de la atmósfera es también una técnica útil. Los alimentos, como los granos, se pueden poner en un recipiente y el aire se puede reemplazar con nitrógeno o dióxido de carbono de alta pureza. Esto elimina el oxígeno y destruye insectos, microorganismos y otros intrusos no deseados.

El verdadero punto es que la humanidad ha sabido sobre varias formas de preservar la comida durante milenios. El deterioro de los alimentos proviene de criaturas indeseables (Típicamente microorganismos de algún tipo) que “comen” los alimentos y liberan productos de desecho. Mediante una combinación de las técnicas mencionadas anteriormente, hemos aprendido a matar las bacterias indeseables que de otra manera arruinarían nuestra comida.

Nuestra experiencia nos ha llevado a comprender el rango de condiciones bajo las cuales puede existir una vida similar a la de la Tierra. Sin embargo, una erudición relativamente reciente ha revelado que la vida es realmente más dura de lo que pensamos.

Los biólogos han dado el nombre de “extremófilo” (Que significa “amante de las condiciones extremas”) a los organismos que prosperan en ambientes que matarían formas familiares de vida. Si bien el estudio de los extremófilos aún es una ciencia bastante joven, podemos analizar algunas de las condiciones en que se ha encontrado la vida exótica.

En el fondo de los océanos, a veces a profundidades extraordinarias, hay lugares donde el magma se abrió camino desde el interior de la Tierra hasta el fondo del océano. En estos puntos, llamados respiraderos hidrotermales, el agua sobrecalentada se aleja del magma. Esta agua puede calentarse muy por encima de la temperatura de ebullición más conocida (100 °C), pero la gran presión en el fondo del océano hace que el agua permanezca en su forma líquida. El agua dentro de estas ventilaciones hidro-térmicas puede ser de casi 370 °C, sin duda lo suficientemente alta como para matar cualquier forma de vida ordinaria.

A solo unos metros de distancia de estas aberturas, la temperatura del agua del océano puede estar muy próxima al punto de congelación, aproximadamente 3 °C. En este gradiente de temperatura crece un ecosistema inusual. En la parte superior de la cadena alimenticia hay tipos de almejas y cangrejos relativamente comunes que consumen alimentos de manera estándar. Sin embargo, en la base de la cadena alimenticia hay bacterias termófilas (Amantes del calor) que pueden vivir a temperaturas superiores al punto de ebullición habitual de 100 °C. Estas bacterias no usan las mismas vías bioquímicas de la vida ordinaria. En lugar de usar oxígeno como receptor de electrones, usan azufre u ocasionalmente hierro. Estos materiales se arrojan copiosamente al mar, disueltos por el agua de la fuente de magma.

De hecho, el pensamiento actual es que estos procariotas son quizás los más cercanos en su naturaleza al LUCA de la vida en la Tierra. ¿Cómo podría ser esto? Bueno, deberíamos recordar que LUCA era en sí misma una forma de vida sofisticada y ciertamente no la única que existía en ese momento. Si bien lo que sigue es pura especulación, podríamos imaginar que esta forma de vida podría haber sobrevivido a un golpe tardío en la Tierra por un cometa o algo similar. El impacto habría vaporizado los océanos y solo la vida más profunda y resistente al calor podría haber sobrevivido.

La vida resistente al calor y al azufre no es el único tipo que existe en ambientes extremos. En el otro extremo del espectro están los criófilos amantes del frío. Mientras que el agua pura se congela a 0 °C, el agua salada puede permanecer líquida a temperaturas mucho más frías que eso. Las formas de vida en el extremo frío del espectro tienen problemas bastante diferentes en comparación con sus primos termófilos. Si el agua se congela, se expande y puede romper las membranas celulares. Además, la temperatura reducida puede reducir de manera significativa la tasa de reacciones químicas experimentadas por la forma de vida. En esencia, la vida fría “vive más lento.” Además, al igual que la mantequilla fría es difícil de cortar, mientras que la mantequilla caliente es casi un líquido, el frío puede endurecer las membranas celulares de la vida fría. Se necesitan adaptaciones químicas para mitigar los problemas del frío.

Según nuestro conocimiento actual, no conocemos ninguna vida eucariótica que pueda existir a temperaturas fuera del rango de -15 a 60 °C. Mientras que el número más bajo está por debajo del punto de congelación del agua ordinaria, el agua con alta salinidad puede permanecer líquida a estas temperaturas. La vida microbiana se ha observado en un rango de temperatura de -30 a 120 °C. Un ejemplo de un organismo criófilo es Chlamydomonas nivalis, una forma de alga que es responsable del fenómeno de “nieve de sandía”, en el que la nieve tiene el color e incluso el ligero aroma de la sandía.

Las consideraciones químicas pueden darnos una idea de las limitaciones últimas en la temperatura de la vida basada en el carbono. Debido a la fuerza de enlace que implica átomos de carbono, es difícil imaginar la vida a una presión estándar mucho más alta que 325 °C; tan caliente la temperatura que puede alcanzar su horno. Por supuesto, la presión puede afectar la velocidad a la que las moléculas se rompen y la descomposición de las moléculas puede ser más lenta a alta presión. Probablemente sea seguro decir que la vida basada en el carbono no es posible por encima de los 530 °C a cualquier presión.

El agua es fundamental para la vida, sin embargo, puede ser que haya extremófilos que no la necesiten en gran medida. Buscar vida en lugares con poca agua es una forma de comprender mejor el ámbito de lo posible. Y la Tierra tiene algunos lugares extremadamente secos. El desierto de Atacama es comúnmente llamado el lugar más seco de la Tierra. Algunos lugares en el desierto reciben aproximadamente una fracción de centímetros de lluvia por año y algunas estaciones meteorológicas nunca han registrado lluvia alguna. Hay montañas altas (más de 7000 metros de altura), que uno podría esperar que estén cubiertas de glaciares, que estén completamente secas. De hecho, hay lechos de ríos vacíos que se han estimado secos durante hasta 120,000 años. Hay algunos lugares en el Desierto de Atacama que se cree que son el lugar natural en la Tierra con condiciones comparables a Marte. De hecho, la NASA ha hecho algún trabajo allí para ayudar a diseñar sondas marcianas. Han llegado a experimentar la búsqueda de la vida en las arenas del desierto de Atacama, utilizando técnicas que se espera que respondan definitivamente a la cuestión de la vida en Marte.

También hay formas de vida que son halófilos (Amantes de la sal). En la región del Medio Oriente del Mar Muerto, la mayoría de la vida no podría sobrevivir. Sin embargo, hay líquenes y vida celular que han adaptado su química para mantener su entorno interno de tal manera que prospere. Algunas de estas formas de vida realmente necesitan un ambiente con alto contenido de sal para vivir. Es difícil creer que un ambiente que puede curar un jamón sea en realidad un lugar cómodo para la vida y sin embargo es cierto.

Al igual que con los otros extremos que preservan los alimentos, la vida se ha encontrado en ambientes altamente ácidos y básicos, e incluso en presencia de radiactividad mil veces más alta que la que mataría a las formas de vida más duras y normales. Estas observaciones ciertamente han ampliado las expectativas de los científicos sobre el rango de entornos en los que la vida puede habitar con éxito.

Con el descubrimiento de estos extremófilos, los científicos han intensificado su búsqueda de los nichos que la vida puede ocupar en la Tierra. Hemos extraído vida de núcleos de pozos tomados a unos tres kilómetros bajo la superficie de la Tierra. La vida se ha encontrado flotando en el aire enrarecido de la estratosfera. Los microbios se han encontrado a una altura de hasta 15 kilómetros sobre el suelo. Este ambiente es extremadamente duro. La temperatura y la presión son muy bajas, el flujo de luz ultravioleta es muy alto y casi no hay agua. La supervivencia en este ambiente hostil inevitablemente plantea cuestiones de “panspermia”, que es la premisa de que la vida podría haber llegado a la Tierra desde algún otro cuerpo celeste… como Marte u otros. Si bien esto parece improbable, no está descartado. Pero la vida tenía que comenzar en alguna parte, por lo que las preguntas que hemos discutido aquí siguen siendo relevantes, incluso si la vida comenzó en otro lado. De interés para nosotros aquí es la comprensión de que algunas formas primitivas de vida pueden existir en un entorno que mataría a las criaturas que viven más cerca de la superficie de la Tierra. Sin embargo, esta forma primitiva de vida no sería un extraterrestre (Concepto ya explicado en otras entradas del Blog). Pero sí nos proporciona información adicional sobre cómo puede ser la vida basada en la Tierra, con nuestra bioquímica basada en el carbono y el agua.

¿Vida basada en el Silicio?

En la ciencia ficción, hay ciencia ficción suave y dura. En la dura, el escritor intenta avanzar en la línea argumental limitada por la ciencia más conocida de la época, mientras que, en la suave, se toman más libertades con la ciencia. En el caso de las historias sobre la vida extraterrestre, una alternativa común a nuestro tipo familiar de vida es una basada en el átomo de silicio. Los argumentos presentados anteriormente sobre las ventajas del carbono, específicamente los cuatro enlaces disponibles y la rica complejidad química que conlleva) son bastante convincentes, lo que sugiere que los cuatro enlaces disponibles son una condición necesaria de la vida compleja. De hecho, los químicos han catalogado más moléculas que involucran carbono que todas las moléculas conocidas que excluyen el carbono. Piénsalo. Si tomaste todos los elementos, excepto el carbono, e hiciste todos los compuestos conocidos, tendrías menos compuestos que los que se han encontrado y contienen carbono.

Teniendo en cuenta los beneficios de los cuatro enlaces, es por lo tanto natural que un escritor de ciencia ficción que quiere romper con la vida basada en el carbono invoque al silicio como el siguiente elemento base candidato para construir un ecosistema ficticio. Solo hay un problema: no es tan simple como eso.

Ya hemos notado la simple objeción de que, mientras exhalamos dióxido de carbono como un producto de desecho gaseoso, el dióxido de silicio es sólido y estamos más familiarizados con él como arena. Este hecho particular se notó al principio de la historia corta de 1934 de Stanley G. Weinbaum, A Martian Odissey, en la que describió una criatura marciana basada en silicio que excreta ladrillos cada diez minutos. Estos ladrillos fueron los productos de desecho de la respiración.

Sin embargo, los problemas con el silicio son mucho más profundos y fundamentales que esto. Mucho más dañinos son los problemas de silicio con su estabilidad en sus interacciones con otros átomos y la velocidad a la que el silicio interactúa químicamente.

Una característica muy importante de cómo los enlaces de carbono con otros elementos es que la fuerza de enlace entre dos átomos de carbono (C-C) es bastante similar a la de un enlace carbono-hidrógeno (C-H), así como carbono-oxígeno (C -O) y carbono-nitrógeno (C-N). Debido a esto, es enérgicamente bastante fácil para una reacción intercambiar un átomo y conectar otro. Desde el punto de vista de la energía, cuál de estos elementos participa en el enlace no importa demasiado y estos intercambios ocurren con bastante libertad.

Por el contrario, el silicio no tiene esta propiedad. Resulta que la unión de silicio-oxígeno (Si-O) es mucho más fuerte que con hidrógeno (Si-H), nitrógeno (Si-N) o incluso otros átomos de silicio (Si-Si). En consecuencia, el silicio se une fácilmente al oxígeno (que produce dióxido de silicio), y es muy difícil romper ese enlace y deslizarse en otro átomo.

Lo que hemos mencionado aquí es solo una característica de los enlaces interatómicos individuales. Cuando volvemos nuestra atención a los enlaces múltiples, el carbono vuelve a ser bastante superior. Resulta que un enlace doble de carbono consume aproximadamente el doble de energía que un enlace simple, mientras que un enlace triple consume aproximadamente tres veces más energía. No tenía por qué ser así. Los detalles de los enlaces múltiples son diferentes de los enlaces simples, y el carbono se puede considerar ‘suertudo’.

El silicio, en comparación, tiene un tiempo mucho más difícil para hacer enlaces dobles y triples. Esto tiene que ver con el tamaño y la forma de los átomos. Las imágenes de la quinta figura de esta entrada dan una impresión demasiado simplificada de la forma de los átomos. El silicio y el carbono realmente se ven como esferas con protuberancias que sobresalen de ellos, con los baches participando en los enlaces. Debido a que la esfera de silicio es más grande que la de carbono, y las protuberancias de silicio no son mucho más grandes que las de carbono, las protuberancias están más lejos entre dos átomos de silicio adyacentes. Esto hace que sea más difícil acercar las protuberancias a otros átomos para compartir electrones, lo que hace que un segundo enlace sea mucho más débil que el primero. En consecuencia, la fuerza de los dobles enlaces entre átomos de silicio adyacentes no es muy diferente de los enlaces de silicio individuales. Esto hace que la química compleja usando silicio sea mucho más difícil. Este punto se ilustra en la siguiente figura.

Debido a su tamaño y forma, los átomos de silicio tienen dificultades para hacer dobles y triples enlaces estables. La fuerza del segundo enlace de silicio es mucho más débil que el primer enlace de silicio. Esto está en contraste con el carbono, en el cual el segundo enlace es comparable a la fuerza del primer enlace. Las áreas negras representan electrones disponibles para la unión. En silicio, los electrones que participan en los enlaces segundo, tercero y cuarto están separados por una distancia mayor y, en consecuencia, se unen más débilmente.

 

Finalmente, la facilidad con que pueden ocurrir las reacciones es mucho mayor con los átomos de silicio. Considere la posibilidad de una estufa de gas, inadvertidamente dejada encendida, por lo que el gas natural que contiene carbón llena la casa. El gas puede llenar la casa, pero no explotará sin una chispa para poner los eventos en movimiento. Sin embargo, un “gas natural de silicio” similar reaccionaría espontáneamente sin la chispa. Esta velocidad de reacción reduce el tiempo necesario para formar moléculas complejas.

Entonces, ¿esto significa que la vida basada en silicio es imposible? ¿Podría la gente del Planeta X tener una discusión sobre los beneficios de la vida basada en el silicio? Bueno, claro. No es como que los factores mencionados en esta entrada sean definitivos, ni debería pensar que hemos explorado exhaustivamente todas las opciones. Pero estos factores son sin duda razones poderosas para no pensar en la vida basada en el silicio como igualmente probable que en otros mundos cubiertos por la vida basada en el carbono. Incluso Carl Sagan afirmó que, aunque solo era un chauvinista del agua débil, era un gran chauvinista de carbono.

Por lo tanto, los científicos deben considerar la posibilidad de una vida extraterrestre basada en átomos distintos del carbono, pero no se considera altamente probable. Sin embargo, cuando hablamos de esta manera sobre la vida del silicio, debemos recordar que hemos estado hablando sobre la vida que evolucionó directamente de las sustancias no vivas. Hay otra forma de vida de silicio que debemos tener en cuenta.

Silicio de Segunda Generación

“La resistencia es inútil. Serás asimilado.” Esta es una de las frases de marca registrada de uno de los némesis de la humanidad en Star Trek: The Next Generation. Los Borg son cyborgs, que son una mezcla de implantes orgánicos (Es decir, blandos como nosotros) y cibernéticos, que obviamente incluyen metales y silicio. En la serie Beserker de Fred Saberhagen, las criaturas robóticas autorreplicantes vagaban por el cosmos con la intención de destruir la vida. Una computadora llamada HAL en 2001: A Space Odyssey se hizo consciente de sí misma y se volvió contra su tripulación. El epónimo Terminator es un robot consciente de sí mismo encargado de la exterminación de la humanidad. Los Cylons de Battlestar Galactica están en guerra con los humanos. Los Daleks del Dr. Who deambulan diciendo “Exterminar”. Las criaturas basadas en el silicio de la ciencia ficción a menudo son malos.

Uno puede encontrar muchos ejemplos de enemigos cibernéticos de la humanidad en la literatura de ciencia ficción. La trama es a menudo similar a la de Frankenstein, cuando una forma de vida artificial se sale de control y se vuelve contra su creador. Sin embargo, los organismos de esta forma deben considerarse vida en el sentido de cómo nos referimos a los extraterrestres. Estas criaturas cibernéticas (Ya sean enemigas o amigas) no habrían evolucionado directamente de la materia inanimada, pero deberíamos tenerlas en cuenta al considerar qué tipo de alienígenas podríamos encontrar algún día. De hecho, cuando uno considera una forma de vida de segunda generación, es decir, una que está cuidadosamente diseñada por una primera forma de vida inteligente (Donde por primera vez, me refiero a un tipo que ha evolucionado desde cero), muchas de las consideraciones enumeradas aquí son menos importante. Metales, silicio y otros elementos podrían ser partes esenciales de la vida creada. Incluso la vida basada en el carbono de segunda generación podría tener una bioquímica más compleja y eficiente.

Pero, realmente, la idea de una vida de segunda generación quizás no sea la primera preocupación de los científicos que buscan alienígenas en el universo. Sin embargo, si alguna vez aparecen naves espaciales alienígenas sobre las ciudades de la Tierra, probablemente sea mejor esperar que no estén en forma de grandes cubos. Ya sabes, por si acaso…

Para concluir por hoy

Si bien en esta entrada he tratado de describir las consideraciones más importantes en la creación de la vida, de ninguna manera debes pensar que lo que dije aquí es a prueba de todos los argumentos. Algunas de las cosas son bastante indiscutibles, por ejemplo, parece muy poco probable que el helio juegue un papel muy importante en la bioquímica de los extraterrestres. El helio simplemente no participa en la unión atómica. Además, existe una clara ventaja para el uso de carbono como elemento base. Ser capaz de crear muchos enlaces conduce a una química compleja y una biología correspondientemente diversa. También es cierto que sin la energía adecuada (Y una diferencia de energía explotable), la vida no puede existir.

Sin embargo, más allá de eso, es difícil decir algo definitivo. Una vez que uno supera las mínimas consideraciones químicas y físicas de la vida, la evolución es una poderosa herramienta de optimización. Los ciclos bioquímicos basados en la Tierra son extremadamente complejos, y es literalmente increíble que la bioquímica extraterrestre no sea tan complicada como diferente de las rutas observadas en la Tierra.

Aun así, sabemos lo suficiente sobre química para saber que algunas vías metabólicas posibles no pueden producir la misma cantidad de energía que otras. Esto establece algunos límites para los alienígenas que podamos encontrar. Sin embargo, cuando tenemos en cuenta que la vida puede existir en planetas con temperaturas o presiones muy diferentes de las que encontramos en la Tierra, las limitaciones no son tan absolutas como parece.

Lo que espero haber hecho es haberle dado la sensación de que no todas las ideas que puede encontrar en la ciencia ficción son posibles, por ejemplo, una nube de gas sensible es bastante difícil de imaginar. Aun así, el reino de lo posible es todavía bastante amplio. Los astrobiólogos definitivamente tienen un trabajo bastante complejo.

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En las entradas previas, hemos estado discutiendo la historia de la visión de los alienígenas de la humanidad. Si es fácil ver cómo nuestros ancestros podrían haber estado interesados en el tema, es igualmente fácil ver porqué la idea continúa fascinándonos. La cuestión de si estamos solos en el universo es uno de los misterios más convincentes de todos. A partir de esta entrada, exploraremos nuestro pensamiento moderno y científico. Si alguna vez conocemos a un extraterrestre ¿Cómo se verá? ¿Podemos explorar empíricamente las posibilidades?

Si vamos a hablar en serio sobre extraterrestres, quizás el mejor lugar para comenzar es visitarlos en su casa. Déjame llevarte a un mundo nunca antes visto por los ojos humanos. Adelante, mira a tu alrededor. Mientras tanto, permítanme ser guía turístico y decirte lo que estás viendo.

No hay árboles en esta tierra alienígena. Hay plantas, o al menos cosas que parecen plantas, pero no se parecen a nada que hayas visto. A tu izquierda, una arboleda, de inusuales frondas esmeraldas se balancean suavemente, elevándose por encima de ti, como docenas de cintas verdes podrían verse si se movieran con la brisa. Ocasionalmente, susurros de algo que posiblemente se mueve a través de ellos sin ser visto.

Esas son las criaturas más familiares de las plantas. A la derecha, un crecimiento peculiar tiene un parecido pasajero a una zanahoria, despojado de su vegetación y equilibrado precariamente, con nada más que la punta delgada atrapada en el suelo. Solo la forma es similar a la zanahoria, ya que el color y la textura se ven como una fresa pálida y el racimo de espigas garantiza que ningún conejo se las va a comer.

Otras plantas son aún más extrañas. Una se parece a un cactus, excepto que tiene manchas como las de las jirafas y está rematado por lo que podrían ser tentáculos, siete apéndices que desconocemos si son peligrosos o no.

La vida vegetal no es familiar, pero la vida animal es francamente extraña. El misterio del temblor de las plantas verdes de la cinta se resuelve cuando una criatura verdaderamente extraña asoma la nariz desde la maleza.

Por supuesto, “nariz” es solo un prejuicio de tus experiencias terrenales. A medida que la criatura emerge aún más, se revela su verdadera forma. Tal vez 15 o 20 centímetros de largo, el animal se ve como un gusano gordo, caminando sobre siete pares de piernas largas, inflexibles, como un dragón chino sobre muchos zancos. Brotando de su espalda hay catorce espinas largas y de aspecto peligroso, una clara señal de que algo piensa en este animal como almuerzo.

Más cerca de ti, el suelo está cubierto de arena blanca y limpia. Una pequeña criatura quitinosa corretea alrededor de tus pies, tal vez pastando o posiblemente solo dando un paseo. Parece un cangrejo de herradura sin cola, o tal vez solo un enorme escarabajo, con una espalda segmentada y muchas patas. Después de morderse los dedos de una pata por un momento o dos, reanuda su viaje errático. Tus ojos lo siguen mientras se aleja.

La luz del sol es familiar al menos. La brillante luz amarilla y blanca brilla desde un cielo azul claro, sin marcas de nubes. Una sombra te sobrevuela, una, dos veces, y cuando miras hacia arriba para ver la fuente, hay un destello en la esquina de tu ojo y escuchas un chillido en el suelo en la distancia frente a ti.

Mirando en esa dirección, se revela la fuente de la sombra. Elevándose sobre el suelo en un remolino de arena hay una criatura grande, alienígena, de color gris arenoso, con ojos saltones que parecen champiñones negros brillantes en tallos rechonchos. Los dos troncos articulados que salen de su cara sostienen a la desventurada criatura escarabajo que viste antes. El cazador es una masa sólida, con volantes en ambos lados, un poco como los que puedes ver en las caderas de un niño de kínder cuando sumerge su primer dedo del pie del verano en la piscina. El depredador se mueve ondulando sus lados como una sepia, con un movimiento suave y fascinante, arrastrando a su infortunada presa. La muerte ha llegado a este mundo extraño.

La escena que pinté aquí definitivamente nunca ha sido vista por los ojos humanos, pero no es ficción. Aunque mi elección de la coloración de las plantas y criaturas surgió de nuestras mejores conjeturas científicas en lugar de conocimiento, la escena que pinté para ti proviene de la historia antigua de la Tierra, debajo de los mares poco profundos del período Cámbrico. Las plantas, tal como las concebimos, aún no habían evolucionado, aunque las algas unicelulares se habían unido en estructuras parecidas a plantas, y las esponjas y los corales de la época podrían haber parecido vegetación al ojo moderno. El escarabajo articulado es un trilobite, del cual había muchas especies individuales, mientras que el gusano de catorce patas que lleva espinas se llama Hallucigenia. El temible depredador del océano temprano con dos troncos como un elefante gemelo siamés era Anomalocaris y podía crecer hasta 1 metro de largo o quizás más.

Periodo Cámbrico

 La biota de la era Cámbrica se conserva en la formación Burgess Shale, ubicada en las Montañas Rocosas canadienses en Columbia Británica, así como en otros lugares del mundo. Contiene muchas criaturas que son tan extrañas como cualquier extraterrestre encontrado en la ciencia ficción. Opabinia (Con su cuerpo articulado, cinco ojos, cola como un avión de combate moderno y pinzas con forma de garra que se extienden sobre un sinuoso apéndice de serpiente, tan largo como el resto del cuerpo) no se vea en absoluto fuera de lugar en el próximo éxito de taquilla de Hollywood, en un planeta que gira alrededor de un sol lejano.

Esta no es una entrada sobre los orígenes de la vida y la evolución que causó la diversidad que hemos visto en los últimos 500 millones de años. Sin embargo, la Tierra es el único planeta en el universo en el que estamos seguros de que existe la vida (Y tenemos evidencia de eso). Si bien es probable que la vida extraterrestre sea totalmente diferente de la vida basada en la Tierra, comprender el alcance de las formas de vida que ha existido en la Tierra es el primer paso en nuestra exploración de lo que posiblemente podamos encontrar “allá afuera”. Una cosa que quiero para dejar en claro es que, por mucho que ame el programa de televisión Star Trek y sus productos derivados, así como la saga de Star Wars, pintan un universo totalmente improbable. Impulsados por la necesidad pragmática de tener personajes interpretados por actores humanos, las razas en ese universo son abrumadoramente humanoides. Las posibilidades son esencialmente cero de que los alienígenas que algún día podamos encontrar en nuestra exploración del cosmos nos resulten tan familiares. Nuestra visita a la prehistoria nos da una leve pista de lo extraño que podría ser un mundo extraño.

Anomalocaris

 

Hallucigenia

 

Opabinia

Lecciones de la Vida Terrestre

Desde antes de los días de Linneo, los científicos han clasificado las formas de vida en diferentes categorías. Inicialmente había tres clases, esencialmente animales, vegetales y minerales (aunque la clase mineral se eliminó rápidamente). Esta clasificación temprana resultó ser demasiado limitada para organizar la asombrosa variedad de tipos de vida que se ha descubierto. Actualmente hay un par de sistemas taxonómicos en uso que, para los fines de nuestra discusión, no son muy diferentes (sin importar qué tan apasionadamente los diversos proponentes los debatan).

Los biólogos clasifican a los seres vivos según sus características. Las características definitorias pueden ser genéticas o por forma, y los dos sistemas tienen una superposición considerable, aunque no completa.

Como ilustración, ofrezco un esquema de clasificación popular. En el nivel más alto están los dominios, que distinguen la vida en Bacteria, Archaea y Eukarya. Los primeros dos se agrupan como procariotas, lo que significa que sus células no tienen un núcleo. Eukarya solo quiere decir que las células del organismo tienen un núcleo. Incluye los tipos de vida que ves cuando miras por la ventana.

Las plantas, los animales y los hongos son cada uno un reino diferente dentro del dominio Eukarya. Estos reinos se subdividen en phyla, clases, órdenes, familias, géneros y especies. Solo para darle una idea de cómo cada nivel distingue entre las alternativas, podemos ver cómo se clasifica nuestra propia especie humana. Comenzando con nuestra ubicación en el reino Animal, entonces pertenecemos al phylum de Chordata (Lo que indica que tenemos un canal hueco a través del cual pueden pasar los nervios, esencialmente la médula espinal). La siguiente subdivisión es la clase, con nuestro ser siendo un miembro de la clase Mammalia. Esto significa (Entre otras cosas) que somos vertebrados con sangre caliente, que tienen cabello y hembras que producen leche. Esta clasificación es seguida por nuestra membresía en el orden Primates y luego la familia Hominidae y finalmente un género y especie de Homo sapiens.

Dado que estamos preocupados con un amplio barrido a medida que investigamos los tipos de cuerpos, los detalles de estas últimas distinciones no son tan interesantes para nosotros. Cualquier biólogo que se precie se avergonzaría de esta descripción arrogante de un intrincado sistema, ganado duramente por siglos de esfuerzo. Y deberían. La laboriosa interconexión de las especies del mundo, encontrar cuál encaja aquí y cuál es la que está allí, es un logro maravilloso. Ciertamente, haber entendido el tapiz de la vida y cómo las especies llegan a existir y a vivir y morir tiene que ser uno de los logros más exitosos de la ciencia. Cuando uno incluye el trabajo genético más reciente, uno no puede evitar quedarse asombrado por la historia de la vida en este planeta y más aún por el hecho de que la humanidad ha sido capaz de descubrir gran parte de ella.

Sin embargo, no aspiramos a nada tan grandioso aquí. Estamos interesados en extraterrestres, no en la vida alienígena per se. Recordemos que, en nuestro contexto, “Extraterrestre” (Denotado con la letra mayúscula distintiva) significa una criatura que puede diseñar, construir y volar una nave espacial y con quien, en principio, la humanidad podría algún día competir por la dominación galáctica. No es crítico que los niveles tecnológicos sean comparables, ni es crítico que realmente construyan una nave espacial. Las criaturas que vuelan OVNIS a la Tierra para invadir son un ejemplo indiscutible de lo que queremos decir con Extraterrestres, pero también lo son los Na’vi del Avatar de James Cameron. Por lo tanto, los alienígenas deben ser móviles, inteligentes y capaces de manipular el mundo que los rodea. En principio, deben ser capaces de pilotar una nave espacial. No es suficiente simplemente ser una vida que evolucionó en un planeta diferente.

Entonces no necesitamos saber sobre el equivalente de un chimpancé alienígena, ni necesitamos saber si el planeta alienígena tiene una criatura como un calamar. Lo que queremos saber es cuándo encontramos una forma de vida extraterrestre, ¿Cuáles son los rangos de formas posibles que puede tomar? Para eso, debemos considerar preguntas mucho más amplias. ¿Cuál es la estructura esquelética del Extraterrestre? ¿Tiene un endoesqueleto como nosotros o un exoesqueleto como una langosta? ¿Es de sangre caliente o sangre fría? ¿Tiene géneros distintos y cuántos? Es la respuesta a consultas como esta que esperamos explorar estudiando la vida basada en la Tierra.

Después de todo, sabemos en la Tierra que hay muchas respuestas a este tipo de preguntas. Si bien es probable que los Extraterrestres sean muy diferentes en detalle, podemos aprender mucho sobre lo que es posible simplemente mirando a nuestro alrededor.

Entonces comenzamos nuestra investigación estudiando los dominios y reinos. De los tres dominios, pospondremos la discusión de las Archaea hasta el próximo capítulo. La vida de Archaea utiliza elecciones metabólicas radicalmente diferentes y pertenece adecuadamente a una discusión sobre la vida que existe en condiciones muy diferentes a las que conocemos.

El primero de los dominios que discutiremos es Bacterias, que generalmente son unicelulares y no tienen un núcleo. ¿Podrían los Extraterrestres ser formados por bacterias evolucionadas? (Y con esto me refiero a formar vida multicelular usando células que tienen la estructura de bacterias.) Probablemente la respuesta sea no. Es una cuestión de energía. La energía se forma en las paredes celulares, y la estructura de las bacterias tiene una composición celular mucho menos compleja. Esto da como resultado una cantidad mucho menor de energía disponible para la célula para hacer todo tipo de cosas que tendrían que hacerse para formar un Extraterrestre inteligente. A pesar de que las bacterias se pueden unir para trabajar en cooperación, esta forma de vida en particular no genera suficiente energía como para ser un bloque de construcción viable para un Extraterrestre.

De hecho, este es un buen momento para observar lo que es necesario para decidir si un plan corporal particular o enfoque bioquímico es un candidato creíble para hacer alienígenas. La consideración más básica es la energía. La evolución y el medio ambiente pueden y ejercen una fuerte presión para dar forma a la dirección que sigue la vida, pero una variación como esa solo puede ocurrir si hay suficiente energía disponible. Si no hay suficiente energía para hacer algo, no sucederá. Es un poco como los autos. Hay modelos Ts y jalopies y Ferraris. Los diseñadores de automóviles han creado una gran variedad de diferentes tipos de automóviles.

Sin embargo, una cosa común a todos ellos es la necesidad de una fuente de energía. Al pensar en la vida en la Tierra y cómo podría o no haber evolucionado en diferentes condiciones en un Extraterrestre inteligente, debemos tener en cuenta la cuestión de las limitaciones de energía y los automóviles. Hay muchos diseños de automóviles y posibles fuentes de energía (Por ejemplo, gasolina, etanol, eólica, solar, nuclear, etc.), pero un automóvil necesita algún tipo de energía para funcionar. Sin energía significa que no hay movimiento.

Entonces, si la fuente de energía es simplemente demasiado pequeña para evolucionar el tipo de propiedades que necesita un Extraterrestre, por ejemplo, la inteligencia, la movilidad y la capacidad de manipular la tecnología, entonces es imposible que exista ese Extraterrestre en particular.

Eukarya

Dado que los mecanismos de generación de energía de las bacterias terrestres son simplemente demasiado bajos para evolucionar a un Extraterrestre, volvemos nuestra atención a Eukarya. Los eucariotas son tipos de células más complejas que las bacterias.

Estas células contienen dentro de ellas incluso estructuras más pequeñas, ellas mismas incrustadas en las membranas. La característica central de Eukaryotes es el núcleo que les da su nombre, que proviene del griego eu (bueno) y karyon (kernel). Los eucariotas contienen otros orgánulos que son la fuente de la energía en las células. Las mitocondrias son los orgánulos que proporcionan energía a las células animales, mientras que los cloroplastos proporcionan energía a las plantas. Existe un vasto cuerpo de conocimientos sobre la forma y la función de la vida eucariota, y solo lo tocaremos de la manera más leve posible, sumergiéndonos en los detalles solo cuando sea absolutamente necesario. Es importante recordar que los detalles de Eukarya no son cruciales. Sin embargo, las capacidades energéticas potenciadas de Eukarya sí lo son.

Como sabemos que la Eukarya terrenal puede generar energía adecuada, es valioso explorar este tipo de vida un poco más profundo. Los eucariotas se dividen en cuatro reinos.

Son los tres que se mencionaron anteriormente, los animales, las plantas y los hongos, junto con los protistas. Comprendemos intuitivamente los primeros tres de nuestras experiencias comunes. Protista es una especie de categoría global de organismos que no encajan en los primeros tres. Los protistas tienden a ser criaturas unicelulares y, superficialmente, parecen bastante similares entre sí. De hecho, fue solo a principios de la década de 1980 cuando se comenzó a apreciar la diversidad de protistas. La comprensión de las interconexiones evolutivas de los protistas es un área activa de investigación, pero su naturaleza unicelular los hace inadecuados para crear alienígenas. Para la vida multicelular, debemos dirigir nuestra atención a los hongos, las plantas y los animales.

Fungi

Debido a su parecido superficial con las plantas, los hongos se clasificaron originalmente simplemente como parte del reino vegetal. Un estudio adicional reveló diferencias considerables; por ejemplo, no realizan fotosíntesis y sus paredes celulares pueden contener quitina en lugar de celulosa de plantas. La quitina es el material que forma el exoesqueleto de muchos artrópodos e insectos. De hecho, el trabajo genético reciente ha revelado que los hongos están más estrechamente relacionados con los animales que con las plantas, aunque en realidad son un primo lejano. A diferencia de las plantas, los hongos se alimentan de otras cosas.

Entonces, con respecto a nuestra pregunta, ¿es probable que los hongos hayan evolucionado hasta convertirse en Extraterrestres? La respuesta a esto es no. Los hongos obtienen su energía de métodos muy pobres en energía. Simplemente no hay suficiente energía disponible para que los hongos puedan adaptar los comportamientos necesarios para ser un Extraterrestre inteligente.

Plantas

La pregunta no es tan clara a priori cuando uno considera las plantas. El tipo de Extraterrestre del que estamos hablando tendrá que moverse de alguna manera, y las plantas generalmente son inmóviles. Sin embargo, la literatura de ciencia ficción y fantasía abunda en ejemplos de plantas en movimiento, desde la planta “Feed me Seymour” en Little Shop of Horrors, pasando por los Ent de Tolkien, hasta la sapiencia de Whimping Willow of Harry Potter, los Triffids de The Day of the Triffids. y el monstruo de The Thing from Another World. ¿Es posible una planta móvil?

El reino de las plantas es excesivamente rico, lleno de secuoyas imponentes, dientes de león molestos, cactus espinosos y otras que ondean lánguidamente. La variedad de planes corporales es bastante diversa. ¿Seguramente el movimiento ha evolucionado en algún lugar en el pasado? ¿Cuenta la capacidad fototrópica de las plantas para moverse hacia ambientes soleados? ¿O el repentino chasquido del Venus Atrapa Moscas? ¿Podrían estos comportamientos simples evolucionar hacia una movilidad más energética?

Creo que la respuesta a estas preguntas es bastante clara y puede responderse con argumentos energéticos. Pero antes de discutir eso, necesitamos hablar un poco sobre las diferencias entre las plantas y los animales (que sabemos que podrían evolucionar a un Extraterrestre). Ambos son eucariotas, con un núcleo. Las plantas tienen una pared celular, típicamente hecha de celulosa, que les da a las plantas su estructura en ausencia de esqueletos. Por el contrario, los animales tienen una membrana celular. Las plantas son autótrofos, lo que significa que producen su propia energía, mientras que los animales son heterótrofos, lo que significa que consumen energía de las plantas y otros animales y la adaptan a sus necesidades. La fuente de poder de los animales son sus mitocondrias, que son estructuras diminutas dentro de la célula, mientras que la fuente correspondiente para las plantas son objetos similares llamados cloroplastos. Los cloroplastos son estructuras dentro de las células vegetales en las que se produce la fotosíntesis, convirtiendo la luz en energía metabólicamente útil. Los cloroplastos contienen la clorofila que da a las plantas su característico color verde.

¿Las plantas carnívoras nos dicen algo? Si las plantas pueden comer animales o insectos, seguramente podemos creer que las plantas más extravagantes y ficticias son al menos posibles. En realidad, podría sorprenderle saber que Venus Atrapa Moscas y otras plantas similares no obtienen energía de sus presas. Solo obtienen nutrientes, a diferencia de otras plantas, que extraen nutrientes a través de sus raíces. De hecho, casi todas las plantas carnívoras han evolucionado para vivir en ambientes de nutrientes extremadamente bajos. Si estas plantas se mueven a un ambiente más rico en nutrientes, generalmente mueren. El calcio del agua del grifo común puede matar a la Venus Atrapa Moscas… Esencialmente porque la planta agarra y almacena los minerales que necesita como una persona hambrienta puede atragantarse con el cerdo asado que encuentra en un luau abandonado.

Pero las plantas carnívoras son bastante raras. Del medio millón de especies de plantas, solo unos pocos cientos son carnívoros. Esto se debe a que el enfoque principal de toda la vida es adquirir la energía suficiente para reproducirse.

Dado que las partes de las plantas involucradas en la depredación son recolectores pobres de energía, la planta paga un precio al convertir las hojas (colectores de energía solar) en otros usos. Esencialmente, estas plantas evolucionan de esta manera por necesidad. Al igual que los cactus tienen especializaciones inusuales para vivir en un lugar con muy poco acceso al agua; las plantas carnívoras han desarrollado sus capacidades únicas para existir en un “desierto de nutrientes”.

Para que las plantas evolucionen y tengan propiedades parecidas a las de los animales, necesitarían obtener un sistema nervioso, capacidad sensorial y movilidad. Esto requiere una gran cantidad de energía. Como las plantas solo obtienen su energía de la luz solar, podemos hacer algunas estimaciones rápidas de cuánta luz solar es necesaria para alimentar a un humano. No es que un Extraterrestre debe ser humano, pero da una idea de los tipos de requisitos de energía que son necesarios para una criatura “como nosotros”.

El uso de energía en reposo de un ser humano adulto es de aproximadamente 60 vatios, aproximadamente el de un foco incandescente ordinario. Eso solo está ahí sentado, sin hacer otra cosa que latir tu corazón, llenar y vaciar los pulmones, y todos esos órganos blandos en tu sección media haciendo las cosas que hacen para sobrevivir el día; levantarse y moverse requiere aún más energía.

Entonces, ¿cuánta luz solar se necesita para alimentar una papa promedio? La cantidad de luz solar que golpea la superficie de la Tierra en el ecuador es de aproximadamente 1000 vatios por cada metro cuadrado (suponiendo que el receptor de energía siempre golpea la cara del sol). Así que eso significaría que nuestro hipotético, Extraterrestre ecuatorial, con una biología tipo planta-humanoide, necesitaría alrededor de un tercio de metro cuadrado, siempre de cara al sol. Por supuesto, el sol no brilla las 24 horas del día. No es como si nuestro corazón se detuviera por la noche, ni la luz del sol siempre golpea directamente. Así que necesitaríamos tal vez el doble de área de luz solar para almacenar la energía para la noche, más un poco más para compensar las ineficiencias en el almacenamiento de energía para su bocadillo de medianoche. De hecho, teniendo en cuenta la noche y el hecho de que un Extraterrestre no siempre estaría de cara al sol, la cantidad promedio de luz solar que una criatura podría esperar ver es de 200 a 300 vatios por metro cuadrado. Por lo tanto, incluyendo las consideraciones más básicas, podríamos pensar en términos de tener unos pocos metros cuadrados para recoger la luz solar solo para vivir y no para moverse. Para ganar suficiente energía para moverse, tal vez necesitemos un poco más. Un cuadrado de aproximadamente 60 centímetros en cada lado es una cantidad razonable de área, por lo que esto suena prometedor. Tal vez ¿Los alienígenas de plantas móviles son posibles?

Pero hay un problema. La clorofila no absorbe energía con una eficiencia del 100%. La clorofila puede, teóricamente, recolectar alrededor del 10% de la energía del sol. Sin embargo, las plantas típicamente logran una eficiencia de solo alrededor de un tercio o la mitad de eso. Por lo tanto, un hipotético Extraterrestre-Planta necesitaría tener una superficie de alrededor de un cuadrado de 3 a 4 metros en un lado. Pero, por supuesto, un animal sólido de ese tamaño tendría un volumen y, por lo tanto, un peso mucho mayor (y las necesidades metabólicas correspondientemente más altas). Si te sientas y reflexionas sobre esto durante un rato, comienzas a apreciar por qué los árboles y arbustos tienen la forma que tienen, con un tronco compacto y ramas y ramitas para minimizar al mismo tiempo la masa y maximizar el potencial de recolección de sol.

No debemos olvidar el hecho de que las plantas también necesitan tener un sistema de raíces profundo para llegar al agua y minerales debajo de la superficie del suelo. Desarraigar, mover y volver a enrolar sería un asunto energéticamente prohibitivo. Durante los cientos de millones de años de evolución, ninguna planta basada en la biología de la Tierra ha desarrollado habilidades locomotrices similares a las de los animales (O al menos no vemos evidencia de tal planta en el registro fósil). Esto sugiere que la capacidad de moverse no es consistente con las limitaciones de reuniendo energía de la luz del sol.

Sin embargo, los números mencionados anteriormente nos dan una idea de qué tipo de factores pueden cambiar esta conclusión. Por ejemplo, la clorofila, con su eficiencia del 3 al 5% en la recolección de luz solar, no está a la altura bajo un sol similar a la Tierra. Si algún otro (Y más eficiente) químico lograra la tarea de recolectar luz solar, eso cambiaría el cálculo. Otro factor que podría hacer más creíbles a los alienígenas de plantas móviles e inteligentes sería evolucionar en un entorno en el que simplemente hay más energía en la luz del sol para absorber. Por supuesto, más luz del sol viene con el aumento de la temperatura, lo que significa que uno comienza a tener que preocuparse por hervir el agua en los tejidos de la planta.

Finalmente, hay otra opción, que serían las plantas que fueron sésiles durante mucho tiempo, reuniendo energía y almacenándola en (Tal vez) azúcares o lípidos. Las plantas pueden pasar una semana, un mes o toda una temporada de crecimiento recolectando energía que se usaría para dejar que la planta se mueva o para dar movilidad a la descendencia. (Visualice un árbol que deja caer una naranja que camina o algo así.) Esto suena extravagante, pero ¿Es cualitativamente diferente del sueño o la hibernación de los animales?

En resumen, las posibilidades de que nos encontremos con un Extraterrestre basado en plantas que evolucionó en un entorno similar al de la Tierra es improbable debido a limitaciones físicas. Un Extraterrestre móvil que absorbe la mayor parte de su energía de la luz solar no es imposible, pero requerirá una sustancia química diferente para transformar la luz solar en energía metabólica y posiblemente un ambiente de mayor energía para suministrar la luz solar. También son posibles las plantas móviles con fases móviles y sésiles alternas.

Debemos tener en cuenta que los heterótrofos (Criaturas que consumen otras criaturas) tienen una ventaja en términos de poder simplemente explotar la energía reunida por otros. Al igual que en nuestra Tierra, podemos imaginar que habrá plantas que consumen y transformarán la luz solar o la energía química (Que se analizarán en una próxima entrada) y las criaturas que aprovechan esa capacidad y consumen las plantas. Recuerde que una brizna de hierba trabaja duro para convertir la luz en pasto, pero una oveja puede consumir muchas hojas de pasto, beneficiándose así de la energía solar acumulada en un área grande.

Efectivamente, la hierba se ha convertido en una extensión del área de recolección de energía de la oveja, sin la penalidad de tener que llevarla consigo. Los animales simplemente pueden consumir mucha de la energía que las plantas han producido. Esta podría ser una ventaja insuperable, incluso en un planeta donde la movilidad de las plantas es energéticamente posible. Después de todo, si las plantas tienen más energía, esto solo proporciona más energía a las cosas que las comen.

Animales

Después de nuestra discusión sobre las limitaciones de los alienígenas basados en plantas, ahora dirigimos nuestra atención a las formas de vida similares a los animales. Casi con certeza, cualquier Alienígena se basará en una bioquímica diferente, con un esquema de codificación “genética” diferente. Sin embargo, sabemos con certeza que (1) la vida animal basada en la Tierra podría producir un Extraterrestre equivalente y (2) que la vida animal en la Tierra ha tomado una gran variedad de formas diferentes. Entonces podemos echar un vistazo al rango de vida observado en la Tierra para aprender algo de lo posible.

El reino Animal se compone de varios phyla. El phylum que incluye a los humanos es Chordata, que, hablando en términos generales, significa “tiene una columna vertebral o una médula espinal”. Hay otros phyla que no tienen un sistema nervioso central. Algunos (Como las esponjas) no tienen células diferenciadas.

Al considerar cuál de los phyla del reino Animal podría haberse convertido en una especie inteligente que utiliza herramientas, parece haber algunos atributos cruciales. El tejido diferenciado parece importar, así como también cierta capacidad para manipular el medio ambiente. Un sistema nervioso central protegido por una columna vertebral como la que tenemos no parece ser crucial. Por ejemplo, el pulpo, que no tiene huesos y un sistema nervioso parcialmente disperso, puede exhibir un comportamiento notablemente inteligente. Se les pueden enseñar formas y patrones. Pueden ser entrenados para abrir jarras con comida en ellos. En 1999, los científicos filmaron pulpos en las mitades de excavación salvajes de cáscaras de coco fuera del lecho marino. Luego llevaron las conchas con ellas y las usaron para formar un refugio protector. Este comportamiento fue inventado por los pulpos y no entrenado por los humanos. Este uso altamente inteligente de la herramienta debería destruir totalmente cualquier vertebrado-centrismo que uno pueda tener.

Incluso los insectos pueden mostrar evidencia de tipos de inteligencia. Las abejas muestran una capacidad considerable para comunicarse. Usando una especie de danza, una abeja recolectora solitaria puede regresar a la colmena y contarles a otras abejas dónde se encuentra una fuente de alimento. Las otras abejas pueden ir directamente a la fuente de alimento. Esto podría considerarse una conducta instintiva extremadamente compleja, pero los investigadores han descubierto que la capacidad de las abejas para comunicarse depende de que duerman lo suficiente. Al privar a las abejas del sueño, su danza de la comunicación se vuelve menos precisa. Esto sugiere un tipo de inteligencia que, en principio, podría convertirse en algo más parecido a la inteligencia humana, ya que no parece ser un comportamiento puramente instintivo.

El phylum Chordata es el más familiar para nosotros, que consiste en peces, aves, mamíferos, reptiles y anfibios. Estas son las clases de animales que muestran los comportamientos más consistentes con la inteligencia. Entonces, durante el resto de la entrada, exploraremos el espectro de tipos de cuerpo, tipos de movilidad, estrategias de manipulación de objetos y otras formas en que los organismos interactúan con el medio ambiente. Como veremos, hay una increíble cantidad de opciones. Sin embargo, durante esta discusión, debemos protegernos del centrismo chordata y tener en mente el hecho de que los animales no invertebrados exhiben capacidades que quizás podrían haber llevado a una vida inteligente en una historia alternativa de la Tierra.

Consideraciones Alienígenas

Hay muchas propiedades que se podrían considerar al pensar en cómo se vería un alienígena, como la simetría del cuerpo, el número de miembros y el tamaño. A continuación, se describen algunas consideraciones, usando las lecciones que nos enseña la vida terrenal.

Simetría Corporal

La simetría más familiar se llama simetría bilateral. Esta simetría significa que el lado izquierdo y derecho son imágenes especulares el uno del otro. Esta forma de cuerpo particular es favorecida por la mayoría de los animales superiores. Sin embargo, no es la única opción posible. La simetría esférica, donde el cuerpo es como una pelota, es posible en un entorno acuático pero difícil de imaginar en tierra firme, donde la gravedad distorsionaría el cuerpo, a menos que fuera difícil. Otra simetría común es la simetría radial. Esta es la simetría de las medusas, anémonas y estrellas de mar. La estrella de mar tiene cinco o más brazos, lo que demuestra una forma especial de simetría radial, y muchas medusas tienen una simetría de cuatro vías.

Una forma final de simetría no es ninguna simetría en absoluto. Esta sería una forma de vida con algún tipo de estructura apelmazada, con protuberancias y manchas aquí y allá. Un ejemplo de la vida en la Tierra con este tipo de cuerpo es la esponja. Dado el rango de tipos de simetrías corporales vistas aquí en la Tierra, es difícil adivinar qué simetrías podría tener un Extraterrestre.

Número de Extremidades

Hay una gran cantidad de opciones aquí. Los tetrápodos, como su nombre lo sugiere, tienen cuatro extremidades. Esto incluye mamíferos, pájaros y la mayoría de los lagartos. Las serpientes no tienen extremidades, aunque evolucionaron a partir de un antepasado tetrápodo. Los insectos tienen seis miembros, mientras que las arañas y los pulpos tienen ocho. Hallucigenia tenía catorce. Los ciempiés tienen de 20 a 300 patas, mientras que los milpiés tienen de 36 a 400, con una especie rara que tiene 750 patas. La Opabinia prehistórica solo tenía un apéndice.

Parece que hay poca vida en la Tierra que pueda decirnos sobre la cantidad de apéndices que puede tener una forma de vida. Sin embargo, nuestra restricción de que esto sea un Extraterrestre para competir con la humanidad por la dominación galáctica hace que parezca probable que debe tener al menos un apéndice para manipular el mundo que lo rodea. Esta no es una restricción causada por la vida, sino una restricción causada por la necesidad de inventar y manipular tecnología avanzada.

Dimensiones

Nuestras experiencias en la Tierra no pueden decirnos mucho sobre el tamaño que podemos esperar que tenga un Extraterrestre. El tamaño de los animales varía desde pequeños insectos hasta ballenas gigantes. Otras restricciones sugieren que es poco probable que los alienígenas inteligentes sean completamente habitantes del agua, aunque es posible un estilo de vida anfibio o incluso especies semiacuáticas, como focas y pingüinos. Si bien las ballenas y los delfines son inteligentes, debemos recordar nuestra definición de Extraterrestres. Las especies bajo el agua no pueden explotar el fuego, que es necesario para que una especie alcance el nivel tecnológico para calificar como Extraterrestre.

El requisito de movilidad en tierra hace que los animales muy grandes sean poco probables. Entonces, los alienígenas del tamaño de una ballena son improbables. Sabemos de dinosaurios muy grandes. Esto podría establecer un límite superior razonable en el tamaño de los Extraterrestres.

En el lado más pequeño, el problema es la neurología y la inteligencia. Una criatura demasiado pequeña, no presenta la posibilidad de que se desarrolle inteligencia individual. La situación se confunde un tanto por el concepto de una mente colmena. Las abejas o hormigas parecen tener una inteligencia mínima, pero el comportamiento colectivo es en realidad bastante complejo.

Se observa inteligencia de criatura individual en pulpos, primates pequeños, mapaches y animales de tamaño similar. Esto establece un límite aproximado en el tamaño mínimo probable de un Extraterrestre inteligente que utiliza la neurología basada en la Tierra; en el rango de un gato pequeño. Con una estructura cerebral diferente, esta restricción podría eliminarse.

Obviamente, cualquier discusión sobre el tamaño depende de la gravedad del planeta en el que se formaron los extraterrestres y del tipo de estructura esquelética que admite el equivalente del tejido muscular. Un planeta con una constante gravitacional inferior permitirá criaturas más grandes.

Esqueleto

Cualquier animal terrestre probablemente necesitará un esqueleto de algún tipo. El pulpo deshuesado tendría una dificultad considerable con la locomoción en tierra en comparación con un animal con algún tipo de estructura. Los esqueletos animales comunes son endoesqueletos (Dentro del cuerpo como pájaros, mamíferos, y lagartos) o exoesqueletos (Rodeando el cuerpo como insectos y langostas). No puedo pensar en ninguna razón para uno contra el otro, excepto que una criatura con un exoesqueleto tendrá que mudar para crecer. Sin embargo, hay otras opciones, incluida una combinación de ambas tecnologías, o una forma joven de la vida que tiene huesos que se disuelven después de la madurez, cuando se forma un exoesqueleto. Si bien no tiene un exoesqueleto per se, la tortuga combina una capa exterior dura con un esqueleto tradicional. Y, por supuesto, un esqueleto no debe significar hueso. Cartílago, quitina y otras sustancias podrían ser empleados.

Sistema Nervioso

Según la leyenda, si alguna vez te atacan los zombis, siempre vas por la cabeza. Es la única forma de estar seguro. La razón de esto es el sistema nervioso central observado en los mamíferos. Tenemos un cerebro que está conectado con el resto del cuerpo primero a través de la columna vertebral y luego una red de nervios ramificada. Este diseño particular tiene algunas características convenientes, ya que centraliza el pensamiento y el control motor que gobierna el cuerpo. Sin embargo, no hay una razón a priori para que una criatura no pueda tener un sistema nervioso distribuido, con partes de su equivalente de un cerebro diseminadas por todo el cuerpo. Si alguna vez nos encontramos con un Extraterrestre, esperamos que no se conviertan en zombis.

Locomoción

Hay una gran cantidad de estrategias de locomoción empleadas por la vida en la Tierra. Está caminando, volando, nadando, deslizándose, brincando, haciendo túneles y braceando. También hay animales que se mueven en la superficie del agua. Para nadar, está el movimiento de un pez (Con una cola de lado a lado) o un delfín (Con la cola hacia arriba y hacia abajo). Existe el uso de aletas como una tortuga y la propulsión de calamares y sepias. Las capacidades de natación han evolucionado independientemente varias veces, dando como resultado formas de cuerpo similares y aerodinámicas impuestas por la necesidad de moverse rápidamente a través del agua. El vuelo ha evolucionado en la Tierra al menos cuatro veces, con aves, pterosaurios, murciélagos e insectos, lo que sugiere que esta es una adaptación locomotora bastante común. Un Extraterrestre volador es completamente plausible. Hay pocas razones para seleccionar alguna forma particular de locomoción para nuestros alienígenas.

Velocidad

La velocidad de un animal está ligada a muchas otras cosas. Por ejemplo, un animal fuertemente armado es típicamente más lento que uno sin armadura. Los depredadores tienden a ser rápidos. Por otro lado, los humanos no son particularmente rápidos en el reino Animal. Hay poco que el mundo animal nos pueda decir sobre la velocidad de un Extraterrestre.

Color

El color de los animales se extiende al infinito y más allá. Los alienígenas podrían tener cualquier color.

Defensas y Ofensas

Las defensas y ofensas naturales que los alienígenas podrían tener son bastante amplias. Los seres humanos son en realidad poco impresionantes en sus habilidades ofensivas y defensivas, pero lo compensan en su capacidad de utilizar armas para superar sus limitaciones estructurales. Cualquier Extraterrestre capaz de construir una nave espacial tendrá una habilidad similar. Sin embargo, no hay ninguna razón por la cual los alienígenas no tengan otras habilidades. En la naturaleza, los animales explotan una miríada de estrategias defensivas y ofensivas, desde el camuflaje de un dragón de mar frondoso, un tigre o una sepia hasta el veneno de una cobra, un escorpión o un ornitorrinco macho. Los mamíferos tienden a no ser venenosos, tal vez porque son lo suficientemente rápidos como para matar con dientes o garras, mientras que el veneno lleva tiempo. Las conchas, los cuernos y las espinas proporcionan protección, por ejemplo, la tortuga y el anquilosaurio o el puercoespín y el pez globo. Y, por supuesto, simplemente evitar el conflicto mediante un estallido de velocidad es una sabia elección defensiva. Los conejos, la cola de espina dorsal rápida, y la gacela son capaces de moverse extremadamente rápido.

Regulación de la Temperatura

La temperatura interna de un animal puede estar regulada por el propio metabolismo del cuerpo (endotérmico) o puede depender del medio ambiente, como es el caso de los insectos, peces y reptiles (ectotérmicos). En general, la regulación de la temperatura interna es una elección evolutiva más segura, dado que las especies ectotérmicas pueden ser lentas cuando las condiciones ambientales son más frías. Sin embargo, no hay razón para esperar que los alienígenas provengan de un planeta tan frío como la Tierra. Tal vez su planeta sea lo suficientemente cálido como para que no haya necesidad de evolucionar hacia la endotermia. Dado que el metabolismo depende de enzimas que tienden a funcionar mejor en un rango de temperatura bastante estrecho, los animales endotérmicos generalmente tienen una ventaja considerable, pero, en el entorno adecuado, la presión de selección puede ser pequeña.

Sangre

La sangre no es necesaria para todos los animales. Algunos insectos usan un fluido llamado hemolinfa para transportar oxígeno a sus tejidos. Sin embargo, los animales superiores usan una sustancia que aumenta la capacidad de transporte de oxígeno del líquido que contienen. El tipo de sangre más familiar contiene un compuesto llamado “hemoglobina”, que contiene hierro y le da a la sangre su color rojo. Cada molécula de hemoglobina se puede unir a hasta cuatro moléculas de oxígeno y aumenta la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre a más de setenta veces lo que sería si el oxígeno se acabara de disolver en agua.

Sin embargo, la molécula de hemoglobina a base de hierro no es única. Hay otras opciones. Por ejemplo, algunos insectos tienen una sangre a base de cobre, usando un compuesto llamado hemocianina. La hemocianina transporta oxígeno alrededor de una cuarta parte de manera más eficiente que la hemoglobina, por lo que es más adecuada para las criaturas con requisitos metabólicos más bajos. La sangre oxigenada que contiene hemocianina es azul. Y las ascidias y las holoturias llevan una proteína a base de vanadio en su sangre llamada hemovanadina. Todavía hay cierta controversia sobre el papel de esta proteína en el transporte de oxígeno. Cuando se oxigena, se torna amarillo mostaza. Es verde pálido de lo contrario.

Dieta

Es, por supuesto, muy difícil conocer la dieta de un Extraterrestre, pero aquí en la Tierra, hay tres opciones: carnívoro, herbívoro y omnívoro. Los carnívoros comen carne, los herbívoros comen plantas y los omnívoros comen ambos. Hay pros y contras para los tres. Los herbívoros tienen el mayor acceso a los alimentos, ya que la vida vegetal es omnipresente. Sin embargo, los alimentos vegetales tienden a ser más bajos en términos de calorías disponibles, lo que lleva a comer con frecuencia. Los carnívoros tienen menos opciones de alimentos, ya que deben atrapar y comer otros animales. Esto pone restricciones en sus cuerpos, desde el atrapamiento de arañas, el “acecho y agarre” de los caimanes, el “acecho y ataque” de los gatos, y las estrategias de “ataque comunal” de los lobos. Los carnívoros obtienen una importante afluencia de nutrientes con un ataque exitoso, pero no tienen una fuente de alimento tan confiable como los herbívoros.

Los omnívoros (De los cuales los humanos somos miembros) obtienen los beneficios de ambas fuentes de alimentos. Es difícil imaginar un Extraterrestre inteligente que no tenga al menos capacidades omnívoras, aunque puede optar por utilizar una fuente de alimento con más frecuencia. También debemos tener en cuenta que es posible que los alienígenas necesiten ciertos minerales u otras sustancias, similares a las necesidades de agua y sal de la vida en la Tierra. Por lo tanto, es posible que los alienígenas necesiten ingerir materiales directamente del suelo, como ciervos alrededor de una fuente de sal. Dado que los alienígenas evolucionarán en un ecosistema con un patrimonio biológico común, es probable que parte de esta colección de minerales sea realizada por plantas para su posterior ingestión por parte de extraterrestres.

Respiración

La respiración es la ingesta de gases vitales del medio ambiente (Oxígeno en el caso de la mayoría de la vida animal en la Tierra) y la eliminación de gases residuales (Predominantemente dióxido de carbono). Como veremos en una próxima entrada, los alienígenas pueden elegir utilizar diferentes moléculas en sus procesos metabólicos, pero es probable que los mecanismos para intercambiar gases con el ambiente sean similares, ya que el fenómeno debe satisfacer restricciones físicas básicas. Estas restricciones incluyen recoger gases del exterior y dispersarlos a los tejidos del cuerpo. El sistema de respiración es probable que sea interno; de lo contrario, algo podría bloquear la capacidad de respirar. (Por ejemplo, imagine si sus pulmones estaban afuera y de alguna manera se salpicó con barro).

Los insectos pequeños tienen el sistema respiratorio más simple, al explotar la difusión de gases dentro y fuera del sistema circulatorio. Investigaciones recientes han demostrado que los insectos tienen una amplia gama de técnicas de respiración, y algunos usan músculos para expandir y contraer sus sistemas respiratorios de maneras que no son terriblemente diferentes de los animales superiores.

Los animales terrestres usualmente usan un sistema pulmonar, con un intrincado sistema de rutas de ramificación. El interior de los pulmones de un animal superior se parece un poco a un árbol y, esencialmente, por la misma razón. Este diseño maximiza el área para intercambiar gases en el volumen mínimo. Si bien las aves, los reptiles y los mamíferos difieren en los detalles, la estructura básica es similar.

Los animales que respiran agua, como peces y moluscos, usan un sistema de agallas para extraer el oxígeno del agua. Extraer oxígeno del agua es un asunto complicado. El agua contiene alrededor del 3% del oxígeno contenido en un volumen equivalente de aire. En consecuencia, los peces han desarrollado branquias altamente eficientes para extraer aproximadamente el 80% del oxígeno del agua. (Esto se puede contrastar con una eficiencia de extracción aproximada del 25% para los mamíferos que respiran aire). Aun así, esta escasez de oxígeno podría hacer que sea más difícil desarrollar alienígenas muy inteligentes bajo el agua. Los anfibios tienen un sistema dividido, respirando a través de los pulmones y su piel. Esta capacidad de respirar a través de su piel es de gran valor cuando se sumerge en agua oxigenada.

Medio Ambiente

¿El Extraterrestre vive en el suelo, debajo de la tierra, bajo el agua o en el aire? Esta es una de las preguntas para las cuales es probable que podamos excluir algunas opciones. Mientras que los animales existen en todos estos ambientes, es esencialmente imposible para nuestro Extraterrestre ser puramente un respirador de agua. La razón es que imponemos la necesidad de tener la capacidad de construir una nave espacial. Si bien está claro que la inteligencia puede existir bajo el agua (Por ejemplo, delfines y pulpos), construir una nave espacial requiere tecnología, específicamente la manipulación del metal. Es muy difícil imaginar una tecnología avanzada que no da forma al metal. La formación de metal requiere calor, lo que significa fuego. Como el fuego es imposible bajo el agua, parece que nuestros Alienígenas no pueden ser (Únicamente) respiradores de agua. Un hombre de las cavernas alienígenas bajo el agua es posible. Un Extraterrestre en el sentido en que nos referimos, no lo es.

Reproducción

La cantidad de estrategias reproductivas empleadas por los animales es asombrosa. Existe la reproducción sexual, en animales superiores, y la reproducción asexual, a menudo vista en organismos microscópicos. Algunas criaturas pueden hacer ambas cosas, es decir, reproducirse sexualmente o asexualmente, dependiendo del entorno. La reproducción asexual crea clones del padre/madre, que tienen la misma susceptibilidad a la enfermedad o al cambio ambiental. La reproducción sexual asegura que el material genético sea mixto. Esto da como resultado un conjunto de genes más diverso y protege contra un cambio en el entorno que podría matar a un individuo, pero para el cual otros podrían estar mejor adaptados. Y, por supuesto, para la reproducción sexual hay fertilización externa e interna, así como la puesta de huevos versus el nacimiento en vivo.

Algunas especies producen muchos descendientes, sabiendo que muchos no sobrevivirán para reproducirse. Un ejemplo podría ser ranas o conejos. Otras especies producen menos crías, pero pasan más tiempo con ellas para asegurarse de que sobrevivan. Esta es la táctica evolutiva adoptada por los humanos.

Para algunas especies que tienen reproducción sexual, hay hermafroditas, según las cuales una criatura tiene los órganos reproductivos de ambos sexos y puede impregnar a los demás y dar a luz a los jóvenes de su especie. También hay especies con un tremendo dimorfismo sexual, como el pez pescador, en el que el macho se fusiona con la hembra y luego se atrofia hasta que no es más que una fuente de esperma.

Una adaptación inusual en algunas especies en realidad tiene más sexos que los dos habituales. Hay especies en las que los individuos cambian de macho a hembra y viceversa. Hay especies en las que hay grandes machos “alfa” con harenes y machos más pequeños de la misma especie con una coloración que imita a las hembras. Se esconden en los harenes y se reproducen de esa manera. Hay insectos en los que una sola hembra dominante pone los huevos y las otras hembras son reproductivamente neutrales. Incluso en la Tierra, el género puede ser complicado para una especie. No hay ninguna razón para creer que la dicotomía macho/hembra se aplicará a los extraterrestres.

Sentidos

¿Qué sentidos tendrá nuestro Extraterrestre? Parece que el sentido del tacto es crucial para prácticamente todos los organismos vivos. Tener una conciencia táctil de su entorno es importante, ya sea usted depredador o presa, sin más motivo que saber si algo lo está mordiendo. La audición es similar al tacto, aunque hay una gran variación en la capacidad de las especies para escuchar. El sabor o algo similar permite a los organismos decidir si algo es comida o no. La visión es un sentido muy importante y ha evolucionado independientemente varias veces. Los vertebrados, los cefalópodos (Por ejemplo, calamares) y cnidarios (Por ejemplo, las medusas) tienen ojos tipo “cámara”, y cada uno siguió una historia de desarrollo separada.

Existen al menos diez “tecnologías oculares” diferentes que probablemente se originaron a partir de una pequeña mancha de proteínas fotorreceptoras en un ancestro común unicelular. Sin embargo, los detalles varían, desde el ojo de tipo humano, en que el enfoque se logra cambiando la forma de la lente, a otra opción en la que la lente no cambia, pero sí la forma del ojo. Luego están las múltiples lentes de los insectos, los ojos reflectantes de las vieiras y muchos otros diseños. Por lo tanto, aunque los detalles de la visión pueden ser bastante diferentes, podemos concluir que es probable que nuestro Extraterrestre pueda ver. Es simplemente una adaptación demasiado valiosa en un entorno iluminado para prescindir.

Por supuesto, al “ver” no nos referimos simplemente a “ver lo que podemos ver”. Algunas serpientes son capaces de detectar infrarrojos. Las aves, los reptiles y las abejas pueden ver algo de luz ultravioleta. Entonces las posibilidades de la visión alienígena son bastante diversas.

Es importante recordar que gran parte de la visión de las criaturas de la Tierra está optimizada para ver la luz donde el sol está más brillante. Los alienígenas que evolucionan en otro planeta probablemente desarrollarán la capacidad de ver mejor utilizando la luz más brillante disponible en su mundo. Por lo tanto, es posible que puedan ver el tipo de luz que nosotros percibimos pobremente.

Hay sentidos que algunas formas de vida terrestre tienen que los seres humanos no incluyen, como la ecolocalización de los murciélagos y los delfines (Útil en entornos de poca luz), la capacidad de detectar campos eléctricos como algunos peces y tiburones, y el sentido magnético de muchas especies migratorias (Por ejemplo, algunas aves, atún, salmón, tortugas marinas, y más).

También podemos imaginar a Extraterrestres desarrollando una sensibilidad a las ondas de radio. Obviamente, no es obligatorio que los Extraterrestres tengan todos los sentidos que hacemos. Por ejemplo, una especie subterránea no tendría necesidad de desarrollar la vista. Los sentidos táctiles y auditivos parecen ser universales, ya que serían útiles en cualquier entorno. El sentido del olfato o del gusto proporciona un método de análisis químico; por ejemplo, algunos venenos saben o huelen mal. Ambos sentidos pueden no ser cruciales, pero tener uno o algo similar probablemente proporcionaría una ventaja de supervivencia importante.

Comunicación

La comunicación entre Extraterrestres se alineará con sus sentidos. Aquí hay algunas opciones que los extraterrestres podrían aprovechar: movimiento, olor, luz, sonido o radio. Imagina intentar hablar con un Extraterrestre que usa aroma para comunicarse. (Dado lo lento que los olores viajan y se disipan, este es un escenario improbable, pero nos ayuda a pensar en cuán difíciles podrían ser las comunicaciones entre humanos y alienígenas).

Esperanza de Vida

Esto es difícil de generalizar a partir de la vida en la Tierra. Los ratones viven solo unos pocos años, mientras que algunas tortugas pueden vivir hasta unos 200 años. No parece haber una correlación fuerte con las tasas de metabolismo en la Tierra. Pero, dados los muchos factores que intervienen en la determinación de la longevidad, es difícil predecir una vida extraterrestre, excepto para afirmar que un Extraterrestre debe vivir lo suficiente como para aprender la tecnología de generaciones anteriores.

Estructura Social

Los animales pasan su tiempo de muchas maneras, desde manadas, rebaños, colmenas, etc., hasta un estilo de vida solitario. Es probable que los alienígenas sean criaturas sociales de una manera al menos análoga a los humanos. La necesidad de comunicación y retención del conocimiento técnico a lo largo de las generaciones casi garantiza que las personas trabajarán juntas.

A manera de conclusión (Solo por hoy)

Estos atributos de la vida ciertamente no pretenden ser enciclopédicos, sino más bien dar una idea de los tipos de variación posibles en caso de que la vida alienígena evolucione utilizando el carbono como elemento básico y con una bioquímica similar a la nuestra. Por supuesto, en un planeta diferente, con diferente luz solar y química, la vida podría ser bastante diferente. Explorar algunas de estas otras opciones es el objetivo del próximo capítulo.

En resumen, el estudio de la biología en la Tierra ciertamente nos enseña algo de lo que es posible cuando se habla de cómo podría ser un Extraterrestre. Sin duda, este breve resumen no ha explorado todas las posibilidades. También está (Claramente) muy centrado en la Tierra. Sin embargo, muestra algo del rango de lo que podríamos encontrar. Si bien nos damos cuenta de que nuestra conversación aquí no abarca todas las posibilidades, podríamos cerrar con el siguiente pensamiento: Conocer algo es mejor que no saber nada, siempre y cuando sepa que no es todo.

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Vida Extraterrestre – Inicio del Concepto http://laenciclopediagalactica.info/2017/11/29/vida-extraterrestre-inicio-del-concepto/ http://laenciclopediagalactica.info/2017/11/29/vida-extraterrestre-inicio-del-concepto/#respond Wed, 29 Nov 2017 19:26:27 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/?p=1428

Un platillo plateado flotante, tal vez puntuado con luces de colores. Un diminuto ser gris, con ojos grandes, negros, sin alma, con forma de almendra. Voces fantasmales y telepáticas. Una losa dura y gélida. Instrumentos médicos de plata. Empujones y golpes, especialmente alrededor de la ingle. Luego regresas a donde estabas, con una inquietud y un período de tiempo sin explicación.Estos son los elementos de muchos cuentos alienígenas modernos. Durante más de 70 años, la humanidad ha construido lentamente un mito alrededor de los extraterrestres. Incluso aquellos de nosotros que no tenemos experiencia personal con OVNIs, platillos voladores, o algo por el estilo conocemos la historia. En este blog, platicaremos de dónde han surgido esos elementos. Como veremos, esa narración particular es reciente, construida a partir de un puñado de cuentos de progenitores y reforzada por el hecho de que se le repite una y otra vez tanto persona como persona en los medios.

Pero, aunque la fascinación del público en general por la cuestión de la vida extraterrestre ha crecido enormemente en el último siglo, el interés no es nuevo.

En esta entrada, te encontrarás con eruditos del Renacimiento que hicieron la pregunta (Y algunos que murieron por su temeridad). Aprenderá sobre las ideas presentadas en el siglo diecinueve, algunas de buena fe y algunas falsificaciones para generar publicidad. Aprenderá sobre lo que nuestros antepasados ​​pensaron sobre nuestros vecinos celestiales: la Luna y Marte.

Y entonces comenzamos. Para discutir lo que significa la existencia de vida extraterrestre, primero debemos responder una pregunta diferente, específicamente la de si existen otros planetas. Después de todo, si no hay otros planetas, es difícil siquiera preguntar si la vida existe en lugares distintos de la Tierra.

La historia comienza, como ocurre a menudo, con los primeros griegos. Los escritos de Aristóteles tuvieron el mayor impacto en la cuestión, y su argumento se arraigó en su física y cosmología. Por ejemplo, Aristóteles postuló un universo geocéntrico, en el cual la Tierra estaba en el centro, rodeada por una esfera de estrellas en posiciones fijas. Entre los dos había otras esferas, cada una con el sol, la luna y los planetas errantes. Estos planetas errantes no se imaginaron que fueran similares a la Tierra. Las teorías físicas de Aristóteles postulaban cuatro elementos: aire, fuego, tierra y agua. Él afirmó que cada uno de ellos tenía una afinidad natural. La Tierra se hundió hacia el planeta, el fuego huyó del planeta, mientras que el agua y el aire tenían afinidades intermedias. De acuerdo con su lógica, esto implicaba que no podría haber más que un planeta.

De lo contrario, la tierra no sabría dónde caer… hacia nuestro planeta o hacia algún otro. La lógica era simple y la conclusión convincente. (También es una acusación mordaz del papel de la lógica pura en el discurso científico sin orientación empírica.) Si bien hubo ideas de la competencia en ese momento, la posición de Aristóteles dominó el pensamiento académico durante unos 2,000 años, aproximadamente.

Si la cuestión de la vida extraterrestre dependía primero de la existencia de planetas no terrestres, la primera grieta en la armadura de la lógica aristotélica se puede remontar a Nicolás Copérnico. Justo antes de su muerte en 1543, se publicó su libro Sobre las Revoluciones de las Esferas Celestiales (De revolutionibus orbium coelestium). En él, postuló una cosmología muy diferente. En su teoría heliocéntrica, el sol estaba en el centro del universo y todos los planetas, incluido el nuestro, giraban en torno a él. Y, por supuesto, si la Tierra no es central para el universo, entonces es probable que tampoco lo sea la humanidad. Copérnico no escribió acerca de las implicaciones de su teoría sobre la cuestión de la vida extraterrestre, pero para otros era claro que lo perseguían.

El fraile dominico Giordano Bruno, nacido apenas cinco años después de la muerte de Copérnico, era un poco del tipo “católico chico malo”. Eventualmente quemado en la hoguera por herejías religiosas, cuestionó muchas de las ideas aceptadas en ese momento. Pertinente a nuestros intereses aquí, postuló que, si nuestro sol era una estrella rodeada de planetas, entonces todas las estrellas serían soles rodeados de planetas. Si nuestro planeta tenía vida, entonces otros también lo tendrían.

El Mensajero Sideral (Sidereus nuncius) de Galileo, publicado en 1610, redujo aún más la idea del ‘excepcionalismo’ terrestre. Vio las lunas de Júpiter y describió la superficie de la luna de la Tierra como montañas y topografía similar a la Tierra. Su contemporáneo Johannes Kepler fue aún más aventurero, sugiriendo que la luna estaba habitada, con personas viviendo en cuevas en el lado de los cráteres. El ‘genio de los extraterrestres’ estaba fuera de la botella.

Los años siguientes involucraron discusiones típicas del período entre teólogos, filósofos y científicos nacientes. En un período en el que la instrumentación científica no fue suficiente para resolver el debate (Un estado de cosas que persiste hoy en día), no es sorprendente que imagines a las personas inteligentes de la época intentar razonar y proponer muchas hipótesis. No hubo un ganador convincente en el debate sobre si otros mundos llevaban vida. Sabíamos que había otros planetas en nuestro sistema solar y que otras estrellas albergarían sus propios planetas. Pero, en un período de la historia en el que personas cultas creían que la vida provenía de un Creador, a diferencia de los procesos naturales, es difícil imaginar un progreso sustancial en la cuestión sobre la base de la razón sola.

Dos avances importantes en el conocimiento científico en la década de 1850 y 1860 pusieron la discusión en un terreno más sólido. Primero, Charles Darwin publicó su teoría de la evolución en 1859, que tenía una implicación obvia para la vida extraterrestre como lo fue para la variante terrenal (On the Origin of Species). En segundo lugar, la década de 1860 fue la década en la que los físicos comenzaron a usar la espectroscopia de una manera seria. La espectroscopia temprana usó prismas para separar la luz en sus colores constituyentes. Por ejemplo, estudiar la luz absorbida o emitida por un gas permite a los científicos determinar su composición. En 1868, las investigaciones espectroscópicas de la luz emitida por el sol revelaron una línea amarilla brillante que no podía atribuirse a los elementos conocidos, lo que llevó a Sir Norman Lockyear a postular que el sol contenía un elemento desconocido que él llamaba helio (Basado en el Dios Griego Helios). Esencialmente, la espectroscopia permitió a los científicos hacer un análisis químico sin tocar el objeto que se estudia.

De manera similar, los científicos podrían utilizar sus espectroscopios en luz proveniente de los planetas del sistema solar. Al estudiar el espectro, es posible determinar las sustancias en la atmósfera planetaria. La observación de oxígeno, nitrógeno y agua indicaría que la atmósfera del planeta era como la nuestra, donde sabemos que existe la vida. Combinado con el conocimiento que obtenemos de la evolución, parece probable que la vida se pueda formar en cualquier lugar donde haya un ambiente favorable. No es un argumento hermético, pero ciertamente es plausible y volveremos hacia él, en alguna publicación posterior. Desde mediados hasta finales de 1800 marca el punto donde las respuestas a la cuestión de la vida extraterrestre se hicieron accesibles a través del dominio de los instrumentos científicos.

En este período, los telescopios fueron lo suficientemente buenos como para poder estudiar la superficie de la luna en detalle. Para todos, excepto algunos excéntricos, estaba claro que era una pelota sin vida, o al menos eso parecía. Sin agua, sin atmósfera, nada más que rocas y cráteres. Con la luna fuera de la imagen, la atención del científico se dirigió a Marte y Venus, ya que eran nuestros vecinos planetarios. En una entrada posterior, me gustaría tocar esta fascinación con los vecinos hablando sobre extraterrestres en la ciencia ficción.

1835 La Farsa de la Luna

Antes de continuar nuestra historia de la búsqueda de la vida extraterrestre en los planetas cercanos, debemos recordar que este tema no trata solo de lo que piensan y piensan los científicos, sino también de lo que piensa el público. Antes de que la ciencia pudiera desacreditar por completo la idea, la posibilidad de vida lunar se veía como plausible. Una serie de historias en el New York Sun en agosto de 1835 trajeron a los extraterrestres a sus lectores de una manera dramática y llamativa.

Para comprender mejor el cuento, se requiere retroceder en el tiempo unos cinco años antes de que comience y echar un vistazo al periodismo de principios del siglo XIX. En 1830, los periódicos eran diferentes de los que tenemos ahora. Habitualmente, solo había dos tipos de periódicos en esa época: los políticos y los comerciales. Los políticos fueron publicados por los partidos políticos para avanzar en su agenda específica, mientras que los comerciales fueron escritos para que la comunidad empresarial informara a los ricos sobre lo que estaba sucediendo en la esfera económica. Los equivalentes modernos de este último podrían ser el Wall Street Journal o el Financial Times. Los periódicos se vendían por suscripción y costaban seis centavos por día o unos veinte dólares al año. Eso era bastante dinero en ese momento, y, en consecuencia, los periódicos tendían a ser leídos a detalle y podían tener una circulación de cien a doscientos lectores. Los periódicos eran conservadores, porque tendían a respaldar el material en sus páginas. (Aunque su política podría no ser conservadora, de hecho, podrían ser bastante radicales.) En cierto modo, llevar un anuncio era un respaldo.

El mundo cambió el 3 de septiembre de 1833, cuando Benjamin Day comenzó a publicar el New York Sun. Tal vez la historia más famosa escrita en el Sol fue el editorial de 1897 “¿Hay un Santa Claus?” (Más comúnmente llamado “Sí, Virginia, hay un Santa Claus”). Sin embargo, en 1833, el Sun cambió las reglas del juego, ya que se vendía por un centavo por copia. Fue el primero de los periódicos en la ciudad de Nueva York que se convirtió en lo que se conocía como la “prensa de centavos”. Debido a que el costo era menor, la única forma en que los periódicos como él podían mantenerse en el negocio era a través de las ventas por volumen. La frase “Extra, extra, lea todo al respecto” surgió a partir de este momento. En los meses previos a la historia que estoy a punto de contar, la circulación diaria del New York Sun había alcanzado unas 20,000 copias. Las prensas de centavos estaban más cerca de lo que actualmente llamamos tabloides, llenas de rumores e historias del papel secante de la policía, llenas de detalles salaces. Si llevaban un anuncio, ciertamente no implicaba un endoso. Los lectores esperaban ser entretenidos e informados. Y, como veremos, de uno de esos periódicos surgió uno de los primeros frenesíes mediáticos. El viernes, 21 de agosto de 1835, el Sun publicó un pequeño aviso en la segunda página del periódico: “Acabamos de enterarnos por medio de un eminente editor en esta ciudad que Sir John Herschel en el Cabo de Buena Esperanza ha realizado algunos descubrimientos astronómicos de la descripción más maravillosa, por medio de un inmenso telescopio de un principio completamente nuevo “.

Sir John Herschel fue un excelente científico y matemático. Hijo de Sir William Herschel (Descubridor del planeta Urano), construyó un telescopio con un diámetro de 18 pulgadas y una distancia focal de 20 pies que le permitió explorar el espacio con gran detalle. Por su trabajo científico, fue nombrado Caballero de la Real Orden Gülfica en 1831. Partió de Inglaterra hacia Sudáfrica en el otoño de 1834, llevando su telescopio consigo. El objetivo era estudiar el cielo del sur. Dada la reputación de Hershel, tal vez no sea sorprendente ver un anuncio de su trabajo si hubiera avanzado en la instrumentación astronómica. El público de 1835 estaba tan fascinado por el espacio como lo estamos hoy. Otros periódicos en Nueva York no mencionaron el anuncio. El martes 25 de agosto, el Sun comenzó a publicar una serie de columnas durante seis días describiendo la observación de la vida en la superficie de la luna. Y no solo se observaron las formas de vida ordinarias, sino la vida inteligente con una civilización avanzada. Sin embargo, el primer día fue un poco más ordinario.

Describió un nuevo telescopio. La serie de columnas se tituló “Great Astronomical Discoveries Lately Made by Sir John Herschel” (Grandes Descubrimientos Astronómicos Realizados Recientemente por Sir John Herschel) y se suponía que sería una reimpresión de un suplemento del Edinburgh Journal of Science. En esencia, esto era como si el periódico estuviese reimprimiendo un número especial de una revista científica escocesa, aunque el editor les dijo a los lectores que algunos detalles técnicos y matemáticos habían sido omitidos. El artículo del periódico fue acompañado por una nota editorial que decía: “Comenzamos esta mañana la publicación de una serie de extractos del nuevo Suplemento de la Revista de Ciencia de Edimburgo (Edinburgh Journal of Science), que nos han sido cortésmente provistos por un caballero médico de Escocia, como consecuencia de un párrafo que apareció el viernes pasado en el Courant de Edimburgo. La porción que publicamos hoy es una introducción a los descubrimientos celestiales de mayor interés y más universal que cualquier otro, en cualquier ciencia aún conocida por la raza humana”. Sin embargo, en realidad, el Edinburgh Journal of Science había suspendido la publicación dos años antes, pero eso era no conocido de manera extensa.

El primer día describió un nuevo telescopio, con una lente de 24 pies de diámetro, hecho de excelente vidrio. El peso de la lente era de un poco más de siete toneladas. Eso sí, el telescopio más grande jamás construido con una lente (en lugar de un espejo) tenía un diámetro de 49 pulgadas. Pero el telescopio se volvió aún más extravagante. Debido a su gran tamaño, era capaz incluso de estudiar “la entomología de la luna, en caso de que ella tuviera insectos sobre su superficie”. Esa es una afirmación bastante impresionante. Además del gran telescopio, el excelente rendimiento fue posible gracias al uso de un “microscopio de hidro-oxígeno” para iluminar la imagen. Esencialmente, la afirmación era que el telescopio alimentado en un microscopio y por lo tanto la capacidad de estudiar de cerca la superficie de la luna se logró.

Si lees el artículo original, te sorprenden la presencia de muchos detalles que lo hacen sonar más auténtico, como el fabricante de la lente, el nombre del asistente de Herschel y la relación del asistente con el famoso padre de Herschel. Hoy en día, esta atención a los detalles suena como el resultado de un periodista de investigación dotado y diligente. Sin embargo, como veremos, fue un cuento encantador, contado con suficiente detalle para convencer a muchos lectores.

El segundo día de la saga comenzó con una discusión sobre por qué era necesario colocar el telescopio en el hemisferio sur, pero finalmente se convirtió en intrascendente y describió lo que Herschel vio mientras miraba la superficie de la luna o, como declaraba el artículo, “Ya no ocultaré a nuestros lectores los descubrimientos más generales y altamente interesantes que se hicieron en el mundo lunar”. ¿Qué vio él?

Bueno, lo primero que se observó fue roca basáltica, pero cuando la Tierra cambió, lo que se movió a su campo de visión fue un estante de roca “profusamente cubierto con una flor roja oscura”, similar a las amapolas rosadas vistas en los campos de maíz terrenales. Más inspecciones revelaron árboles, pero solo uno, grande y con reminiscencias de tejos en la Tierra. Se había observado vida alienígena, pero solo de la variedad vegetal.

La búsqueda posterior reveló cristales hermosos, enormes, violetas, vibrantes de color y bermellón. Paisajes más allá de lo imaginable y un vasto bosque, esta vez con árboles “de todo tipo imaginable”, el autor reportó continuas manadas de cuadrúpedos marrones que se parecían mucho al bisonte. Los bisontes fueron seguidos por gregarios, cabras-unicornio “azuladas tipo plomo”. Pelícanos, grullas, una criatura anfibia, esférica extraña que rodaba a lo largo de las playas: se había observado la vida animal.

El artículo del día tres hablaba de más geología y la primera observación de vida lunar inteligente, aunque primitiva. Esta vida tomó la forma de un bípedo, sin cola, un castor que llevaba a sus crías en sus brazos y vivía en pequeñas chozas. El humo en las proximidades de las cabañas reveló que los castores habían conquistado el fuego. Según el artículo, la cuestión de la vida inteligente extraterrestre había sido definitivamente respondida, aunque lo mejor estaba por venir.

El día cuatro fue tal vez el punto culminante de la narración, cuando se observaron humanoides inteligentes. Tenían cerca de cuatro pies de alto y estaban cubiertos con cabello corto y brillante color cobre, excepto en sus rostros. Sus rostros eran amarillentos, similares a un orangután. También tenían alas. Las alas tenían forma de murciélago, por lo que el autor las llamó Vespertilio-Homo (U hombre murciélago). Mientras los observadores veían el comportamiento de las criaturas, el artículo aplazó una discusión sobre lo que vieron para un artículo posterior y más detallado. La humanidad ya no estaba sola en el universo.

 Sería difícil para el día cinco eclipsar las revelaciones del día anterior. La costumbre literaria requiere un desenlace. El artículo discutió más geología, observaciones de océanos, islas, etc. Sin embargo, un valle particular destacaba con colinas construidas de mármol blanco como la nieve o tal vez cristal semitransparente y adyacentes a una montaña en llamas, ya que en este valle se levantaba lo que parecía ser un templo abandonado, de forma triangular y hecho de puro zafiro. El techo estaba construido de un metal amarillo, con forma de llama en la construcción. Como el templo parecía abandonado y todos los observadores vieron vuelos de palomas lunares que aterrizaban en los pináculos del techo, no pudieron especular sobre el significado de las imágenes del templo. Una búsqueda más profunda reveló otros dos templos ubicados a una distancia lejana.

 El día seis fue la última entrega de la saga de Vespertilio-Homo. Los astrónomos vieron más murciélagos, esta vez más cerca de los templos. Estos murciélagos eran más grandes que los anteriores, de color más claro y “en todos los aspectos una variedad mejorada de la raza”. Felices y sociables, estas nuevas personas se sentaron en grupos pasando el tiempo, “No tuvimos oportunidad de verlos en realidad dedicado a cualquier trabajo de la industria o el arte; y hasta donde pudimos juzgar, pasaron sus horas felices recogiendo varias frutas en el bosque, comiendo, volando, bañándose y holgazaneando en las cumbres de los precipicios “. Con estas observaciones, el finaliza el registro del estudio de Vespertilio-Homo.

 El artículo continúa diciendo que los astrónomos dejaron el telescopio y se acostaron, solo para despertarse al día siguiente y descubrir que el telescopio se había alineado inadvertidamente con el sol y la imagen resultante comenzó a incendiar el edificio. Afortunadamente, no se había producido ningún daño grave, pero tardaron varios días en limpiar el hollín y el desorden, momento en el que la luna ya no se encontraba en el cielo nocturno. Herschel luego se dedicó a estudiar los anillos de Saturno, que descubrió que eran restos de dos mundos que habían colisionado.

 Herschel estaba ocupado catalogando sus observaciones de estrellas que había visto, por lo que sus asistentes volvieron a mirar a la luna, esta vez viendo una forma incluso superior de Vespertilio-Homo. “Eran de una belleza personal infinitamente mayor, y aparecieron en nuestros ojos apenas menos bellos que las representaciones generales de los ángeles por las escuelas de pintores más imaginativas”. El autor (uno de los asistentes de Herschel) concluyó diciendo que postergaría la discusión de estas personas angelical murciélago hasta Herschel podría escribir algo él mismo. Huelga decir que el Herschel real no tuvo parte en esto. En realidad, estaba investigando al sur del ecuador y se sintió más que ofendido cuando más tarde escuchó las libertades que se habían tomado con su reputación.

 Entonces terminaron las seis columnas en el Sun. ¿Qué impacto tuvieron estas columnas en el público? Bueno, simplemente, fue enorme. El Sun vendió su circulación total de aproximadamente 20,000 ejemplares. Además, los periódicos que compiten en Nueva York reimprimieron la historia. Aproximadamente 100,000 copias del artículo se imprimieron solo en la ciudad de Nueva York (en un momento en que la población de Nueva York era de solo 300,000). Sin radio, ni siquiera con telégrafo, la historia viajó por todo el país con relativa lentitud, aunque llegó en las principales ciudades del este como Boston, Filadelfia y Baltimore en cuestión de días. Les tomó un par de semanas llegar al Medio Oeste y un mes a Europa. Revistas en inglés y francés reimprimieron los artículos, sin nombrar el origen del material como un periódico de prensa de centavos en los Estados Unidos. La historia incluso se reimprimió en Edimburgo. Dado que el Sun atribuyó la fuente original al Courant de Edimburgo, presumiblemente los escoceses sabían que era falso, pero lo reimprimieron de todos modos.

Si bien la circulación del Sol no cambió drásticamente con la historia, sí imprimieron un folleto que contenía las seis columnas, acompañado de varias litografías que mostraban representaciones imaginarias de los descubrimientos de Herschel. Uno de estos se reproduce en la siguiente figura, mientras que el Sun nunca reveló cuántos panfletos se vendieron, los escritores posteriores estimaron que el número sería de aproximadamente 60,000. A un costo de doce centavos por panfleto, el Sun terminó ganando bastante dinero.

Esta litografía no apareció en los periódicos, pero se incluyó en un folleto posterior impreso por el New York Sun, que incluía los seis artículos que detallaban el engaño lunar de 1835, así como varias figuras que daban un énfasis dramático al texto. Crédito Nueva York Sun.

Con 100,000 copias de la historia impresas en Nueva York, junto con un gran número impreso en otros lugares de los Estados Unidos y el mundo, el engaño lunar de 1835 fue uno de los primeros eventos mediáticos y algo que hubiera sido imposible solo cinco años antes. La invención de prensas de vapor, junto con papel menos costoso, hizo que fuera económico producir periódicos en grandes cantidades. Cuando esto se combinó con el modelo de negocio que vendió los periódicos por un centavo y utilizó, por primera vez, vendedores de periódicos en las esquinas para venderlos, se pudo llegar rápidamente a un gran número de personas. El engaño también tuvo un impacto en el periodismo como un todo, comenzando una discusión sobre la cuestión de los estándares en el periodismo y si los periodistas tenían la obligación de informar la verdad.

No pasó mucho tiempo antes de que se reconociera que el informe del Sun era un engaño, pero hubo un breve período de tiempo en que el público en general quedó paralizado por la idea de la vida extraterrestre. Los eruditos de la época todavía debatían la cuestión de si la Luna podría albergar vida. La evidencia fue bastante fuerte en contra, sobre todo al ver a La luna pasar frente a las estrellas. La imagen de las estrellas en telescopios permaneció nítida hasta el último segundo, lo que sugiere que la Luna no tenía atmósfera. El aire en la Luna habría hecho borrosas las imágenes de las estrellas. Sin embargo, mientras el debate continuó entre la comunidad de académicos, la pregunta fue mencionada menos entre el público. La historia del Sun lo puso en primer plano. El pensamiento sobre extraterrestres era ahora la corriente principal.

Marte

Mientras que la farsa lunar de 1835 fue un evento totalmente ficticio, la cuestión de la vida en Marte permaneció científicamente acreditada durante mucho más tiempo. Por un lado, Marte está mucho más lejos de la Tierra, por lo que es mucho más difícil de imaginar. Además, el diámetro de Marte es dos veces más grande que la luna, lo que hace que el planeta sea más parecido a la Tierra. Los casquetes polares se observaron en Marte ya a mediados del siglo XVII y se estudiaron con cierto detalle por William Herschel (El padre de John Herschel, mencionado en la farsa lunar). De hecho, la especulación sobre la cuestión de la vida en Marte (Especialmente vida inteligente) alcanzó un tono febril a finales de 1800.

Quizás el mejor lugar para comenzar esta historia es con el astrónomo francés Camille Flammarion. Era un divulgador de la ciencia, y sus lectores tenían la misma probabilidad de ser académicos como miembros del público general educado. Su primer libro La Pluralité des mondes habités (La pluralidad de los mundos habitados) se publicó en 1862 y planteó la idea de que había muchos mundos habitados en el universo. No fue el primero en sugerir la idea, pero fue uno de los primeros en sugerir que los extraterrestres podrían ser realmente extraños, en lugar de simples variantes en los humanos. En dos de sus libros, propuso varias especies exóticas, incluidas plantas inteligentes.

Su libro Astronomie populaire fue publicado en 1880 y traducido a la English Popular Astronomy en 1894. El libro está lleno de especulaciones sobre la vida extraterrestre, tanto lunar como marciana, y vendió más de 100.000 copias en francés. Su libro de 1892 La Planète Mars et ses conditions d’habitabilité (El planeta Marte y sus condiciones para la vida) apoyó la idea de los canales marcianos construidos por una civilización avanzada.

Flammarion no fue el creador de la idea de los canales marcianos. Esa distinción vino del científico italiano Giovanni Schiaparelli. Y para comprender ese cuento es necesario que aprendamos algo de astronomía básica.

El período orbital de Marte es de 687 días terrestres, y su órbita también es muy excéntrica, desde 207 millones de kilómetros hasta 250 millones de kilómetros del Sol. En consecuencia, aproximadamente cada dos años, Marte y la Tierra están relativamente cerca de la oposición. Este término significa que Marte estaba frente al Sol y, por lo tanto, se podía ver directamente sobre su cabeza a la medianoche. Cuando se toma en cuenta la órbita de la Tierra, aproximadamente cada 15 años los dos planetas son especialmente cercanos. Debido a estos factores astronómicos, los años 1877, 1892 y 1909 fueron especialmente auspiciosos para ver a Marte, ya que parecía ser aproximadamente el doble de ancho que en los demás años.

Mientras los astrónomos habían observado Marte durante milenios, fue en 1877 que las crónicas marcianas se calentaron, porque ese fue el año en que Giovanni Schiaparelli informó haber observado “canali” en Marte. Canali es una palabra italiana que significa “canales (Channel, en inglés)“, pero fue mal traducido al inglés como “canales (Canals)“. Y “canales (Canals)” tiene una implicación importante. Significa un curso de agua excavado artificialmente. En una época en que el Canal de Suez se había abierto recientemente (1869) y la excavación del Canal de Panamá había comenzado (1881), es inevitable que la palabra excite la imaginación de las personas que la escucharon. En los 15 años transcurridos entre las oposiciones de 1877 y 1892, hubo especulaciones sobre la naturaleza de los canales e incluso un amargo desacuerdo sobre si existían o no. Los telescopios del día eran típicamente refractores y, en consecuencia, eran relativamente pequeños. Era bastante difícil resolver claramente las características en Marte, por lo que la cuestión de si los canales se observaban era necesariamente subjetiva. Si bien las observaciones de los años posteriores no se realizaron en las condiciones óptimas de 1877, otros de los más fuertes también informaron haber visto canales en observatorios de todo el mundo. Otros no lo hicieron y el debate se desencadenó dentro de la comunidad astronómica. NOTA IMPORTANTE: Es importante aclarar que otro de los conceptos aplicables a la palabra Canali (Channel) es también: Un camino, curso, dirección de pensamiento, o acción; solo por citar un ejemplo. De allí la importancia de que, al momento de traducir, se tenga que interpretar el contexto, y no adaptar a la primera palabra que nos venga a la mente.

La cuestión de los canales artificiales en Marte era apremiante, y los astrónomos esperaban la próxima oposición óptima en 1892 para resolver el problema. El libro de 1892 de Camille Flammarion sobre el hábitat de Marte y La vita sul pianeta Marte de Schiaparelli de 1893 (Que literalmente significaba Vida en el Planeta de Marte) fueron oportunos. El recibo de un científico en ciernes del libro de Flammarion como regalo de Navidad tuvo un gran impacto imprevisto en el debate sobre los canales marcianos y la conciencia del público sobre la cuestión.

Percival Lawrence Lowell nació en una familia adinerada en Boston, Massachusetts, el 13 de marzo de 1853. Su familia hizo su dinero en la industria textil Lowell, y él era un estudiante de sexta generación en la Universidad de Harvard. Lowell era un estudiante brillante e interesado en la ciencia. En su graduación universitaria en 1876, pronunció un discurso sobre la “Hipótesis Nebular” que describe la formación del sistema solar. Después de la graduación y la gira obligatoria por Europa, Lowell atendió los asuntos comerciales de su familia y viajó extensamente por el Lejano Oriente, donde escribió varios libros sobre Japón que fueron bien recibidos en los Estados Unidos.

En 1893, el año en que salió el libro con el nombre provocativo de Schiaparelli, Lowell recibió el presente que trajo pequeños hombres verdes al público. Después de devorar el libro de Flammarion, decidió convertirse en astrónomo a tiempo completo y centrarse en el planeta Marte. A mediados de enero de 1894, los periódicos de Boston informaron que Lowell había decidido financiar un observatorio en Arizona. La ubicación fue seleccionada debido a su altitud y cielos oscuros y despejados. Flagstaff, Arizona, se convirtió en el centro de la investigación marciana.

La investigación comenzó rápidamente, porque si se perdían la oposición de 1894, la siguiente oposición favorable era de 15 años en el futuro. El observatorio de Lowell subió rápidamente y giró sus telescopios hacia Marte. Inicialmente, él y su equipo usaron dos telescopios temporales, uno de 12 pulgadas y otro de 18 pulgadas. Él vio canales y muchos de ellos. Eventualmente 183 canales serían reportados por Lowell y sus asociados; el primer artículo salió a fines del verano de 1894 (Ver siguiente figura).

 

Percival Lowell y sus asistentes catalogaron muchos canales que creían haber observado en la superficie de Marte. Este dibujo de 1905 da una indicación de la extensa red de canales que creía haber encontrado. Crédito: Lowell Observatory Archives.

Este artículo no solo describió los canales que observó, sino que fue mucho más allá, revelando su motivación subyacente. Porque, aunque los astrónomos tradicionales podrían querer entender a Marte, estaba claro que Lowell ya había tomado una decisión. Estaba seguro de que estaba viendo la firma de la civilización marciana. Se pensaba que Marte era un mundo viejo y moribundo, seco y cada vez más desolado. Creía que la antigua civilización de Marte había construido una vasta red de canales para llevar el agua de los casquetes polares a las zonas de latitud media y ecuatoriales en un intento por sobrevivir. Se pensaba que los parches oscuros que se observaban en los telescopios eran oasis en los que los marcianos tenían depósitos de agua y seguían teniendo una existencia dura y desesperada. Lowell detalló sus ideas en tres libros: Mars (1895), Mars and Its Canals (1907) y Mars as the Abode of Life (1908). Lowell no era simplemente un astrónomo aficionado. Era un vástago de una familia adinerada de Boston, encantador cuando quería serlo, y apasionado por sus intereses. Además de observar los cielos, Lowell se movió en círculos de moda. Su nombre y riqueza le dieron acceso a los motores y agitadores del día. Fue invitado a las fiestas de “Primero en la lista”, donde deslumbraría a los asistentes con sus ideas sobre Marte. Los editores de periódicos y revistas que asistieron conocían una buena historia cuando escucharon una. Las historias fueron impresas. Una gran cantidad de ellas.

Lowell ha sido llamado acertadamente el divulgador de astronomía más influyente antes de Carl Sagan. Las historias sobre él se salpicaron de manera notoria en las principales publicaciones periódicas. Por ejemplo, el 9 de diciembre de 1906, la edición dominical del New York Times publicó una columna sobre Lowell que ocupaba más del 80% de la portada, con el título “There Is Life on the Planet Mars“. El autor citaba con frecuencia a Lowell: “Este descubrimiento se debe al genio brillante, la energía persistente y el poder maravilloso en la investigación de Percival Lowell”.

Si bien la fama de Lowell en la prensa popular fue alta, hubo muchos escépticos en la comunidad científica. La situación no era una en la que solo había dos posiciones: canales y sin canales. Algunos astrónomos aceptaron canales, pero como fenómenos naturales, mientras que otros aceptaron marcas características en la superficie marciana que cambiaron con el tiempo y se tomaron como variación de la vegetación estacional. El astrónomo W. W. Campbell revisó el libro de Lowell sobre Marte y dijo: “Sr. Lowell fue directo desde la sala de conferencias a su observatorio en Arizona; y aceptó que sus observaciones establecieron sus puntos de vista pre-observacionales en su libro. “Campbell aceptó los canales como características reales, pero le pareció ridícula la atribución de las características como evidencia de trabajo inteligente. Campbell también era consciente de que la cantidad de agua disponible en la atmósfera de Marte era extremadamente baja y encontró que la falta de agua era una prueba convincente de que no podría haber civilización en el planeta.

El impacto de la defensa de Lowell se puede medir de muchas maneras, pero quizás la más fuerte es la aparición de historias de la civilización marciana en la ficción. Posiblemente la primera ocurrencia sería la novela de 1898 de H. G. Wells La Guerra de los Mundos (War of the Worlds). A fines de la década de 1880, Wells se formó como profesor de ciencias y escribió un libro de texto de biología. Sin embargo, en 1894 se unió a la revista científica Nature como crítico. Gran parte de su escritura sirvió para traducir las innovaciones altamente técnicas de la época victoriana en términos familiares para el lector educado. Su ensayo Intelligence on Mars, publicado en 1896 en Saturday Review, especulaba sobre la vida en Marte y cómo los habitantes podrían hacer frente a lo que él consideraba un planeta más viejo. Gran parte del artículo, incluida su conjetura de que los marcianos podrían trasladarse a otro planeta para sobrevivir, se encontró en su famosa obra de ficción La Guerra de los Mundos. Incluso incorpora los informes de un destello de luz observado en Marte por un astrónomo en 1894 (Y publicado en la edición de agosto de Nature) como el comienzo del libro. En alguna publicación posterior, platicaré sobre como La Guerra de los Mundos describe la invasión de la Tierra por los marcianos y su posterior derrota por parte de los microbios de la Tierra.

Lowell es una figura central de la emoción sobre la inteligencia marciana, pero él no fue el autor de la idea ni la resolvió. Era simplemente un verdadero creyente, elocuente y entusiasta, que se destacaba por comunicar su visión. De hecho, Lowell nunca abandonó realmente sus creencias, incluso cuando fueron descartadas por mejores medidas.

El año 1909 fue cuando hubo otra oposición particularmente favorable para Marte y cuando los canales marcianos fueron descartados, al menos en lo que respecta a la comunidad científica. El científico que desvaneció los sueños de aquellos que esperaban que se había demostrado que la humanidad no estaba sola en el universo era Eugene Antoniadi, un astrónomo griego que ganó fama en su vida posterior como erudito de la astronomía griega y egipcia antigua. El hecho de que Antoniadi fue quien resolvió el debate llegó con cierta ironía, ya que trabajó en el observatorio de Flammarion en 1894 y publicó sus resultados en la revista de la French Astronomical Society, que comenzó Flammarion. Pero así de pequeño es el mundo de la astronomía profesional.

Antoniadi pudo ver manchas oscuras de forma irregular en la superficie de Marte, pero concluyó definitivamente que los canales en sí eran “una ilusión óptica”. Su resultado llegó a los Estados Unidos, donde se estaba conectando una nueva clase de telescopios, los grandes reflectores El reflector de 60 pulgadas en Mount Wilson se dirigió a Marte, y el director le escribió a Antoniadi, diciendo: “Me inclino a estar de acuerdo con usted en su opinión … que los llamados ‘canales’ de Schiaparelli están hechos de pequeños regiones oscuras e irregulares. “Antoniadi continuó observando Marte, escribiendo su propio libro La planète Mars en 1930. Pero en 1909 el mundo astronómico siguió su curso.

Como suele ser el caso en estas situaciones, hubo verdaderos creyentes que se negaron a aceptar las nuevas conclusiones. Hasta su muerte en 1916, Lowell sostuvo que aquellos que no pudieron ver los canales estaban equivocados y haciendo un trabajo descuidado. Además, todavía tenía la atención de muchos de los líderes en los medios populares. Por ejemplo, en el número del 27 de agosto de 1911 de la revista Sunday del New York Times, un artículo titulado “Los marcianos construyen dos canales inmensos en dos años (Martians Build Two Immense Canals in Two Years)” describió dos canales, cada uno de mil millas de largo y 20 millas de ancho que habían aparecido en la superficie marciana La posibilidad de que estas fueran características naturales fue descartada en el artículo.

El público no fue tan rápido en renunciar a los canales marcianos como lo fue la comunidad científica. Primero, no estaban tan cerca de los datos como los astrónomos y, en segundo lugar, habían recibido un aluvión constante de historias, especulando sobre la cultura marciana y sobre cómo la civilización debe estar intentando frenéticamente salvarse. Era una saga apasionante y no una que se puede olvidar fácilmente. La saga Barsoom de Edgar Rice Burrough (Barsoom es el nombre marciano de Burrough para Marte) comenzó en 1912 con A Princess of Mars, y bueno, quizás también hable de esta icónica serie en alguna publicación futura.

Para cerrar esta entrada

La idea de que somos compañeros de viaje en este universo no es nueva. Como hemos visto aquí y puede seguirse en la lectura sugerida, ha habido siglos de discusiones sobre la cuestión de la vida extraterrestre; Eran teológicas, filosóficas y cuasicientíficas. Sin embargo, no fue sino hasta los últimos años del siglo XIX que el pensamiento de la vida de origen no terrenal se convirtió en un tema de conversación común fuera de los círculos de los altamente educados.

Las razones de la difusión más amplia son varias. Primero, la instrumentación científica se mejoró, permitiendo discusiones más definitivas entre los académicos. Después de todo, preguntas como la existencia de vida o inteligencia extraterrestre son empíricas, y no hay ninguna posibilidad de que una discusión teológica o filosófica resuelva definitivamente el debate. Las mejoras en los telescopios y la nueva técnica de espectroscopía permitieron discusiones sólidas, bien informadas por datos duros. Sin embargo, la ciencia mejorada no explica el cambio en el nivel al que se informó al público. Para esto, necesitas un método de comunicación. En la década de 1800, se realizaron mejoras en la tecnología de impresión y la forma en que el material impreso se presentó al público. La tecnología hizo que a las personas les resultara mucho más fácil aprender sobre el tipo de cosas que les interesaban, como lo demuestra la tremenda respuesta a la farsa lunar.

Como ya lo mencioné líneas arriba (Y espero escribir más al respecto, probablemente en el 2018), la primera mitad del siglo XX mostró un aumento de lo que ahora llamamos ciencia ficción. Mientras que las historias de extraterrestres no son los únicos cuentos escritos en ese género, los extraterrestres se volvieron de algún modo respetables, dada la gran cantidad de artículos periodísticos que la gente había leído sobre Marte. Esto no quiere decir que nuestra versión de los extraterrestres no haya evolucionado desde la primera década del siglo XX. De hecho, nuestra visión actual de los extraterrestres difiere dramáticamente de las especulaciones de Lowell, Wells y sus contemporáneos. Para entender cómo llegó a ser eso, debemos dirigirnos a un mundo convulsionado en la guerra, pero eso, será tema de otro día.

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Vida Extraterrestre – La Pregunta http://laenciclopediagalactica.info/2015/12/15/vida-extraterrestre-la-pregunta/ http://laenciclopediagalactica.info/2015/12/15/vida-extraterrestre-la-pregunta/#respond Tue, 15 Dec 2015 18:56:27 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/?p=1340

De todas las cosas que pueden cambiar el panorama de la humanidad, una de las más grandes sería el contacto con vida inteligente originada en otro planeta. En la historia, hemos tenido episodios que podríamos denominar como “Cambia-paradigmas”. Cuando Galileo, en aquel lejano enero de 1610, observó por primera vez las lunas de Júpiter, marcó el inicio del fin de que la idea de que la Tierra era un emplazamiento único en el Cosmos. La publicación de su manuscrito Sidereus nuncius en Venecia en marzo del mismo año, inició la propagación del conocimiento de que alguien tenía evidencia incontrovertible de que nuestro planeta ya no sería visto como excepcional. El genio había salido de la botella.

Otro evento “Cambia-paradigma” fue la ‘muerte’ de la excepcionalidad humana, desarrollado por Charles Darwin y sus contemporáneos. La idea de que los humanos solo somos una pequeña rama en el vasto árbol de la vida cambio para siempre nuestra visión de nosotros mismos como una especie única a la cual se le había otorgado el planeta Tierra como patrimonio. Nos convertimos en animales, al igual que muchos otros, pero sin duda, un animal con tremendo poder para cambiar el mundo, y aun así, una especie que tiene ‘parentesco’ con otras. La excepcionalidad de la humanidad se reduce al orgullo continuo de nuestro intelecto y avance tecnológico.

Mientras que sabemos de otras especies terrestres que utilizan herramientas y que poseen cierto grado de inteligencia, el descubrir que (Hasta el momento) no haya otras especies comparables a nosotros, ha permitido el que continúe la creencia de que la humanidad es excepcional y que ‘le ha sido otorgado el dominio sobre las especies vivas’. Aún lo no-religiosos pueden apuntar que la humanidad se dispersó desde África hacia el resto del mundo, explotando todos los ambientes y los nichos, como una especie de “Destino Manifiesto” de las especies. Si nos vamos al extremo, podríamos soñar en un futuro en el cual la humanidad ha dejado el planeta Tierra y se ha dispersado a través del Cosmos, en una marcha triunfante de conquista galáctica.

Pero ¿Qué tipo de Galaxia podríamos encontrar? Haciendo a un lado las obvias dificultades prácticas asociadas con el viaje interestelar ¿Es la Galaxia un lugar sin vida y estéril, con la Tierra siendo una única y preciosa cuna de vida inteligente? ¿O es el Universo un vecindario cosmopolita, con muchos planetas habitados por especies intelectual y tecnológicamente similares a nosotros? Por ello es que nos hemos hecho la siguiente pregunta.

¿Estamos solos?

El propósito de escribir esta entrada el día de hoy, es explorar esta pregunta. Mientras los pensadores imaginativos han especulado largamente sobre la posibilidad y naturaleza de vida en otros planetas, fue hasta el siglo XX que esta idea se volvió común. Al contrario que en las épocas previas, donde la discusión de vida extraterrestre solo era competencia de los académicos o intelectuales, la idea de los Extraterrestres ha penetrado la literatura, periódicos, películas, televisión, radio, internet y otras fuentes de información que el público disfruta. La idea de Extraterrestres, OVNIs, contactos del tercer tipo, reproducción inter-especies, etcétera, existen en varios grados en la literatura disponible para todos.

Esto nos lleva a preguntarnos, si los Extraterrestres existen ¿Cómo lucen? O quizás siendo más específico ¿Cómo creemos que pueden ser? Si vamos a una cenaduría en Guadalajara, Jalisco y le preguntamos a uno de los clientes acerca el aspecto de los Extraterrestres ¿Qué podría decirnos? ¿Qué tipo de respuesta obtendríamos si la hacemos a un comensal en Antigua, Guatemala? ¿Y si hubiéramos hecho esta misma pregunta hace 50 años?

¿Han notado que he estado utilizando la letra “E” mayúscula al escribir “Extraterrestre”? Esto tiene una razón, es para distinguir de manera explícita inteligencia Extraterrestre, con la cual la humanidad podría hipotéticamente competir por la ‘dominación galáctica’. Esto con la intención de distinguir a entidades inteligentes con vida extraterrestre en general, la cual puede ser más común en el Universo. Por ejemplo, algún día podrían aparecer Extraterrestres en nuestro espacio aéreo y decir “Llévenme con su líder”, o podrían atacar a nuestro planeta por la necesidad de obtener recursos. Un Tauntaun cruzando las praderas de un planeta que orbite Betelgeuse no es algo que podría identificar como inteligencia Extraterrestre. Una entidad inteligente sería aquella que podría escribir algo acerca del Tauntaun. Este Extraterrestre debería ser inteligente, no necesariamente ser poseedor de un gran avance tecnológico. Un cavernícola Extraterrestre puede contar como un ser inteligente, un Tauntaun, no.

De acuerdo, si, la idea de vida extraterrestre aplica para ambos, van de la mano, de la misma manera que la vida de todas las especies de la Tierra, están inextricablemente conectadas. Siendo así, esta conversación podrá expandirse a una discusión genérica de vida extraterrestre, más el enfoque será en Extraterrestres y como la imagen que se tiene de ellos ha evolucionado.

Hechos contra ficción

Bien, veamos primero algunos de los ‘pensamientos’ que quiero compartir con ustedes. Iniciemos con los diferentes tipos de información que ha guiado nuestra imagen colectiva de los Extraterrestres, los cuales podríamos dividir en tres tipos: i) No-Ficción; ii) Ficción; iii) En esta, podríamos decir que es aquella en los cuales la frontera entre la ficción y la no-ficción es realmente borrosa.

La No-Ficción podríamos decir que viene de uno de los mejores pensadores científicos de nuestra era, Carl Sagan, astrobiólogo y divulgador científico. Él y sus colegas pasaron una considerable cantidad de tiempo pensando en cómo deberían lucir los Extraterrestres, considerando el conocimiento de física, química, matemáticas y biología que tenemos. Los biólogos tradicionalistas están buscando vida en ambientes cada vez más extremos, extendiendo nuestra apreciación de la versatilidad de la vida considerando la presente en nuestro planeta. Pero, no todos los planetas son parecidos a la Tierra, y es posible que los Extraterrestres sean radicalmente diferentes de los humanos en lo que respecta a las sustancias que requieran para respirar (Si es que lo hacen), la temperatura a la cual se desarrollan, las sustancias químicas necesarias para sus metabolismos, y un largo etcétera. Hasta el momento, la ciencia no tiene una respuesta definitiva sobre la apariencia de los Extraterrestres, aunque si tenemos un gran progreso sobre el rango posible de comprensión al respecto. Ciertamente podemos discutir este material científico, si bien, la concepción pública de los Extraterrestres no tiende a provenir de las aulas escolares, sino de los medios de comunicación y la industria del entretenimiento.

Space, the final frontier” (Espacio, la última frontera), son las palabras de apertura de una de las más exitosas series televisivas de ciencia ficción de todos los tiempos, que fue la motivación para que muchos jóvenes televidentes se decantaran por estudiar alguna carrera científica. En Star Trek, la tripulación de la nave espacial Enterprise viaja a través de la Galaxia en búsqueda de ‘nuevas vidas y civilizaciones’. El Universo Star Trek consiste de una gran diversidad de especies, en el que muchos planetas hospedan vida inteligente. De hecho, si los Extraterrestres no existieran en el Universo Star Trek, el programa sería muy diferente. Sin los Klingons, Cardassians y los Romulans (Por nombrar algunos), los humanos en la nave estaría volando alrededor de la Galaxia, barrenando rocas estériles, en ocasiones encontrando algún hongo u otro microorganismo viviente en, no sé, digamos Epsilon Eridani IV. Esto, desde luego, no sería tan interesante como las interacciones políticas y sociales que dominan la serie.

Star Trek no es la única serie de televisión/películas que le ha dado forma a cómo imaginamos a los Extraterrestres. La escena de la cantina en la película Star Wars (Ahora conocida como Episodio IV, una Nueva Esperanza), nos muestra una amplia diversidad de entidades Extraterrestres, un “Miserable hervidero de Escoria y Villanía” como lo describe uno de los personajes, socializando entre ellos, incluyendo algunos con rasgos muy familiares a lo observado en la Tierra (Si, en este Universo, hay criaturas con aspecto humano muy similar al terrícola). En las posteriores películas de Star Wars, se fueron incorporando más criaturas. Aunque con algunas excepciones (Como Jabba The Hut), la mayoría de las formas de vida Extraterrestre son vagamente humanoides (Criaturas bípedas con extremidades y características que corresponden a los análogos humanos).

De hecho, la estructura bípeda de los Extraterrestres se encuentra tanto en lo hemos visto en las películas/series, como en el concepto que tiene el público sobre ellos. En un principio, en las películas los Extraterrestres tenían que ser bípedos porque los actores que los interpretaban eran humanos, claro está. Con las técnicas disponibles actualmente de gráficos por computadora, los productores de películas ya no necesitan que los Extraterrestres luzcan como humanos. Sin embargo, queda el problema de hacer películas con personajes con los cuales el público pueda relacionarse. Me cuesta trabajo imaginar una película de éxito que cuente la historia de dos amantes de una especie que implica tres géneros y que tienen el color y la consistencia de la gelatina sabor limón. La historia sería… bueno… demasiado ajena para que los aficionados al cine quisieran verla.

Esto nos trae a un punto importante. No importa la cantidad de aficionados a la ciencia ficción que ‘devoremos’ la última novela del escritor de moda, el tamaño de la comunidad de entusiastas de este género, es relativamente modesto. Incluso una popular novela de Extraterrestres alcanzará un número (Proporcionalmente hablando) pequeño de lectores. La ciencia ficción ha impactado al público cuando los Extraterrestres les son familiares. Además de las limitaciones de los actores humanos y la necesidad de proporcionar un personaje que la audiencia pueda relacionar, las historias de ciencia ficción deben ser accesibles para dicha audiencia. Por ejempo, Star Wars ha sido descrita como una aventura de capas y espadas, con una princesa capturada, con un príncipe que desconoce su herencia (Si Leia es princesa, Luke es príncipe, claro que sí), y un emperador malvado. Avatar ha sido llamada “Danza con lobos en el espacio” (Entre otras cosas), y es considerada como una analogía a la interacción entre los europeos y las comunidades precolombinas en América (Encuentren las cinco diferencias entre Avatar y Pocahontas). ¿Y qué me dicen del parecido entre Alien  y Jaws (Conocida en México como Tiburón)? Las historias de ciencia ficción son con frecuencia, un comentario indirecto de la sociedad o de la política, por ejemplo, Animal Farm (Rebelión en la Granja) de George Orwell, es una metáfora de la Revolución Rusa (De hecho, aplica para varias revoluciones), o Foundation (Fundación) de Isaac Assimov, y su analogía con el Imperio Romano.

Muchos ejemplos de representaciones ficticias de Extraterrestres reflejan las preocupaciones que albergaba la humanidad en ese momento. En la película de 1951 The Day the Earth Stood Still (El día en que la Tierra se detuvo) en la cual, un robot y un Extraterrestre advierten a la Tierra sobre los peligros de las armas nucleares, refleja el miedo post-guerra (Por lo de Hiroshima y Nagasaki), de manera similar, Edgar Rice Burroughs, en las historias de John Carter en Barsoom en 1912 están fundadas en los últimos vestigios del post-colonialismo, otro ejemplo son las historias de HG Wells, que reflejan el optimismo y preocupaciones de la era Victoriana.

Observando el cielo.

Mientras que platicamos del efecto del pensamiento científico y de lo mostrado en la ciencia ficción en la visión que tiene el público sobre los extraterrestres, queda la final, como remanente, que la idea que se forma en el punto de vista del público, es una poderosa mezcla de realidad y ficción, un misterio envuelto en un enigma, una mezcla de conspiración y fervor religioso, que le agrega sabor a la leyenda. Y desde luego, estoy hablando de OVNIs.

Los Objetos Voladores No Identificados son también denominados platillos voladores y la creencia general es que son naves espaciales. La pasión corre cuando se platica al respecto de este tema, estando aquellos que comparten la creencia de que no estamos solos en el Universo, pasando por los que creen que los reportes de OVNIs son originados por charlatanes, y finalmente, quienes consideran que algunos son bien-intencionados, pero a la vez, están simplemente confundidos en sus percepciones. Tenemos personas que reportan haber observado naves espaciales, mientras otros dicen que han tenido comunicación directa con Extraterrestres. De manera más reciente hay quienes reportan haber sido abducidos para varios propósitos, que van desde análisis biológicos hasta reproducción inter-especies. Por un lado, no hay duda de que quienes hacen esos reportes, parecen creer en esas experiencias completamente. Por otro lado, es también totalmente claro que este ‘campo’ está poblado también por fraudes, falsificaciones y estafadores.

Aunque muchos (La abrumadora mayoría) de las observaciones/contactos/abducciones son fácilmente descartables, algunas permanecen sin solución. Esta expresión (“Sin Solución”) no significa “Contacto Extraterrestre Real”, sino que permanecen ‘en el aire’ debido a que ese misterio ha llamado de cierta manera la atención del público, los medios, e incluso los gobiernos. El proyecto “Libro Azul (Blue Book) administrado por la US Air Force, es simplemente el más conocido de los protocolos iniciados por docenas de agencias gubernamentales relacionados con este ‘fenómeno’.

Los reportes en la prensa sobre encuentros Extraterrestres tienen un efecto amplificador, con personas observando los reportes y siendo susceptibles a llevar a cabo reportes confirmatorios adicionales. Es difícil explicar qué es lo que está pasando. Los creyentes en los OVNIs dirán que el incremento en los reportes de encuentros Extraterrestres simplemente refleja un pico en la actividad Extraterrestre. Los no-creyentes dirán que cualquier incremento refleja un espejismo grupal del mismo tipo que los nuevos reportes de avistamiento de la criatura de Loch Ness.

Independientemente del lado de la ‘ecuación’ en el que estemos situados, no hay duda de que cada informe en los medios, solo genera más reportes. La industria del entretenimiento con frecuencia incorpora detalles de esos informes en sus historias, así, estas historias ficticias llegan a una audiencia más amplia y les dice a los espectadores que esperar. Esto puede inducir a reportes adicionales, completando el ciclo.

No es mi intención resolver cuestiones acerca de: i) Existencia de vida extraterrestre; ii) La existencia de Extraterrestres inteligentes; iii) Visitas de Extraterrestres a nuestro planeta (Aunque claro, si puedo declarar mi humilde opinión al respecto de cada tema: i) Muy probable; ii) Probable, pero muy difícil de encontrar; iii) Poco improbable). El objetivo de esta serie de entradas (Si, ya son varias series iniciadas, todas tendrán seguimiento en el 2016, prometido) es platicar sobre la visión predominante que el público en general mantiene acerca de los Extraterrestres, en el pasado y en la actualidad.

Hasta que no encontremos Extraterrestres, continuaremos soñando con ellos. Lo que nosotros pensamos acerca de su apariencia nos dice más que lo que ellos nos han dicho (Je). No sé si alguna vez encontraremos vida Extraterrestre, pero hasta que lo hagamos, les invito a unirse a un servidor y contemplar el cielo a medianoche y seguirnos maravillando.

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Vida en condiciones extremas http://laenciclopediagalactica.info/2010/12/03/vida-en-condiciones-extremas/ http://laenciclopediagalactica.info/2010/12/03/vida-en-condiciones-extremas/#respond Fri, 03 Dec 2010 17:16:00 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/2010/12/vida-en-condiciones-extremas/
Mono Lake en California, con la bacteria que vive allí.
Crédito: Science
Como se comentó previamente en La Enciclopedia Galáctica, la NASA no encontró vida en otro planeta, pero encontró un organismo basado en fosfatos, en nuestro planeta. Los científicos descubrieron (O adiestraron, mejor dicho) un tipo de bacteria que puede vivir y crecer en arsénico y lo incorpora a su ADN. Esta ‘extraña’ forma de vida es algo diferente a lo que estamos acostumbrados a considerar como ‘normal’ en la Tierra. Esto sugiere que los requisitos para el inicio de la vida es más flexible de lo que se cree popularmente. Ahora bien ¿Este hallazgo requería tanta atención de los medios? No lo sé, quizá la fascinación y la expectativa que tenemos de encontrar formas de vida alienígena Pregunto esto porque no es el primer organismo del que tenemos noticia, que sobrevive en condiciones extremas en nuestro planeta.
Hasta hace poco (diez o doce años, aproximadamente), creíamos que la vida solo era posible en lo que podríamos denominar “condiciones normales”, esto es, pH 7 (o neutro), temperatura ambiental promedio de 25 °C (teniéndose un rango corto, de aproximadamente ± 20°C), fuerza iónica similar a la de nuestra sangre, presión atmosférica de 1 atm, presencia de oxígeno y desde luego, ausencia relativa de radiación. Todo esto, basado desde luego, en las condiciones para que se desarrolle el ser humano.  Sin embargo, existen microorganismos con la capacidad para sobrevivir en otras condiciones, conocidos con el nombre de “Extremófilos”, y viven en medios (Digamos) hostiles, y esots se clasifican de la siguiente forma:
  • Hipertermófilos: Se desarrollan en temperaturas superiores a los 100 °C.
  • Psicrófilos: Viven en medios con temperaturas que rondan los -20 °C.
  • Acidófilos: Su supervivencia está en que el medio en el que se encuentren sea ácido.
  • Alcalófilos: Contrario a los anteriores, su medio es alcalino.
  • Halófilos: Ambientes salinos.
  • Organismos sometidos a grandes presiones: Se adaptan a medios radiactivos, alcanzando tiempos de letargo de 20 a 30 millones de años.
Como podemos observar, hay una gran variedad de formas de vida latentes en nuestro planeta, lo cual si nos puede orientar a pensar que podemos encontrar vida en otros planetas, y desde luego, podrían ser totalmente diferentes a la que conocemos, es decir, no necesariamente cumplir con la idea de que sean humanoides.
El estudio de estos seres ha hecho aumentar de forma considerable el convencimiento de los científicos hacia una posibilidad de vida extraterrestre, puesto que las condiciones extremas no suponen  un obstáculo para la actividad biológica, de hecho, los exobiólogos sostienen que el planeta Marte y los satélites Europa (Júpiter) y Titán (Saturno), son los mejores candidatos para albergar microorganismos en su interior (Estas deducciones, basadas en los extremófilos que hasta hoy se han encontrado, claro está), y desde luego, hay que considerar que el agua, considerado hasta hoy como una sustancia esencial para el desarrollo de la vida se encuentra presente (En cualquiera de sus estados físicos) en diversos lugares en el Universo (Planetas, satélites, núcleos cometarios y cúmulos estelares).
Así que ¿Siempre hemos de pensar en planetas con características similares a las de la Tierra? ¿La vida en otros cuerpos estelares debe estar basada en la química del carbono y depender de ácidos nucleícos y las proteínas? La exobiología podría sustentarse en procesos químicos alternativos, floreciendo en ambientes extraños para nosotros, haciendo difícil considerar que hay planetas donde no exista alguna forma de vida. Hay que recordar que solo se han identificado menos del 1% de los microorganismos terrestres y la mayoría de ellos no crecen en los laboratorios.
Algunos ejemplos de vida en condiciones extremas son:
  • La Halobacterium NRC-1, que es el organismo conocido más resistente a la radiación, capaz de soportar 18,000 gray (dosis) de radiación (El ser humano solo soporta 10 y el E. coli 60, como referencia). Esta bacteria es realmente buena reparando su ADN.
  •  Un equipo de científicos indios descubrió tres especies de bacterias en la estratosfera terrestre, a una altura de entre 20 y 41 kilómetros (Los aviones vuelan a 11 kilómetros), estos microorganismos han sido denominados PVAS-1, B3 W22 y B8 W22, y entre sus características, está su alta resistencia a la radiación ultravioleta.
  • En el desierto de Atacama, en concreto, en el volcán Socompa, un grupo de científicos de la Universidad de Boulder, Colorado,  Estados Unidos de América, a una altura de 5800 metros, encontraron una comunidad de microorganismos que viven gracias al dióxido de carbono, agua y metano, proporcionados por las fumarolas volcánicas.
  • Esta el Proyecto MARTE (Mars Astrobiology Research and Technology Experiment), realizado por la NASA en Rio Tinto, Huelva, España, donde están realizando un una simulación de perforación del subsuelo marciano, hasta 150 metros de profundidad, én la búsqueda de microorganismos extremófilos que se espera existan en Rio Tinto (Se sabe que el río es rojo debido a los minerales y que las condiciones que tiene se mantienen porque hay microorganismos, el pH es de 2.2).
  • La NASA ha detectado la existencia de dos seres vivos a casi 200 metros bajo la capa de hielo de la Antartida (Marzo de 2010), una de las criaturas se estima sea un Lyssianasid Amphipod (criatura parecida a un camarón), de aproximadamente 8 cm de largo, y lo que parecía ser el tentáculo de una medusa, de 30 cm de longitud.
Las Arquea.
Este es un dominio fascinante, descubierto a finales del siglo XX, incluyen a los seres que viven en las condiciones más extremas de nuestro planeta. Están entre las formas de vida más antiguas de nuestro planeta, apareciendo hace aproximadamente 4 mil millones de años.
Externamente, la forma y tamaño es similar al de otras baceterias, excepto las haloquadra, quienes tienen ula forma de un pequeño cuadrado. Estas se forman en grupos formando una hojas muy frágiles, en su interior, hay vesículas llenas de gas que les permiten flotar erguidas en su medio. Se les encontró por primera vez en 1980 en Egipto, y en Perú en 2006. El medio salino en el que viven requiere adaptaciones específicas que evitan que la célula se deseque.
Las hipertermófilas (Mencionadas líneas arriba) viven entre 70 y 120 °C, por ejemplo, cerca de fisuras del fondo marino o en aguas termales.
Las metanógenas son arqueas que no necesitan oxígeno para vivir, solo dióxido de carbono e hidrógeno, y  producen gas metano al obtener energía para sus procesos biológicos. No todas las metanógenas viven cerca de agua hirviendo, algunas viven en el tracto digestivo de animales herbívoros y seres humanos.
Y por último, las poliextremófilas, que pueden sobrevivir en diversas condiciones extremas, por ejemplo, la Deinococcus radiodurans que puede sobrevivir a 5000 gray de radiación, también sobrevive en el vacío y resiste la deshidratación y las bajas temperaturas, siendo uno de los pocos seres vivos encontrados en el Polo Norte.
¿Cómo sobreviven estos microorganismos a las altas dosis de radiación? Cuando sus células son expuestas, uno de los primeros componentes en romperse es el ADN, normalmente, los microorganismos pueden reparar de 3 a 5 fisuras o fracturas del ADN, pero esta arquea puede reparar más de 200. Parte de la respuesta a ¿Cómo lo logra? fue descubierta en 2002, donde se observarion varias “Copias de respaldo” del ADN encapsuladas en anillos, permitiendo que la reparación del ADN sea más fácil, dado que en estos anillos, aunque el ADN se rompa, los fragmentos nunca se separan tanto entre sí.
Lo relevante de todos estos descubrimientos nos deja una lección importante. Hace 500 años sabíamos que la vida aparecia “por generación espontánea” en la materia en descomposición, hace 100 años sabíamos que al vida necesita ciertas condiciones (temperatura, presión, acidez, etc) para existir, hoy, parafraseando a Sócrates, solo sabemos que no sabemos nada, y que nos queda mucho por aprender.
Para Saber Más
Discovery of “Arsenic Bug” Expands Definition of Life
NASA Science News
A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus
Felisa Wolfe-Simon et al.
Bacteria Don’t Have Species
Astrobiology Magazine
Proyecto MARTE
Centro de Investigación AMES
Introduction to the Archaea
University of California Museum of Paleontology
Deinococcus radiodurans
The Internet Encyclopedia of Science
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Conferencia de Prensa de la NASA sobre Astrobiología http://laenciclopediagalactica.info/2010/12/01/conferencia-de-prensa-de-la-nasa-sobre-astrobiologia/ http://laenciclopediagalactica.info/2010/12/01/conferencia-de-prensa-de-la-nasa-sobre-astrobiologia/#comments Wed, 01 Dec 2010 16:33:00 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/2010/12/conferencia-de-prensa-de-la-nasa-sobre-astrobiologia/
Primero que nada, tranquilos, la NASA no ha encontrado aliens. Probablemente han escuchado durante sus navegaciones en la red que la NASA dará una conferencia de prensa el día de mañana (dos de diciembre) y que realizarán un anunció sobre información concerniente a la búsqueda de vida extraterrestre, por lo que este anuncio involucra astrobiología (el estudio de la vida fuera del planeta Tierra). Si bien es cierto, no es material suficiente para dar rienda suelta a las especulaciones.
Menciono esto porque desde temprana hora, las especulaciones han abundado, principalmente conque se encontró vida extraterrestre, y esto lo pueden encontrar en un sinnúmero de sitios en la red. Aclarando, es poco probable que en la conferencia de prensa se haga el anuncio de un hallazgo de “hombrecitos verdes” o de una “pequeña bacteria”.
La publicación en la página web de la NASA se titula: “NASA Sets News Conference on Astrobiology Discovery: Science Journal Has Embargoed Details Until 2 p.m. EST on Dec. 2”. Todo esto significa que se publicarán unos resultados relacionados a la astrobiología que han estado, digamos, archivados hasta hoy. Este sistema es básicamente una forma de permitir a los periodistas ver los resultados científicos y realizar entrevistas e investigaciones antes de la publicación del artículo, pero con el compromiso de publicar esta información después de que se realice la publicación original. Esto tiene sentido y trabaja en beneficio de todos.
La NASA de forma regular convoca a conferencias de prensa, esto en sí mismo no es nada fuera de lo ordinario, y cualquier con una cuenta de correo electrónico puede suscribirse para tener estos avisos en su bandeja de entrada. En la página web de la NASA mencionan que: “La conferencia es para discutir un hallazgo astrobiológico que impactará la búsqueda de evidencia de vida extraterrestre”. Además, enlista a los participantes (Mary Voytek, Director del Programa de Astrobiología de la NASA, en Washington; Felisa Wolfe-Simon, Investigadora de Astrobiología de la NASA, US Geological Survey, en Menlo Park, Califorina; Pamela Conrad, Astrobiologa del Goddard Space Flight Center de la NASA, en Greenbelt, Md; Steven Benner, Socio Distinguido de la Foundation for Applied Molecular Evolution, en Gainesville, Fla; y James Elser, Profesor de la Arizona State University, Tempe”).
Y eso es todo. ¿Qué encontraron? ¿Alguna molécula orgánica en la atmósfera de otro planeta? Anuncios como este vienen de la NASA todo el tiempo, el hecho de que algunos de los participantes trabajen en campos relacionados a la oceanografía o al a biología, no implica que sus servicios sean requeridos para ayudar a realizar el anuncio de que se encontró vida en otros planetas.
La existencia de vida extraterrestre es del interés de muchas personas (me incluyo), quizá de la mayoría de la población, y el hecho, de que tengamos las herramientas necesarias para hacer este descubrimiento en los meses o años por venir es realmente emocionante, pero, eso no significa, que cada que la NASA, la ESA, la JAXA o alguna otra agencia, en sus publicaciones incluyan las palabras “Vida Extratterestre” saltemos presas de júbilo. Cuando llegue el momento de un anuncio real de este tipo, tengan por seguro que estará guardado muy bien antes de hacerlo público, y hasta es probable, que algún político sea el que quiera realizarlo.
En fin, para cerrar, Keith Coming de NASA Watch, realiza una especulación razonable acerca de que puede involucrar arsénico bioquímico, les dejaré el link más abajo, junto con el de Phil Plait (The Bad Astronomer), quien también realiza una excelente crítica al respecto de las especulaciones desenfrenadas.
Para Saber Más:
Keith Cowing
Phil Plait
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Vida en el Espacio Exterior http://laenciclopediagalactica.info/2010/08/02/vida-en-el-espacio-exterior/ http://laenciclopediagalactica.info/2010/08/02/vida-en-el-espacio-exterior/#comments Tue, 03 Aug 2010 04:29:00 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/2010/08/vida-en-el-espacio-exterior/
La Ecuación del Dr. Frank Drake
Crédito: SETI League
La vida inteligente, de otras partes del Universo, puede haber intentado contactar con nosotros, pero quizá el mensaje aún no ha llegado. Es algo que debemos pensar, si existe o no vida inteligente en el Universo, además de la nuestra. En este punto de nuestra existencia, no hay ninguna prueba concreta que demuestre la existencia de otra vida inteligente, o aunque carezca de ella. Hay muchas teorías, muchas ideas flotando alrededor que tratan de ofrecer una idea reconfortante de la vida en el Universo.
La advertencia sobre estas teorías es que se basan en suposiciones y estimaciones basadas en la ciencia. Porque no importa cuanto nos esforcemos, solo hemos descubierto una pequeña porción del Universo e incluso, esa es una suposición. A fin de entender o comprender la probabilidad de nuestra existencia, y mucho menos, la existencia de otras especies, podemos recurrir a la teoría de la probabilidad sugerida por el famoso matemático británico, Roger Penrose. En esta teoría se suponen las probabilidades en contra de la existencia de vida en este planeta fueron del orden de 10 elevado a la potencia de 123 a 1. Eso es tan poco probable, que es casi imposible de comprender, pero ahí está.
Así que podemos parar allí y decir que nuestra creación fue un completo accidente y lo más probable es que no exista otra especia viva en el Universo. Sin embargo, las teorías no paran allí ni en nuestra imaginación. Aunque probablemente no sea igual que el escenario presentado en Star Trek: First Contact, donde tenemos un ‘zumbido’ pasando a través de la nave espacial, esto podría ser algo drástico para llamar la atención de alguien por ahí. Si bien esto es una historia de Ciencia Ficción, es razonable suponer que cualquier otra civilización, a años-luz de nosotros, tenga una sociedad en constante evolución.
Expresándolo de esta manera, nuestra Galaxia (La Vía Láctea) mide cerca de 100,000 añoz-luz. La Galaxia de Andrómeda, la más cercana y similar a la nuestra (a dos millones de años-luz). Así que, asumamos que hay otra especie con vida inteligente en la Galaxia de Andrómeda y hace dos millones de años decidieron  enviar un mensaje al espacio y ver si alguien emitía una respuesta. Bueno, hace dos millones de años, aquí era el fin del Plioceno, todavía estábamos a medio camino de la evolución, pero no hay manera de que ellos lo supieran. Así que, si recibimos el mensaje en la actualidad ¿qué complicaciones podemos tener?, en primer lugar ¿cómo respondemos? en segundo lugar, pues esa civilización es dos millones de años más avanzados que nosotros y en tercer lugar, pues quizá ya no existen.
Aún si tuviéramos un sistema compatible para emitir una respuesta, se tomaría cuatro millones de años hacer un viaje redondo para el mensaje, así que debemos tener algo muy bueno que decir.
Andrómeda es la Galaxia más cercana que está ‘construida’ en una forma similar a la Vía Láctea, esto es, pudiera sustentar (posible) vida. Sin embargo, puede haber muchas otras Galaxias que tengan una estructura que también sustente vida, pero, solo que no podemos verlas. Además, por más lejos que vayamos, si existe la vida o no, la comunicación con ellos podría ser un pequeño problema. A menos que tengamos el mismo nivel de avance, en cuyo caso, al menos estamos a dos millones de años antes de que podamos llegar a ellos.
Para plenamente suponer la posibilidad de vida inteligente en el Universo, podemos aplicar la ecuación de Drake, formulada por el fundador de SETI, el astrónomo Frank Drake, en 1961, la cual es un mosaico de trabajo de la conjetura y la suposición de Drake y sus colegas para predecir la vida en el Universo. Lamentablemente, no es más que conjeturas dado que algunos valores no se pueden conocer a ciencia cierta, y solo son suposiciones.Se trata básicamente de sentido, pero fresco a la vista. A saber, la ecuación:
N = El número de civilizaciones en nuestra Galaxia con la que la comunicación podría ser posible.
R * = La tasa media de formación de estrellas por año en nuestra Galaxia.
fp = La fracción de esas estrellas que tienen planetas.
ne = El número promedio de planetas que potencialmente pueden sustentar una vida por cada estrella que tiene planetas.
f = La fracción de lo anterior que en realidad llegan a desarrollar la vida en algún momento.
fi = La fracción de lo anterior que en realidad llegan a desarrollar vida inteligente.
fc = La fracción de civilizaciones que desarrollan una tecnología que libera signos detectables de su existencia en el espacio.
L = La longitud de tiempo en las cuales las civilizaciones liberan señales detectables hacia el espacio.
La ecuación, con las hipótesis de Drake en su lugar:
R* = 10 al año (10 estrellas se formaron al año, en promedio, durante la vida de la Galaxia).
fp = 0.5 (la mitad de todas las estrellas establecidas tendrán planetas).
ne = 2 (estrellas con planetas tendrán 2 capaces de desarrollar vida).
fl = 1 (100% de esos planetas que desarrollarán vida).
fi = 0.01 (1% en los cuales puede existir vida inteligente).
fc = 0.01 (1% en los cuales puedan tener la capacidad para comunicarse).
L = 10,000 años 
N = 10 X 0.5 X 2 X 1 X 0.01 X 0.01 X 10,000 = 10
Así que pretendamos que esos números son exactos, el valor final sería diez. Por lo tanto, podríamos deducir que hay diez civilizaciones en nuestra Galaxia con las cuales podríamos comunicarnos. Lo que hace esta teoría es ayudar a explicar a nuestros cerebros mamíferos que tal vez no estamos solos, que puede existir otra especie tan curiosa y confusa como nosotros.
Asumamos que existen alrededor de 50 mil millones de Galaxias que podemos ver (esta aproximación no esta lejos de lo que alcanzan a distinguir los telescopios modernos), y en cada una de estar hay miles de millones de estrellas. Tomemos esos miles de millones de estrellas (Según la asamblea general de la International Astronomical Union celebrada en 2003, alrededor de 70 sextillones), y supongamos que uno en un millón de esas estrellas se encuentra ‘trabajando’ un sistema planetario. Entonces, digamos que una en un millón tiene las condiciones suficientes para sustentar vida (un planeta clase “M” siguiendo con las referencias a Star Trek). Siendo un poco perezosos, y sin utilizar una calculadora ¿cuantos planetas quedan? ¿unas cuantas decenas de miles de millones aún? Es una hipérbole de cualquier manera, pero si usted, amable lector, en algún momento llega a sentirse solo, pues piense en estas suposiciones y quizá se sienta un poco mejor.
Por supuesto, al final, no hay manera de saber realmente en este momento si estamos o no realmente solos. Creo que es arrogante pensar que somos tan especiales que somos las única forma de vida inteligente en el Universo, pero bueno, hasta que no se demuestre lo contrario seguiremos siendo ‘egoístas’.

Frank Drake
Para Saber Más
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La atmósfera de Titan con UV puede crear precursores de vida http://laenciclopediagalactica.info/2010/07/02/la-atmosfera-de-titan-con-uv-puede-crear-precursores-de-vida/ http://laenciclopediagalactica.info/2010/07/02/la-atmosfera-de-titan-con-uv-puede-crear-precursores-de-vida/#comments Sat, 03 Jul 2010 03:11:00 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/2010/07/la-atmosfera-de-titan-con-uv-puede-crear-precursores-de-vida/
Esta imagen, tomada por la sonda Cassini el 15 de Octubre de 2007, muestra los anillos A y F de Saturno, al pequño satélite Epimetheus y Titán. La imagen fue coloreada para aproximar la escena a como aparecería a los ojos humanos. (Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute)
La primera evidencia experimental que muestra como el nitrógeno atmosférico puede incorporarse a las macromoléculas orgánicas está siendo reportado por el equipo de la University of Arizona. El hallazgo indica que moléculas orgánicas pueden ser encontradas en Titán, el satélite de Saturno que se cree es un modelo de la química previa a la vida en la Tierra.
Hiroshi Imanaka (El conduce la investigación y es miembro del departamento de Química y Bioquímica de la University of Arizona) dice: “La Tierra y Titán son los únicos conocidos con una masa y tamaño planetario con una atmósfera densa, predominante en nitrógeno. El cómo las complejas moléculas orgánicas son nitrogenadas como en la Tierra o Titán, es un gran misterio. Titán es tan interesante porque su atmósfera dominante en nitrógeno y su química orgánica podrían darnos una pista sobre el origen de la vida en nuestro planeta, el nitrógeno es un elemento esencial de la vida”.
Sin embargo, el nitrógeno sólo no podría hacerlo. El gas nitrógeno debe ser convertido a una forma química activa que pueda conducir a las reacciones para formar las bases de sistemas biológicos. El equipo de Imanaka, convirtió una mezcla de gases nitrógeno y metano, similar a la atmósfera de Titán en una colección de moléculas orgánicas por la irradiación de rayos Ultravioleta de alta energía. El laboratorio diseñó esto replicando el cómo la radiación solar afecta la atmósfera de Titán.
Mark Smith (Proffesor y Director de Química y Bioquímica de la UA), indicó que la mayoría del nitrógeno se traslado a componentes sólidos, en lugar de gaseosos. Los modelos previos predicen que el nitrógeno se ‘movería’ de los compuestos gaseosos a los sólidos en un proceso más largo.
Titán luce un color naranja debido al humo de las moléculas orgánicas que envuelven al planeta. Las partículas de humo eventualmente se posarán en la superficie y pueden estar expuestos a las condiciones que podrían crear vida. Sin embargo, los científicos no saben si dichas partículas contienen nitrógeno. Si algunas de las particulas son similares a las creadas por el equipo de la UA en el laboratorio, en su contenido de nitrógeno, es probable que se den las condiciones que conduzcan a la vida.
Las observaciones en el laboratorio, podrían indicar que tipo de instrumentos y que búsquedas deberían desarrollarse para las próximas misiones espaciales.
La publicación de Imanaka y Smith denominada “Formation of nitrogenated organic aerosols in the Titan upper atmosphere”, está programada en la edición Early Online de Proceedings of the National Academy of Sciences, la semana de junio 28 (ver link al final del post). La NASA proporcionó financiamento para esta investigación.
Los investigadores de la UA realizaron esta simulación, basándose en los resultados de la Misión Cassini, que indicaban que una radiación “UV Extrema” al hacer contacto con la atmósfera, crea moléculas orgánicas complejas. Por lo tanto, utilizaron el ALS (Advance Light Source) del laboratorio Lawrence Berkeley en California para disparar luz ultravioleta de alta energía en un cilindro de acero inoxidable conteniendo metano e hidrógeno, mantenido a baja presión. Posteriormente, con un espectrómetro de masas analizaron las sustancias químicas resultantes de la radiación.
  
Hiroshi Imanaka junto al ALS.
Crédito Doug Archer, University of Arizona
Puede sonar simple, pero configurar este equipo experimental es complicado. La luz ultravioleta debe pasar a través de varias cámaras de vacío en su cámino a la cámara de gas. En un principio, solo analizaron los gases del cilindro, pero no detectaron compuestos orgánicos.
Pensaron que había algo erróneo en la configuración del experimento, así que ajustaron el experimento, pero, aún no había nitrógeno.
Finalmente, los dos investigadores colectaron los fragmentos de suciedad café que se acumularon en la pared del cilindro y lo analizaron con lo que Imanaka llamó “la Técnica más sofisticada del espectrómetro de masas”. Entonces, encontraron el nitrógeno.
Imanaka y Smith sospechan que componentes similares se están formando en la atmósfera superior de Titan y eventualmente caerán a su superficie. Una vez allí, contribuirán para que el ambiente propicie la evolución de la vida.
Para Saber Más:
Formation of nitrogenated organic aerosols in the Titan upper atmosphere.
H. Imanaka and M. A. Smith
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¿Hay Vida en Titán? http://laenciclopediagalactica.info/2010/06/26/%c2%bfhay-vida-en-titan/ http://laenciclopediagalactica.info/2010/06/26/%c2%bfhay-vida-en-titan/#comments Sat, 26 Jun 2010 19:13:00 +0000 http://laenciclopediagalactica.info/2010/06/%c2%bfhay-vida-en-titan/
Arthur C. Clark , el gran visionario, siempre pensó que podríamos descubrir vida en Europa (¿Recuerdan Odisea 2001 y 2010?), Titán podria ser el emergente, pero en una extraña forma.

A principios de junio de 2010, hubo publicaciones que detallaban algunas singularidades encontradas en Titan, las cuales se desplazaron a la cima del ‘brincando a las conclusiones-metro’, y siguieron reportes en los medios donde se indicaba que la NASA había encontrado vida alienígena en el nebuloso satélite de Saturno, desde entonces, los científicos están tratando de regresar a la realidad a los programas noticiosos. “Todos: ¡Cálmense!” dijo Carolyn Porco (una de las líderes de Cassini Imaging) en Twitter. “Esto NO significa con certeza que existan microorganismos comiendo hidrógeno en Titan. No hay hasta el momento, una explicación posible”. Porco también declaró que reportes como esos son “el resultado desafortunado de un ‘reflejo rotuliano’ para sensacionalizar una situación compleja pero apasionante, más bien matizado y cargado de emociones”.
El astrobiologo Chris McKay (NASA Ames Research Center) hablando sobre la vida en Titán, mencionó que “ciertamente es de los más excitante, pero no es la explicación más simple para los datos que estamos observando”. McKay sugiere que todos necesitan tomar el enfoque de la Navaja de Occam (También conocido como El Principio de Parsimonia, donde la teoría más simple que se ajuste a los hechos de un problema es el que debe ser seleccionado).
Las publicaciones sugieren que las cantidades de hidrógeno y acetileno presentes en la superficie de Titán, se están reduciendo. Una de ellas, “Molecular hydrogen in Titan’s atmosphere: Implications of the measured tropospheric and thermospheric mole fractions “, escrita por Darrell F. Strobel, nos muestra que las moléculas de hidrógeno fluyen hacia abajo a través de la atmósfera de Titan y desaparecen en la superficie. Se trata de una disparidad entre la concentración de hidrógeno, puesto que descienden a la superficie alrededor de 10.000 billones de billones moléculas de  hidrógeno por segundo, pero ninguna aparece en la superficie.
“Es como si tuvieras una manguera y ‘regaras’ hidrógeno en el suelo, pero este esté desapareciendo “, dijo Strobel.” No me esperaba este resultado, porque el hidrógeno molecular es extremadamente inerte químicamente en la atmósfera, muy ligero y boyante. Debe ‘flotar’ en la parte superior de la atmósfera y escapar. “
Otra publicación, liderada por Roger Clark, científico del equipo Cassini, trazó un mapa de los hidrocarburos presentes en la superficie de Titán y encuentró una sorprendente falta de acetileno. Los modelos de la atmósfera superior de Titán sugieren un alto nivel de acetileno en los lagos de Titán, tan alta como 1 por ciento en volumen. Pero este estudio, utilizando el espectrómetro visual e infrarrojo de cartografía (VIMS) a bordo de Cassini, encontró muy poca cantidad de acetileno en la superficie de Titán.
Por supuesto, una explicación simple para ambos descubrimientos es que algo en Titan está consumiento el hidrógeno y el acetileno.
A pesar de que ambos resultados son importantes, McKay siente que el quid de cualquier posibilidad de vida en Titan, gira sobre la verificación del descubrimiento de Strobel. “Desde mi punto de vista, esto se determina dado que el flujo de hidrógeno es real . El Acetileno y el etano están desapareciendo, lo cual sin duda no genera mucho entusiasmo, porque esta suposición depende de cuanto de estos compuestos se esté generando. Hay demasiadas incertidumbres”.
McKay destacó que los resultados son preliminares y la pérdida de hidrógeno, en particular, es el resultado de un cálculo computarizado y no una medición directa. “Es el resultado de una simulación de computadora, diseñado para adaptarse a las mediciones de la concentración de hidrígeno en la atmósfera inferior y superior de una forma auto-consistente. Aún no se desprende con claridad de los resultados de Strobel el grado de dependencia de su conclusión de un flujo de hidrógeno en la superficie, si está en camino la construcción de otra simulación por computadora más precisa sobre la química de Titán”.
Sin embargo, los hallazgos son interesantes para la astrobiología, y podrían requerir la existencia de vida basada en metano, una teoría que McKay propuso hace cinco años, la cual es descrita como una “extraña idea”.
En el 2005, McKay y Heather Smith, sugirieron que la vida basada en metano (en lugar de agua) llamados metanógenos en Titan, podrían consumir hidrógeno, acetileno y etano. La conclusión clave de esta publicación fue “Los resultados de sonda Huygens podrían indicar la presencia de este tipo de vida, por un agotamiento anómalo de acetileno y etano, así como de hidrógeno en la superficie.
Aún cuando estas publicaciones, parecen mostrar la evidencia, aún nos falta un largo camino por recorrer para demostrar que encontramos vida. Sin embargo es interesante en extremo.
Para saber más:
Molecular hydrogen in Titan’s atmosphere: Implications of the measured tropospheric and thermospheric mole fractions 
Darrell F. Strobel
Possibilities for methanogenic life in liquid methane on the surface of Titan 
C.P. McKay, H.D. Smith
Have we discovered evidence for life on Titan?
C.P. McKay
Detection and Mapping of Hydrocarbon Deposits on Titan.
Clark, Roger N (Y otros, la lista es de diez autores).
A Method for Qualitative Mapping of Thick Oil Spills Using Imaging Spectroscopy
Clark, Roger N (Y otros, la lista es de 16 autores).
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