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Marzo-Abril 2012
Hélix

YEVI OCEGUERA PONCE

CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA INTERPLANETARIA

Los científicos Lederberg y Haldane han manifestado la idea de la contaminación biológica, a partir de la cual, el simple hecho de estrellar artefactos en superficie lunar, llevaba ya el riesgo de introducir consigo formas de vida microscópicas o biomoléculas terrestres.
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Una noche de noviembre de 1957, Joshua Lederberg, microbiólogo estadounidense, y John Burdon Sanderson Haldane, genetista inglés, dialogaban sobre una posible catástrofe termonuclear debida a causas políticas. Era un tema de conversación bastante usual en aquellos tiempos en que la creciente enemistad entre estadounidenses y soviéticos se miraba ya como la promesa de una tercera guerra mundial.

Hacía apenas un mes, los rusos habían colocado el primer satélite artificial en el espacio, suceso que aterrorizó a los líderes estadounidenses, haciéndolos considerar la posibilidad de verse indefensos ante la novedosa tecnología rusa. Pensamientos de terror y muerte eran cosa de todos los días, en el escenario de nuestro país vecino del norte, a mediados de los cincuentas.

Sin embargo, Lederberg y Haldane no dialogaban sobre un desastre mundial, sino acerca de un cataclismo lunar. Aquella era la noche del 7 de noviembre, fecha en que se conmemoraba el cuarenta aniversario de la revolución rusa y, coincidentemente, se presenciaba un eclipse total de Luna. Según ambos científicos, era el momento perfecto para que los soviéticos demostraran su potencial militar plantando una bomba atómica en la Luna, solemnizando así el cuadragésimo aniversario de su revolución.1

Para suerte de todos, la Luna no estalló aquella noche; no obstante, Lederberg quedó meditabundo acerca del problema que representaría la contaminación radiactiva de la Luna para los posteriores estudios científicos. Tras pensarlo profundamente, se dio cuenta de que dicha contaminación podría ser una cosa de nada, en comparación con otra: la contaminación biológica, a partir de la cual, el simple hecho de estrellar artefactos en su superficie, llevaba ya el riesgo de introducir consigo formas de vida microscópicas o biomoléculas terrestres.

Lederberg destacó que la superficie de la Luna está recubierta por polvo cósmico de gran antigüedad, conformado por la materia que se distribuye naturalmente en el espacio, el cual, si llegara a contaminarse con materia orgánica o microorganismos provenientes de la Tierra, dejaría de ser una fuente fiable de información acerca de si se produce o no distribución de vida fuera de la Tierra. Ese era todo el problema: se imposibilitaría todo intento de probar empíricamente la hipótesis de la panspermia.2

Una de las hipótesis de la panspermia sugiere que la vida viaja en el espacio, mediante las esporas extremófilas, las cuales son depositadas en los planetas por agentes naturales.

LA PANSPERMIA

Esta hipótesis sugiere que la vida viaja en el espacio, mediante las esporas extremófilas (por soportar condiciones ambientales extremas), las cuales son depositadas en los planetas por agentes naturales –ya sea transportadas por meteoritos o expulsadas durante catástrofes planetarias–. La hipótesis también sugiere que si las esporas aterrizan en un planeta con condiciones óptimas, éstas podrían desarrollarse y evolucionar; en cambio, si el planeta al que llegasen no poseyera dichas condiciones, las esporas morirían o quedarían en estado de latencia.

Por otra parte, debido a su cercanía a la Tierra y a su condición ambiental, la Luna sería el sitio perfecto para que esporas extremófilas terrestres se asentaran y quedasen en estado de latencia, lo que ocurriría sólo en caso de existir mecanismos naturales de diseminación. Si se llegara a encontrar esporas terrestres en la superficie lunar, la hipótesis de la panspermia resultaría confirmada; pero, en estos tiempos espaciales, ¿cómo podríamos estar seguros de que dichas esporas terrestres no hubieran sido ya depositadas allí artificialmente?, se preguntaba Lederberg. La carrera espacial entre estadounidenses y soviéticos podría haber dado como resultado el depósito de material biológico en la Luna, con lo cual la panspermia se volvería imposible de probar.

La hipótesis de la panspermia surgió pocos años después de la refutación definitiva de la teoría de la generación espontánea, época en que las teorías abiogenéticas eran ya muy poco convincentes.

¿ORIGEN TERRESTRE O DISEMINACIÓN?

Al principio, la panspermia se difundió como una hipótesis sobre origen de la vida. Lo cierto es que no se trataba de los orígenes, sino de la diseminación; no explicaba cómo surgió la vida, sólo trasladaba su origen a otro lugar. La hipótesis de la panspermia surgió pocos años después de la refutación definitiva de la teoría de la generación espontánea, época en que las teorías abiogenéticas (sustentadoras de que la vida se había originado de la nada en nuestro planeta) eran ya muy poco convincentes; tal era la causa de que esta teoría llegara a ser considerada seriamente, a pesar de no explicar en realidad el origen de la vida. Poco después, no obstante, perdió fuerza, cuando surgieron teorías y experimentos orientados a sugerir que la vida se había originado en nuestro planeta: esfuerzos teóricos, como los de Oparin, y experimentales, como los de Miller, apuntaban en esa dirección. Lederberg era de la misma opinión; no obstante, señalaba que la panspermia todavía podía ser considerada como un mecanismo de propagación de vida desde nuestro planeta hacia otros. De esta forma, se pensó que la importancia de la hipótesis de la panspermia radica en que proyectaría luz sobre las relaciones evolutivas más allá de la Tierra. Si el mecanismo de panspermia se presenta en la naturaleza, entonces el árbol darwiniano debe ser mucho más grande que lo representado hasta hoy. ¿Podríamos llegar a concebir las relaciones evolutivas del universo?

Según Lederberg, someter a prueba la teoría de la panspermia resultaba algo necesario para el desarrollo de una futura biología extraterrestre.

¡EVOLUCIÓN!

Según Lederberg, someter a prueba la teoría de la panspermia resultaba algo necesario para el desarrollo de una futura biología extraterrestre. En su artículo, titulado “Moondust”,2 ofrece un ejemplo preciso sobre la problemática: imaginemos que encontráramos en Marte bacterias capaces de evidenciar el contenido de ácido desoxirribonucleico (ADN); entonces, ¿dicho material genético se habría producido de manera autónoma, o compartiría algún ancestro común con los organismos terrestres? El dilema persistiría igualmente irresoluble en caso de que tales bacterias hipotéticas evidenciaran otro tipo de material genético: ¿se trata de un caso de desarrollo independiente o de divergencia evolutiva condicionada por un hábitat único? Ya sea que la vida se haya originado en este planeta o en otro, una conclusión definitiva sobre la hipótesis de la panspermia era ineludible para entender la evolución de la vida en el universo.

La Astrobiología se compone de elementos de Biología, Geología y Astrofísica para estudiar la factibilidad de vida fuera de la Tierra y, en tal caso, su origen, características y consecuencias.

LA POSIBILIDAD DE UNA EXOBIOLOGÍA

La brillante mente de Lederberg quedó preocupada, al caer en cuenta sobre algo que podría volverse un problema serio: la contaminación interplanetaria. ¿Cómo impedir que la imprudencia política afectara irremediablemente el desarrollo de la ciencia posterior? Por otro lado, pese al aparente pesimismo, Lederberg no sólo pregonaba la amenaza que representaba el inicio de la era espacial, sino también hablaba de los posibles beneficios resultantes para el desarrollo de las ciencias biológicas: aquellas antiguas especulaciones sobre vida extraterrestre por fin podrían ser puestas a prueba; quizá ya era la hora de emprender un viaje al estilo del Beagle, aunque dirigido a las Galápagos celestiales. De esta manera, Lederberg propuso que se formulara un acuerdo internacional para prevenir la contaminación interplanetaria, y así se creara un comité de expertos abocados a la búsqueda de vida extraterrestre, en los sentidos teórico y técnico.

Las respuestas fueron abruptamente positivas: En menos de un año se tenía ya una muy consistente base para la prevención de la contaminación interplanetaria, así como un gran equipo de científicos de diversos campos, todos unidos para consolidar una nueva disciplina científica: la Exobiología, ahora llamada Astrobiología, definida como la ciencia que estudia el origen, evolución, distribución y destino de la vida en el universo. Los sueños de Lederberg hechos realidad.

El punto de partida de la exobiología, el intento desesperado por probar la panspermia, se abandonó..., aunque no por mucho tiempo.

UN LIGERO DESVÍO

Pero no todo sucedió como se planeó. A pesar del esfuerzo, la Luna pronto se contaminó hasta el punto de considerarse que las medidas de prevención sobre la contaminación interplanetaria deberían relajarse. Después de esto, el programa exobiológico decidió continuar sin el ideal de la panspermia, concentrándose, en cambio, en las cuestiones de la abiogénesis para interpretar la evidencia desde esa perspectiva. Otras razones fueron: 1) de acuerdo con las más recientes teorías: la vida se originaba con relativa facilidad, por lo cual convendría pensar mejor en la posibilidad de orígenes independientes; 2) con base en lo experimental, no habían sido encontradas esporas terrestres que soportaran las condiciones espaciales; 3) aparentemente, no existía mecanismo natural alguno que pudiera elevar material terrestre sobre el campo gravitatorio.3

El punto de partida de la exobiología, el intento desesperado por probar la panspermia, se abandonó…, aunque no por mucho tiempo.



En los años setentas se encontraron meteoritos provenientes de Marte, con lo cual se recuperó la idea de que algunos mecanismos naturales posibilitarían el transporte de materia entre los planetas del sistema solar.

ORGANISMOS EXTREMÓFILOS

En la década de los setentas se encontraron meteoritos provenientes de Marte, con lo cual se recuperó la idea sobre la existencia de mecanismos naturales que posibilitarían el transporte de materia entre los planetas del sistema solar; si bien no se sabía cómo funcionaban, ya se conocía esta posibilidad. Entonces, sólo quedaba inquirir sobre la existencia de organismos microscópicos capaces de soportar las condiciones del espacio exterior, así como las condiciones iniciales y finales de la eyección e intrusión del medio de transporte (el meteorito). Se trataba, pues, de buscar microorganismos aptos para soportar: vacío extremo, desecación, radiación solar, radiación cósmica, microgravedad, frío extremo y calor extremo; en otras palabras, se buscaba un superorganismo, un extremófilo.

Ahora, para poder experimentar correctamente con los microorganismos conocidos, sería necesario determinar con precisión el aspecto cuantitativo de las condiciones descritas anteriormente, por ello, los científicos delimitaron los parámetros del meteorito marciano hallado en los setentas, con lo cual se demostró que algunas de estas rocas experimentaron presiones de 100,000 a 550,000 veces la presión atmosférica terrestre; temperaturas de 40 a 350 grados Celsius, y una aceleración aproximada 400,000 veces mayor a la gravedad de nuestra superficie.

Si en el laboratorio se encontrase una bacteria resistente a todo esto, habría buenas razones para considerar que la panspermia es posible (al menos en un viaje Marte-Tierra). Y bien: experimentos recientes indican que ¡algunas esporas son capaces de soportar tales condiciones!4 En lo tocante a la radiación ultravioleta, la cual resulta letal en cuestión de horas, incluso, para las esporas más fuertes, se demostró que no constituye peligro alguno, si éstas poseen una capa protectora. ¿Y dónde se hallaría un escudo antiradiación en el espacio?... Pues el mismo meteorito podría fungir como tal y, de ser así, las esporas sobrevivirían muchos millones de años en el espacio, lo requerido para la colonización exoplanetaria. La panspermia, hoy en día, vuelve a ser un prometedor campo de investigación dentro de la Astrobiología.

Nuevas mentes se han topado con la posibilidad de que ciertos mecanismos de eyección en la naturaleza logren lanzar grandes trozos de corteza terrestre al espacio exterior.

¿PANSPERMIA INVERSA?

Nuevas mentes se han topado con la posibilidad de que ciertos mecanismos de eyección en la naturaleza logren lanzar grandes trozos de corteza terrestre al espacio exterior. En 1985, Melosh5 conjeturó que los meteoritos marcianos encontrados fueron expulsados, debido a grandes impactos de asteroides y cometas con ese planeta, cuyos restos arrojados viajaron hasta la Tierra. Con esto en mente, surge el planteamiento sobre la posibilidad de que un proceso de panspermia inversa también haya podido suceder en el pasado, es decir, que por causa de impactos meteoríticos, rocas cargadas con material biológico hayan salido de la Tierra, lo que contaminaría otros planetas y satélites del Sistema Solar: fenómeno conocido como panspermia inversa o litopanspermia.

Recientemente, se ha planteado la necesidad de contar con un estudio6 que permita cuantificar la probabilidad de que, mediante un mecanismo como éste, granos de polen hayan podido viajar a otros planetas. Un primer resultado de este proyecto7 demuestra la factibilidad de que rocas apenas escapadas del campo gravitatorio terrestre, puedan llegar a la Luna, Venus, Marte y hasta el sistema de Júpiter, con sus lunas. Este trabajo recibió mucha atención en los medios de noticias científicas internacionales, tales como BBC News y Discovery News, entre otros.


Las nuevas herramientas conceptuales y métodos, la importancia de los extremófilos y las simulaciones matemáticas han conducido a considerar la hipótesis de la panspermia, al menos, en un nivel probabilístico.

PANSPERMIA VERSUS VIDA NATIVA EXTRATERRESTRE

Las nuevas herramientas conceptuales y métodos, la importancia de los extremófilos y las simulaciones matemáticas han dado pie a pensar que la hipótesis de la panspermia es, actualmente, reafirmada, al menos, en un nivel probabilístico.

Estos nuevos descubrimientos constituyen, ciertamente, un problema para quienes se han dedicado a buscar vida nativa, originada en otros planetas, pero, para otros representa una esperanza de que la vida en el universo realmente se halla relacionada en su totalidad, y somos parte de una gran estirpe cósmica, por lo cual, no sólo no estamos solos, sino que nuestra compañía es, además, familiar… muy familiar.



BIBLIOGRAFÍA

1. Dick, S. J. & J. E. Strick. The Living Universe: NASA and the Development of Astrobiology. New Brunswick, New Jersey: Rutgers University Press. 2004.

2. Lederberg, J. (1958) “Moondust”, Science, 127, 1473-1475.

3. Lederberg, J. (1960) “Exobiology: Approaches to Life Beyond the Earth”. Science, 132, 393 400.

4. Rampelotto, P. H. (2010) “Panspermia: A Promising Field of Research”. en Astrobiology Science Conference 2010: Evolution and Life: Surviving Catastrophes and Extremes on Earth and Beyond. Abril 26-20, 2010, League City, Texas.LPI Contribution Núm. 1538, p. 5224.

5. Melosh, H. J. (1985) “Impact Cratering Mechanics - Relationship between the Shock Wave and Excavation Flow”. Icarus, 62, 339-343.

6. Vázquez, R., Nuñez, P. G., Reyes-Ruiz, M., Chávez, C. E., Hernández, S., Oceguera, Y., Gil, S., Guillén, P. F., Rodríguez, S., Segura, A., Martín-Torres, F. J., Olguín, L. (2011) “Could Terrestrial Pollen Grains be Transported to Other Planets?”. ORIGINS 2011: ISSOL and Bioastronomy Joint International Conference, Julio 3-8, 2011, Montpellier, Francia.
http://www.origins2011.univ-montp2.fr/PublSchedAbstr/P7.html

7. Reyes-Ruiz, M., Chávez, C. E., Hernández, M. S., Vázquez, R., Aceves, H., Núñez, P. G. (2012) “Dynamics of Escaping Earth Ejecta and Their Collision Probability With Different Solar System Bodies”. Icarus, (en arbitraje; arXiv:1108.3375).

Curriculum

 

Yevi Oceguera Ponce cursa el último semestre de la licenciatura en Biología, en la Universidad Autónoma de Baja California, como becario del grupo de Astrobiología del Instituto de Astronomía-UNAM, Ensenada, B. C. (proyecto Conacyt 128563).

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