¿Cómo se dio la evolución de la vida en el planeta Tierra?

miércoles, agosto 9, 2023

Astrónomos, biólogos, químicos, naturalistas, científicos planetarios y otros expertos dialogaron, en Origins 2023, sobre los últimos hallazgos en la formación de materia orgánica involucrada en el origen de la vida y su transición a sistemas vivos

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Origins 2023 reunió a más de 160 investigadores de todo el mundo para explorar la vida más allá de La Tierra. Astrónomos, biólogos, químicos, naturalistas, científicos planetarios y otros expertos dialogaron sobre los últimos hallazgos en la formación de materia orgánica involucrada en el origen de la vida y su transición a sistemas vivos.

Este fue un encuentro organizado en conjunto por la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida (ISSOL, por sus siglas en inglés) y la Comisión de Astrobiología de la Unión Astronómica Internacional (IAU) que se desarrolló del 30 de julio al 4 de agosto en la USFQ. Nicolle Zellner, investigadora y profesora de Física en Albion College, Estados Unidos, es una de las científicas que llegó a Quito para este evento.

Nicolle es experta en ciencia lunar y ha dedicado gran parte de su trayectoria a estudiar muestras lunares y responder grandes preguntas sobre la evolución del sistema solar. Para comprender mejor este tema, hablamos con Nicolle para preguntarle sobre su investigación y perspectiva.

Desde la perspectiva de la ciencia, ¿qué teorías deberíamos considerar para saber de dónde venimos como especie?

Esa es una de las razones por las que estamos aquí en esta conferencia. La comunidad de Orígenes de la Vida está interesada en responder preguntas sobre cómo surgieron las primeras biomoléculas, y cómo estas biomoléculas se combinaron para formar los ingredientes más complejos necesarios para la vida tal como la conocemos. Entonces, ¿estas biomoléculas se generaron en La Tierra o  fueron entregadas por asteroides y cometas, o hay una combinación de ambas? Estas son algunas de las preguntas sobre de dónde venimos.

¿Dónde empezó la vida en La Tierra? ¿Fue en el océano, en el aire, o en los volcanes?

Esa es otra excelente pregunta. Hay mucha incertidumbre e hipótesis en la comunidad de Orígenes de la Vida. Si la vida comenzó en una pequeña laguna cálida, o si se generó cerca de un conducto hidrotermal, o si necesitaba algún tipo de tierra para ciclos húmedos y secos como las mareas subiendo y retrocediendo. Hay pros y contras para todas estas ideas. La temperatura es un gran problema; las biomoléculas realmente solo existen en un rango específico de temperaturas. El pH, ya sea ácido o básico, y luego el rango entre esos límites de pH es importante. La densidad de las moléculas también es crucial; las moléculas deben estar concentradas para estar en contacto entre sí y realizar esas reacciones químicas. Y hay muchos otros parámetros que son importantes para tratar de decidir dónde y cómo comenzó la vida.

Mencionaste agua; el agua cubre aproximadamente el 70% de la superficie de La Tierra, ¿cuánto agua existía en la superficie hace 4 mil millones de años?

Bueno, no lo sabemos. Sabemos que había agua hace unos 4.2 a 4.3 mil millones de años. Tenemos evidencia de eso en muestras terrestres llamadas circones. Pero, cuánta había y de dónde vino son, de nuevo, grandes preguntas en el estudio del sistema solar y el estudio de la evolución de nuestro sistema solar.

¿Cuáles crees que fueron los primeros animales en La Tierra? ¿Esponjas? ¿O qué tipo de animales?

Sí. Entonces, los primeros animales probablemente fueron organismos unicelulares, de naturaleza microbiana. Estos son los organismos más abundantes que seguimos teniendo en nuestro planeta. Esto se debe a que la vida necesita comenzar de manera simple; simplemente no puedes comenzar con una esponja. Eso es relativamente complejo. Entonces, de ser células muy simples, los organismos multicelulares eventualmente evolucionaron en algo que era comunitario, como una esponja, el primer indicio de que tenemos de ello es de alrededor de 3.4 mil millones de años. Entonces, si teníamos esos tipos de organismos hace 3.4 mil millones de años, ciertamente teníamos organismos mucho más simples antes de ese tiempo.

¿Piensas que, además de nuestra galaxia, hay vida en algún otro lugar del cosmos?

Excelente pregunta. Cuando decimos vida en nuestra galaxia, realmente estamos hablando de vida en nuestro sistema solar. Recuerda, nuestro sistema solar es solo un sistema planetario en una galaxia, la Vía Láctea, con cientos de miles de millones de estrellas, y el telescopio Kepler nos ha dicho que básicamente cada estrella debería tener un planeta. Entonces, la primera pregunta es, ¿tenemos vida en nuestro sistema solar además de en La Tierra? Entonces, estamos mirando lugares como Marte, por supuesto. Tenemos campañas activas en este momento en Marte, para tratar de buscar moléculas biológicamente relevantes, y estamos interesados en explorar Europa, la luna helada de Júpiter, y Encélado, una luna helada de Saturno. Estos son lugares en nuestro sistema solar donde pensamos que podría haber vida. Hay más de 5000 planetas orbitando alrededor de otras estrellas en nuestra galaxia, algunos de ellos están en la zona habitable de la estrella, donde hay agua líquida en la superficie. ¿Pienso que hay vida? Quizás. Es vida muy simple. Lleva mucho tiempo llegar a la vida compleja como nosotros, y creo que, sí, el tiempo lo dirá.

¿Y qué pasa con otros universos, cómo serían? ¿Podrían ser habitables?

Tenemos que recordar cuál es la escala de estos objetos celestes. Tenemos nuestro sistema solar dentro de nuestra galaxia, nuestra galaxia está dentro del universo. Hay alrededor de 300 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, 100 mil millones de galaxias en nuestro universo. ¿Existen otros universos? Quizás. Las matemáticas y la física no excluyen otros universos. ¿Los hemos detectado? No. Todo lo que sabemos es sobre nuestro universo y lo que hay en él. Entonces, creo que la pregunta aún es incontestable. No lo sé, el tiempo lo dirá.

¿Qué hay de la misión Artemis? ¿Qué podría enseñarnos sobre el estudio y evolución de la luna y sobre los orígenes humanos?

Sí, Artemis es realmente emocionante. Es la misión de la NASA para hacer aterrizar a la primera mujer y a la primera persona de color en la luna en más de 50 años. Estos astronautas aterrizarán en el lado oculto de la luna, el lado de la luna que no vemos a simple vista. En ese lado oculto de la luna, recolectarán muestras que probablemente aún no tengamos en nuestra colección. Todas las misiones de retorno de muestras soviéticas y estadounidenses provienen de una región ecuatorial muy estrecha en el lado cercano de la luna. Los astronautas de Artemis estarán en el lado oculto de la luna, por lo que es probable que tengamos muestras que serán diferentes. Y sí, eso nos dirá mucho sobre la evolución lunar y, potencialmente, la evolución de La Tierra y la luna y, potencialmente, la evolución del sistema solar.