Sólo tenemos un ejemplo de biología formándose en el universo: la vida en la Tierra. Pero ¿y si la vida pudiera formarse de otras maneras? ¿Cómo buscas vida extraterrestre cuando No sé cómo podría ser la vida extraterrestre.?
Estas preguntas son preocupantes astrobiólogos—científicos que buscan vida más allá de la Tierra. Los astrobiólogos han intentado encontrar reglas universales que gobiernen el surgimiento de sistemas físicos y biológicos complejos tanto en la Tierra como más allá.
soy un astrónomo quien tiene escrito extensamente sobre astrobiología. A través de mi investigación, he aprendido que la forma más abundante de vida extraterrestre probablemente sea la microbiana, ya que las células individuales pueden formarse más fácilmente que los organismos grandes. Pero en caso de que haya vida extraterrestre avanzada ahí fuera, estoy en el sitio internacional consejo asesor para el grupo que diseña mensajes para enviar a esas civilizaciones.
Detectando vida más allá de la Tierra
desde el primer descubrimiento de un exoplaneta en 1995, más de 5.000 exoplanetaso planetas que orbitan alrededor de otras estrellas.
Muchos de estos exoplanetas son pequeños y rocosos, como la Tierra, y en el zonas habitables de sus estrellas. La zona liveable es el rango de distancias entre la superficie de un planeta y la estrella que orbita que permitiría al planeta tener agua líquida y así sustentar la vida tal como la conocemos en la Tierra.
La muestra de exoplanetas detectada hasta el momento proyecta 300 millones de experimentos biológicos potenciales en nuestra galaxia—o 300 millones de lugaresincluidos exoplanetas y otros cuerpos como lunas, con condiciones adecuadas para que surja la biología.
La incertidumbre para los investigadores comienza con la definición de vida. Parece que definir la vida debería ser fácil, ya que conocemos la vida cuando la vemos, ya sea un pájaro volador o un microbio que se mueve en una gota de agua. Pero Los científicos no se ponen de acuerdo sobre una definición.y algunos piensan que tal vez no sea posible una definición exhaustiva.
La NASA outline la vida como una “reacción química autosostenida capaz de una evolución darwiniana”. Eso significa organismos con un sistema químico complejo que evoluciona adaptándose a su entorno. La evolución darwiniana cube que la supervivencia de un organismo depende de su aptitud en su entorno.
La evolución de la vida en la Tierra ha progresado a lo largo de miles de millones de años desde organismos unicelulares hasta animales grandes y otras especies, incluidos los humanos.
Los exoplanetas son remotos y cientos de millones de veces más débiles que sus estrellas madre, por lo que estudiarlos es un desafío. Los astrónomos pueden inspeccionar las atmósferas y superficies de exoplanetas similares a la Tierra utilizando un método llamado espectroscopia buscar firmas químicas de la vida.
La espectroscopia podría detectar firmas de oxígeno en la atmósfera de un planeta, que microbios llamados algas verdiazules crearon mediante la fotosíntesis en la Tierra hace varios miles de millones de años, o firmas de clorofilaque indican vida vegetal.
La definición de vida de la NASA conduce a algunas conclusiones importantes pero preguntas sin respuesta. ¿Es common la evolución darwiniana? ¿Qué reacciones químicas pueden llevar a la biología fuera de la Tierra?
Evolución y complejidad
Toda la vida en la Tierra, desde una espora de hongo hasta una ballena azul, evolucionó a partir de un microbio. último ancestro común hace unos cuatro mil millones de años.
Los mismos procesos químicos se observan en todos los organismos vivos de la Tierra, y esos procesos podría ser common. También pueden ser radicalmente diferente en otra parte.
En octubre de 2024, un diverso grupo de científicos se reunieron pensar fuera de lo común sobre la evolución. Querían dar un paso atrás y explorar qué tipo de procesos creaban orden en el universo (biológico o no) para descubrir cómo estudiar el surgimiento de vida totalmente diferente a la vida en la Tierra.
Dos investigadores presentes argumentaron que los sistemas complejos de sustancias químicas o minerales, cuando se encuentran en entornos que permiten que algunas configuraciones persistan mejor que otras, evolucionar para almacenar mayores cantidades de información. A medida que pasa el tiempo, el sistema se volverá más diverso y complejo, adquiriendo las funciones necesarias para sobrevivir, a través de una especie de selección pure.
Especularon que podría haber una ley para describir la evolución de una amplia variedad de sistemas físicos. La evolución biológica a través de la selección pure sería sólo un ejemplo de esta ley más amplia.
En biología, información se refiere a las instrucciones almacenadas en la secuencia de nucleótidos de una molécula de ADN, que en conjunto forman el genoma de un organismo y dictan cómo se ve el organismo y cómo funciona.
si defines Complejidad en términos de teoría de la información.la selección pure hará que un genoma se vuelva más complejo a medida que almacena más información sobre su entorno.
La complejidad podría ser útil para medir la frontera entre la vida y la no vida.
Sin embargo, es erróneo concluir que los animales son más complejos que los microbios. La información biológica aumenta con el tamaño del genoma, pero densidad de información evolutiva gotas. La densidad de información evolutiva es la fracción de genes funcionales dentro del genoma, o la fracción del materials genético complete que expresa aptitud para el medio ambiente.
Los organismos que la gente considera primitivos, como las bacterias, tienen genomas con una alta densidad de información, por lo que aparecer mejor diseñado que los genomas de plantas o animales.
A teoría common de la vida sigue siendo esquivo. Una teoría así incluiría los conceptos de complejidad y almacenamiento de información, pero no estaría ligada al ADN ni a los tipos particulares de células que encontramos en la biología terrestre.
Implicaciones para la búsqueda de vida extraterrestre
Los investigadores han explorado alternativas a la bioquímica terrestre. Todos los organismos vivos conocidos, desde las bacterias hasta los humanos, contienen agua, y es un disolvente que se esencial para la vida en la Tierra. Un disolvente es un medio líquido que facilita reacciones químicas de las que podría surgir la vida. Pero la vida también podría surgir de otros disolventes.
Astrobiólogos Willam Bains y Sara Seager han explorado miles de moléculas que podrían estar asociadas con la vida. Disolventes plausibles incluyen ácido sulfúrico, amoníaco, dióxido de carbono líquido e incluso azufre líquido.
La vida extraterrestre podría no existir basado en carbonoque forma la columna vertebral de todas las moléculas esenciales de la vida, al menos aquí en la Tierra. Puede que ni siquiera necesito un planeta para sobrevivir.
Las formas avanzadas de vida en planetas alienígenas podrían ser tan Es extraño que sean irreconocibles.. Mientras los astrobiólogos intentan detectar vida fuera de la Tierra, tendrán que ser creativos.
Una estrategia es medir firmas minerales en las superficies rocosas de exoplanetas, ya que La diversidad mineral sigue la evolución biológica terrestre.. A medida que la vida evolucionó en la Tierra, utilizó y creó minerales para exoesqueletos y hábitats. Los cien minerales presentes cuando se formó la vida por primera vez han aumentado hasta unos 5.000 en la actualidad.
Por ejemplo, los circones son cristales simples de silicato que se remontan a la época anterior al comienzo de la vida. Un circón encontrado en Australia es el pieza más antigua conocida de la corteza terrestre. Pero otros minerales, como apatitoun mineral complejo de fosfato de calcio, son creados por la biología. La apatita es un ingrediente principal de los huesos, los dientes y las escamas de pescado.
Otra estrategia para encontrar vida diferente a la de la Tierra es detectar evidencia de una civilizacióncomo las luces artificiales, o el contaminante industrial dióxido de nitrógeno en la atmósfera. Estos son ejemplos de trazadores de vida inteligente llamados firmas tecnológicas.
No está claro cómo y cuándo primera detección de vida más allá de la Tierra sucederá. Podría ser dentro del sistema photo voltaic, olfateando atmósferas de exoplanetas, o detectando señales de radio artificiales de una civilización distante.
La búsqueda es un camino sinuosono es un camino sencillo. Y eso es para la vida tal como la conocemos; para la vida tal como la conocemos, todas las apuestas están canceladas.
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Crédito de la imagen: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA/Francis Reddy
