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Puede que no sea obvio a primera vista, pero el carbono es un elemento fundamental de la vida en la Tierra. El ADN y el ARN est\u00e1n compuestos de carbono. Y no solo de carbono, por supuesto, sino que este puede unirse a otras mol\u00e9culas para formar largas cadenas esenciales para la vida. Y no solo para la vida humana, sino para toda la vida: desde plantas y hongos hasta mam\u00edferos, insectos y m\u00e1s all\u00e1. Toda la vida en nuestro planeta se basa en el carbono.<\/p>\n
T\u00e9cnicamente, toda forma de vida debe basarse en el carbono. Es totalmente posible que otro elemento reemplace al carbono en la formaci\u00f3n de las cadenas moleculares que componen los elementos b\u00e1sicos de la vida, pero todo esto es te\u00f3rico. Nunca hemos visto formas de vida que no se basen en el carbono; generalmente las relegamos a la ciencia ficci\u00f3n y las representamos como algo bastante extra\u00f1o.<\/p>\n
Si toda la vida se basa realmente en el carbono, surge la pregunta: \u00bfpor qu\u00e9? \u00bfQu\u00e9 hace del carbono el elemento ideal para la vida? \u00bfY qu\u00e9 tan plausibles son las teor\u00edas sobre otros elementos? \u00bfQu\u00e9 elementos podr\u00edan contribuir a la formaci\u00f3n de la vida, y c\u00f3mo podemos saberlo? \u00a1Descubr\u00e1moslo!<\/p>\n
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Aunque el hidr\u00f3geno es el elemento m\u00e1s abundante del universo y el ox\u00edgeno es esencial para la vida, el carbono es la base de la vida y el elemento m\u00e1s importante en esta ecuaci\u00f3n. Esto se debe a las propiedades \u00fanicas del carbono, de las que carecen muchos otros elementos. En particular, el carbono es un excelente colaborador, ya que forma f\u00e1cilmente enlaces fuertes con otros elementos.<\/p>\n
La fuerza de los enlaces de carbono permite la formaci\u00f3n de mol\u00e9culas muy complejas. El ADN, por ejemplo, es una mol\u00e9cula extremadamente compleja. Su funci\u00f3n se basa en que los enlaces de carbono la mantienen unida. Forma f\u00e1cilmente largas cadenas polim\u00e9ricas, que permiten la existencia del ADN y las prote\u00ednas, ya que estas pueden alcanzar longitudes muy grandes.<\/p>\n
La f\u00f3rmula molecular del ADN es C15H31N3O13P2. Como se puede observar, el carbono desempe\u00f1a un papel fundamental en la mol\u00e9cula. Aqu\u00ed, se une al hidr\u00f3geno, el nitr\u00f3geno, el ox\u00edgeno y el f\u00f3sforo. Estos son los elementos fundamentales de la vida. Todo lo dem\u00e1s se construye a su alrededor, por lo que el carbono es una especie de estructura o esqueleto sobre el que se basa la vida.<\/p>\n
Nuestro mundo est\u00e1 literalmente repleto de carbono, sobre todo en comparaci\u00f3n con muchos otros elementos. De hecho, el carbono es el cuarto elemento m\u00e1s abundante en todo el universo. Los tres primeros son el hidr\u00f3geno, el helio y el ox\u00edgeno, todos ellos gases. Por lo tanto, el carbono es la sustancia s\u00f3lida m\u00e1s com\u00fan. As\u00ed pues, dada su abundancia, no sorprende que pueda ser fundamental para la vida.<\/p>\n
Debido a que los \u00e1tomos son tan peque\u00f1os, esto facilita enormemente la formaci\u00f3n de cadenas moleculares extremadamente complejas. Como ya hemos mencionado, el carbono puede formar prote\u00ednas y az\u00facares. Todo lo que la vida necesita para obtener energ\u00eda se basa en el carbono, al igual que la vida misma. Esto significa que los organismos vivos pueden descomponer otras mol\u00e9culas basadas en carbono para obtener la energ\u00eda que necesitan para sobrevivir. Es una especie de ejemplo microsc\u00f3pico de "somos lo que comemos".<\/p>\n
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En la Tierra existe un fen\u00f3meno llamado ciclo del carbono. Se trata de un proceso a gran escala que abarca todo el planeta. Permite que todo el planeta recicle el carbono, lo distribuya y, en cierto modo, sustente la vida.<\/p>\n
Las reservas mundiales de carbono son limitadas. No lo destruimos, pero tampoco lo creamos. Desde luego, no podemos, sobre todo a esta escala. As\u00ed que tenemos tanto carbono como nunca antes. Esto significa que todo lo que lo utilice acabar\u00e1 teniendo que compartirlo. Es muy posible que parte del carbono que llevas dentro haya estado alguna vez en Abraham Lincoln, en un tiranosaurio rex y, quiz\u00e1s, en los primeros organismos unicelulares que nadaban en esas aguas cuando la vida comenz\u00f3 en nuestro planeta.<\/p>\n
Las plantas absorben di\u00f3xido de carbono del aire. Este se almacena en el suelo y en las ra\u00edces, y puede liberarse cuando las plantas mueren. Los oc\u00e9anos absorben el carbono, y los organismos vivos, como los animales, lo exhalan a la atm\u00f3sfera para intercambiarlo con ox\u00edgeno.<\/p>\n
Una parte importante del ciclo del carbono est\u00e1 ligada a la atm\u00f3sfera y a c\u00f3mo el di\u00f3xido de carbono afecta la calidad del aire y las temperaturas globales. Pero tambi\u00e9n podemos observar c\u00f3mo se mueve el carbono de otras maneras: cuando las plantas lo absorben, los animales consumen las plantas, los animales nos consumen a nosotros, y estos \u00e1tomos de carbono se intercambian constantemente en diversas formas. No se trata solo de di\u00f3xido de carbono; tambi\u00e9n se transfieren prote\u00ednas, az\u00facares y otras mol\u00e9culas entre organismos en la danza c\u00edclica de la vida.<\/p>\n
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Entonces, si el carbono puede constituir la base de la vida porque se combina f\u00e1cilmente con otros elementos, \u00bfson estos otros elementos capaces de realizar la misma funci\u00f3n? Resulta que, si bien el carbono es id\u00f3neo para esta tarea, no est\u00e1 solo. Es importante recordar que todo esto es puramente te\u00f3rico, pero \u00bfqu\u00e9 es la ciencia si no se plantea preguntas para comprobar si algo es posible?<\/p>\n
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El silicio se encuentra justo debajo del carbono en la tabla peri\u00f3dica. Suele ser el elemento que m\u00e1s se menciona al hablar de posibles formas de vida. Esto se debe a que su estructura molecular se asemeja mucho a la del carbono. Si bien no forma enlaces complejos con tanta facilidad con otros elementos, su capacidad es bastante buena.<\/p>\n
Estructuralmente, muchos de los enlaces y mol\u00e9culas del silicio se asemejan a los del carbono. El silicio tambi\u00e9n puede formar enlaces fuertes con el ox\u00edgeno, lo cual ser\u00eda necesario para crear los componentes b\u00e1sicos de la vida, al menos tal como la entendemos. Sin embargo, este enfoque tambi\u00e9n presenta posibles inconvenientes.<\/p>\n
No todos los enlaces entre \u00e1tomos de silicio son tan fuertes como los que se forman entre \u00e1tomos de carbono. El silicio es ideal para altas temperaturas, pero a las temperaturas habituales de la superficie terrestre, los enlaces entre \u00e1tomos de carbono son mucho m\u00e1s fuertes. Adem\u00e1s, los \u00e1tomos de silicio son mucho m\u00e1s grandes que los de carbono. Esto los hace algo voluminosos en algunas mol\u00e9culas y reduce la posibilidad de crear algunos de los pol\u00edmeros m\u00e1s complejos que se pueden sintetizar con carbono.<\/p>\n
Investigadores han logrado manipular microbios en el laboratorio para crear compuestos org\u00e1nicos a partir de silicio, algo que no suele ocurrir en la naturaleza. Esto refuerza significativamente la idea de que alg\u00fan d\u00eda podr\u00edamos descubrir vida basada en silicio en el universo.<\/p>\n
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La idea de posibles formas de vida basadas en metano es un poco m\u00e1s te\u00f3rica que la cuesti\u00f3n del silicio. Aqu\u00ed es donde las cosas se vuelven mucho m\u00e1s complejas y dif\u00edciles de entender. Como m\u00ednimo, el carbono y el silicio son elementos distintos. El metano es una mol\u00e9cula compuesta de carbono y ox\u00edgeno, as\u00ed que quiz\u00e1s t\u00e9cnicamente se trate de vida basada en carbono. Sin embargo, el metano no es un entorno en el que la mayor\u00eda de las formas de vida en la Tierra puedan prosperar. Desde luego, no querr\u00edas respirarlo con regularidad.<\/p>\n
Investigadores de la NASA que estudian Tit\u00e1n, una de las lunas de Saturno, han descubierto cianuro de vinilo en su atm\u00f3sfera. Creen que este compuesto org\u00e1nico podr\u00eda proporcionar membranas celulares para formas de vida que se alimentan de metano. Probablemente se tratar\u00eda de microorganismos en los oc\u00e9anos de metano que cubren la luna, pero te\u00f3ricamente es posible.<\/p>\n
Las membranas en Tit\u00e1n estar\u00edan compuestas de nitr\u00f3geno, carbono e hidr\u00f3geno, a diferencia del f\u00f3sforo y el ox\u00edgeno que se encuentran aqu\u00ed en la Tierra.<\/p>\n
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Los f\u00f3siles m\u00e1s antiguos que hemos encontrado en la Tierra datan de hace 3.400 millones de a\u00f1os. Fue la \u00e9poca de los or\u00edgenes de la vida, y nuestro planeta no se parec\u00eda al de hoy. No hab\u00eda ox\u00edgeno en la atm\u00f3sfera ni fotos\u00edntesis para convertir el di\u00f3xido de carbono en algo respirable. El mundo era caliente, gaseoso y extremadamente inh\u00f3spito para cualquier ser vivo actual. Entonces, \u00bfc\u00f3mo surgi\u00f3 la vida y qu\u00e9 funci\u00f3n desempe\u00f1\u00f3?<\/p>\n
Los f\u00f3siles descubiertos por los cient\u00edficos indican la existencia de microorganismos que utilizan el azufre como fuente de energ\u00eda. Estos microorganismos crecieron y se multiplicaron, lo que gener\u00f3 esperanzas de que alg\u00fan d\u00eda se pueda descubrir vida, o al menos evidencia de ella, en Marte.<\/p>\n
Adem\u00e1s, se cree que algunos de los compuestos de azufre que dieron origen a la vida en la Tierra proced\u00edan originalmente del espacio. Si aterrizaron aqu\u00ed y dieron lugar a dinosaurios, palomas y futbolistas, \u00bfqui\u00e9n sabe qu\u00e9 podr\u00eda haber ocurrido en otro planeta?<\/p>\n
Al igual que el metano, el amon\u00edaco es otra sustancia en la que, por decirlo suavemente, la mayor\u00eda de los organismos vivos en la Tierra no pueden sobrevivir. Existen teor\u00edas sobre la vida basada en el amon\u00edaco, pero en este caso, no se trata tanto de que el amon\u00edaco reemplace al carbono \u2014lo cual es imposible porque es una mol\u00e9cula, no un \u00e1tomo\u2014 sino m\u00e1s bien de que reemplace al agua.<\/p>\n
El amon\u00edaco no es del todo incompatible con la vida. Producimos amon\u00edaco en la orina, por lo que forma parte de nuestra biolog\u00eda, aunque no se considera una sustancia org\u00e1nica. Esto se debe simplemente a que es un compuesto que contiene nitr\u00f3geno y no carbono. La vida basada en el carbono es org\u00e1nica. Sin embargo, si descubri\u00e9ramos vida no basada en el carbono, tu definici\u00f3n de materia org\u00e1nica tendr\u00eda que modificarse.<\/p>\n
Dado que muy pocos planetas del Sistema Solar, y quiz\u00e1s incluso del Universo entero, tienen agua l\u00edquida, es l\u00f3gico preguntarse qu\u00e9 otros l\u00edquidos podr\u00edan haber dado origen a la vida. La vida tal como la conocemos requiere agua, pero \u00bfqui\u00e9n dijo que la vida tiene que ser como nosotros? Ah\u00ed es donde entra en juego el amon\u00edaco.<\/p>\n
Incluso en nuestro sistema solar, existen pocos l\u00edquidos que se encuentren en grandes cantidades. Mercurio y Venus contienen \u00e1cido sulf\u00farico. Si bien tenemos agua, y se ha detectado en algunas lunas, es probable que los planetas m\u00e1s fr\u00edos contengan amon\u00edaco, que tiene un punto de congelaci\u00f3n m\u00e1s bajo. A medida que descienden las temperaturas, el metano se lic\u00faa, e incluso el nitr\u00f3geno podr\u00eda estar presente en estado l\u00edquido en los confines del sistema solar.<\/p>\n
La presencia de un l\u00edquido en suspensi\u00f3n no implica que pueda funcionar en organismos vivos. Debe cumplir con una serie de criterios, como la capacidad de actuar como disolvente, tener baja viscosidad, resistencia a las fluctuaciones de temperatura y otros factores. Teniendo todo esto en cuenta, si descartamos el agua l\u00edquida, que se considera ideal, el amon\u00edaco es nuestra mejor alternativa.<\/p>\n
El amon\u00edaco es la cuarta mol\u00e9cula m\u00e1s abundante del universo y su composici\u00f3n qu\u00edmica es muy similar a la del agua. No es exactamente igual al agua, que es esencial para el funcionamiento de los organismos vivos, pero nuestro conocimiento se basa en lo que sabemos y hemos observado, por lo que es dif\u00edcil determinar si nos falta alg\u00fan detalle.<\/p>\n
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Existe otra teor\u00eda sobre c\u00f3mo pudo haberse originado la vida en alg\u00fan lugar del universo que deja muy atr\u00e1s la idea de la vida basada en el carbono. Va incluso m\u00e1s all\u00e1 de la idea de la vida basada en el silicio, la vida basada en el amon\u00edaco o cualquier cosa similar. Es la vida como un collar c\u00f3smico, y es el extremo m\u00e1s radical de todos.<\/p>\n
Si consideramos lo que sabemos sobre la vida extrema en la Tierra, podr\u00edamos recordar algo como el tard\u00edgrado. Estos diminutos organismos pueden sobrevivir en fr\u00edo extremo, calor extremo e incluso en el vac\u00edo del espacio. Tambi\u00e9n existen formas de vida que prosperan alrededor de chimeneas hidrotermales incre\u00edblemente calientes y t\u00f3xicas que brotan en el fondo del oc\u00e9ano. Si bien estas son excepciones, demuestran que hay casos en los que la vida puede prosperar de maneras que desaf\u00edan nuestras expectativas. Donde el 99,91 TP3T de todo lo dem\u00e1s perecer\u00eda, estas criaturas prosperan como seres pac\u00edficos. Ahora imaginen esto a escala c\u00f3smica.<\/p>\n
Si dejamos de lado lo que creemos saber sobre los elementos esenciales para la vida \u2014a saber, el carbono, el ox\u00edgeno, el agua, la gravedad adecuada y la distancia correcta a la estrella\u2014 podemos comenzar a buscar en lugares verdaderamente ex\u00f3ticos. Por ejemplo, en el interior de las propias estrellas.<\/p>\n
Esto es pura especulaci\u00f3n te\u00f3rica, pero la idea es que podr\u00eda existir una part\u00edcula similar al bos\u00f3n de Higgs, llamada monopolo magn\u00e9tico. Ni siquiera sabemos si esta part\u00edcula es real. Al igual que el bos\u00f3n de Higgs, permaneci\u00f3 en el plano te\u00f3rico durante mucho tiempo. Si bien la existencia del bos\u00f3n de Higgs finalmente se demostr\u00f3, esta part\u00edcula a\u00fan se nos escapa.<\/p>\n
De ser cierto, estas part\u00edculas podr\u00edan conectarse mediante filamentos c\u00f3smicos, formando estructuras similares al ADN dentro de las estrellas. Si la capacidad de autorreplicarse est\u00e1 codificada en el ARN y el ADN, estas part\u00edculas podr\u00edan desempe\u00f1ar una funci\u00f3n similar dentro de las estrellas, codificando y reproduci\u00e9ndose, creando as\u00ed una forma de vida distinta a cualquier otra existente en nuestro planeta. Ser\u00eda vida basada en part\u00edculas, o al menos sus componentes b\u00e1sicos.<\/p>\n
En cuanto a si estos collares podr\u00edan llegar a tener alg\u00fan significado consciente, esa es otra historia, \u00bfqui\u00e9n sabe?<\/p>\n
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