¿Estamos solos en el universo? Esta pregunta fundamental ha intrigado a la humanidad desde tiempos inmemoriales. La paradoja de Fermi, formulada por el físico Enrico Fermi en la década de 1950, plantea una inquietante contradicción: si el universo es tan vasto y antiguo, ¿por qué no hemos encontrado evidencia de otras civilizaciones?

Cuando pensamos en vida extraterrestre, nuestra imaginación suele elaborar a seres inteligentes y tecnológicamente avanzados. Tal vez el cine se ha encargado de cultivar esa idea e impregnarla en nuestra mente. Sin embargo, la realidad científica sugiere que deberíamos ajustar nuestras expectativas. Si existe vida fuera de la tierra, lo más probable es que se aleje de los estándares normalmente esperados y más bien se asemeje a la vida microbiana. En este sentido, la disciplina de la biología, que se ocupa de este tema es la astrobiología, y aunque no es reciente, la tecnología con la que ahora disponemos podría hacer que nos otorgue grandes sorpresas más pronto de lo que esperamos.

La astrobiología es interdisciplinaria y fusiona conocimientos de astronomía, biología, química, geología y física. Es decir, esta se vale de muchas disciplinas de las ciencias naturales para elaborar no solo su marco teórico sino sus interesantes hipótesis tales como la Panspermia, que propone que los ingredientes necesarios para la vida llegaron a la Tierra desde el espacio y que las condiciones del planeta permitieron que se desarrollara. Así también la teoría de Oparin, quien propone que la vida se desarrolló a partir de moléculas inorgánicas, a través de un proceso de auto-ensamblaje.

Cabe mencionar que la astrobiología puede relacionarse con la exobiología que estudia la posibilidad de vida extraterrestre, y la cual es, en muchos aspectos, una rama de la astrobiología, centrada en el estudio de los organismos que podrían existir fuera de la Tierra, especialmente en condiciones extremas. Ambas disciplinas se basan en evidencia empírica y el método científico, lo que les otorga un enfoque riguroso y verificable, pero dista de la ufología, astrología, criptozoología entre otras que son consideradas como pseudociencias.  

Como una ciencia basada en el método científico y las pruebas verificables, la astrobiología cuenta con líneas de investigación principales tales como: el estudio del origen de la vida terrestre, en la que los astrobiólogos estudian cómo surgió la vida en nuestro planeta para identificar procesos similares que podrían ocurrir en otros mundos; el desarrollo de organismos extremófilos, que se encarga del estudio de microorganismos que sobreviven en condiciones extremas en la Tierra (temperaturas extremas, alta presión, ausencia de luz) y que proporciona pistas sobre la posible vida en otros planetas y el estudio de mundos potencialmente habitables, cuya  investigación se centra en planetas y lunas que reúnen condiciones básicas para la vida como presencia de agua líquida, fuentes de energía disponibles , elementos químicos esenciales, atmósfera protectora entre otros.

Un oasis en el desierto rojo

En la búsqueda de vida extraterrestre, Marte, el planeta rojo, sigue siendo un foco de fascinación y estudio. En noviembre de 2019, la conferencia "Vida actual en Marte: ¿qué sigue?", celebrada en Carlsbad, Nuevo México, marcó un punto de inflexión en la investigación astrobiológica sobre el planeta. Reuniendo a expertos en habitabilidad y astrobiología, este evento propuso un cambio significativo en la estrategia de búsqueda de vida marciana. En lugar de intentar detectar vida en todo el planeta, los científicos sugirieron enfocarse en "oasis" específicos: áreas más prometedoras donde las condiciones podrían ser adecuadas para sustentar vida, ya sea pasada o presente. 

Estos "refugios" incluyen las cuevas marcianas, que actúan como escudos naturales contra la radiación; el subsuelo profundo, que podría albergar agua líquida y ofrecer protección contra condiciones extremas; las zonas de hielo, que podrían preservar evidencias biológicas y registrar la historia climática de Marte; y las regiones salinas, donde organismos extremófilos podrían haber prosperado en ambientes similares a los extremos de la Tierra. Los avances en la exploración de estos refugios no solo profundizarían nuestra comprensión científica, sino que también serían vitales para futuras misiones tripuladas a Marte, identificando recursos potenciales y estableciendo protocolos de seguridad biológica. 

Pero, ¿Qué hacen los astrobiólogos cuando no están planificando ir a Marte o algún otro destino en el espacio? Se dedican a investigar la capacidad de supervivencia de la vida en entornos extremos, un campo que les permite comprender los límites de la vida misma. Para ello, estudian los extremófilos de la Tierra, organismos que viven en condiciones extremas, como la alta radiación o las temperaturas extremas. Ejemplos de estos organismos incluyen Deinococcus radiodurans y las arqueas termófilas. El estudio de estos organismos ofrece información valiosa sobre los mecanismos de reparación del ADN, que les permiten sobrevivir en ambientes tan hostiles. También aporta conocimiento sobre el papel del ADN extracelular en las biopelículas o tapetes microbianos, que actúan como una barrera protectora para las comunidades microbianas en entornos extremos. 

El estudio de extremófilos también tiene implicaciones en la protección planetaria. Las misiones a Marte, Europa y otros cuerpos celestes requieren medidas rigurosas para evitar la contaminación de estos ambientes prístinos. Aquí, el análisis del ADN ambiental resulta crucial para detectar y monitorear posibles contaminantes terrestres y garantizar una diferenciación precisa entre las firmas de ADN originarias de la Tierra y las de posibles formas de vida extraterrestre.

El origen de la vida

El estudio del origen de la vida también ocupa una parte importante del trabajo de los astrobiólogos. Los estromatolitos, estructuras rocosas que se forman por la acumulación de capas de microorganismos y lodo, son considerados los testigos más antiguos de la vida en la Tierra. Estos proporcionan evidencia de ciclos biogeoquímicos primitivos, ya que los microbios fueron los primeros en reciclar elementos esenciales para la vida. Además, los estromatolitos son responsables de formar las primeras zonas arrecifales, lo que los convierte en una clave para comprender la evolución temprana de la vida. 

En los últimos años, los avances tecnológicos han permitido profundizar en este campo. Técnicas como la espectrometría de masas miniaturizada, la secuenciación de ADN y la microscopía han facilitado el análisis in situ de biofirmas en muestras espaciales. Así, instrumentos como la espectroscopia Raman permiten identificar compuestos químicos y analizar estructuras moleculares sin destruir las muestras, lo que es esencial para la exploración astrobiológica. Además, la cromatografía de gases-espectrometría de masas (GCMS) permite identificar compuestos químicos mediante la separación de moléculas según su relación masa/carga, la microscopía holográfica, la microespectroscopía y los sistemas microfluídicos integrados junto con los secuenciadores de ADN portátiles permiten realizar análisis directos y rápidos en el campo y son capaces de operar en entornos extremos, con recursos limitados, lo que representa un avance clave para la investigación astrobiológica en misiones espaciales.

A medida que desarrollamos nuevas herramientas y métodos, uno de los enfoques más prometedores elaborados en los últimos años es el análisis del ADN extracelular (eDNA) e intracelular (iDNA) en muestras ambientales. Este procedimiento, que ya ha demostrado ser eficaz en el estudio de comunidades microbianas extremófilas en la Tierra, como en el Desierto de Atacama, podría ser clave para la astrobiología. Al separar el eDNA, que proviene de organismos muertos o liberados al medio ambiente, y el iDNA, que se encuentra dentro de las células vivas, los astrobiólogos pueden caracterizar con mayor precisión las comunidades microbianas, incluso en los ambientes más inhóspitos. Este enfoque no solo mejora nuestra comprensión de la biodiversidad microbiana terrestre, sino que también ofrece una nueva estrategia para detectar signos de vida microbiana en entornos extraterrestres, como en el suelo o hielo de Marte, las lunas heladas de Júpiter y Saturno, o incluso en las atmósferas de exoplanetas. 

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(*) Decano del Colegio de Biólogos de Lambayeque.

 respuesta de Diana el 2018-08-31.

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