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Panspermia
Alberto González Fairén
El transporte de vida entre mundos más o menos distantes ha interesado a los astrobiólogos durante décadas. La búsqueda de respuestas a tres preguntas fundamentales ha ocupado una gran parte de las investigaciones: ¿pueden aguantar las formas vivas el extraordinario calentamiento y la aceleración producidos en el momento de la eyección desde el planeta de origen y en la llegada al mundo de destino?, ¿pueden los fragmentos rocosos vencer el pozo gravitatorio de la estrella y viajar hacia regiones exteriores de su sistema planetario?, y ¿las formas de vida pueden sobrevivir al viaje interplanetario? En el último año se han obtenido algunas conclusiones acerca del proceso de eyección de materiales desde una superficie planetaria, de la dinámica del transporte interplanetario y de las condiciones del viaje para posibles microorganismos incluidos en tales materiales, que pueden aportar algunas respuestas que sirvan para conocer un poco mejor el proceso.
ara arrancar un fragmento de roca de la superficie de un planeta, contenga o no formas de vida, se precisa un impacto meteorítico o cometario de gran magnitud, que producirá un ingente calentamiento de los materiales eyectados, así como los someterá a una enorme aceleración (Figura 1). Para estudiar la supervivencia de potenciales microorganismos endolíticos ante tal proceso, el equipo de Wayne Nicholson, de NASA-Ames, ha simulado el proceso de impacto bombardeando bloques de granito sobre el que fijaron un medio rico en esporas de Bacillus subtilis. Los proyectiles empleados fueron esferas de aluminio de 6 milímetros de diámetro (Figura 2). Los fragmentos obtenidos después del impacto fueron calentados a 80º C, para seleccionar las esporas, y después se incubaron durante dos días a 37º C. Finalmente, 1 de cada 10.000 bacterias sobrevivieron y pudieron ser recuperadas de los fragmentos eyectados, lo que constituye un número sorprendentemente elevado después del tratamiento de presión, calor y aceleración. Los resultados apoyan firmemente la viabilidad de la primera fase del proceso de panspermia.
Figura 1: Algunos parámetros físicos que caracterizan la eyección de materiales desde Marte.
Impacto...
Figura 2: Fotograma del vídeo en el momento del impacto.
(W. Nicholson et al., 2006)
Igualmente, el proceso de llegada a un nuevo planeta plantea enormes dificultades. Por ejemplo, un aterrizaje en un cuerpo sin atmósfera, como Europa, esterilizaría las rocas debido a la enorme velocidad del impacto con la superficie. Sin embargo, en otros lugares como Titán, la densa atmósfera podría partir los meteoritos y decelerar los fragmentos, de igual forma a como sucede en la Tierra. Es decir, que la llegada de microorganismos desde el espacio exterior hasta una superficie planetaria es posible bajo ciertas condiciones.

Por otro lado, la visión clásica de la panspermia plantea la posibilidad de que la vida en la Tierra comenzara a partir de microorganismos que llegaron a nuestro planeta a bordo de cometas o meteoritos. Pero también bacterias terrestres han podido llegar hasta otros planetas y lunas del Sistema Solar tras ser lanzadas desde la Tierra al espacio por grandes impactos meteoríticos. Los impactos desde Marte o la Luna pueden liberar fragmentos rocosos que terminen en la Tierra, de igual modo que fragmentos rocosos de la Tierra pueden viajar fácilmente hasta Venus o Mercurio. Pero que rocas de la Tierra lleguen a lugares distantes del Sistema Solar exterior parece un proceso considerablemente más complicado, ya que los materiales tienen que vencer el pozo gravitatorio que genera el Sol.

El proceso de eyección desde la Tierra ha sido analizado en detalle por el grupo de Brian Gladman, de la Universidad de Vancouver. Generando simulaciones por ordenador, han estudiado la dinámica de millones de fragmentos lanzados al espacio tras un impacto masivo, similar o mayor que el de Chicxulub (Figura 3), que ha podido suceder un cierto número de veces a lo largo de la historia de nuestro planeta. Los resultados sugieren que, en tan solo 5 millones de años, fragmentos de roca terrestre pueden alcanzar lugares potencialmente habitables para determinadas formas de vida de la Tierra: hasta 100 fragmentos llegarían a Europa, y hasta 30 a Titán. La velocidad con que llegarían a Europa sería de cerca de 30 km/s, lo que apoya los resultados de Nicholson en cuanto que tales velocidades causarían la esterilización absoluta (y posiblemente la destrucción) del meteorito; sin embargo, la velocidad de las rocas en la atmósfera superior de Titán se reduciría hasta 10 km/s, con lo que sería posible la deceleración en las capas atmosféricas inferiores hasta alcanzar velocidades subsónicas en el momento del impacto con la superficie, y por tanto permitir la viabilidad de los microorganismos que viajaran en el meteorito.
El cráter de Chicxulub
Figura 3: El cráter de Chicxulub.
El tercer problema importante para las posibles formas vivas que se desplacen entre diferentes mundos se plantea durante el propio viaje: ¿cómo se alimentarían los microorganismos?, ¿cómo les afectarían las intensas radiaciones del espacio interplanetario? Un grupo de investigadores del Centro de Astrobiología (CAB), liderado por Elena González Toril, ha demostrado que algunos microorganismos quimiolitoautotróficos pueden crecer en meteoritos de hierro, formados por aleaciones de hierro, níquel y cobre. Lograron que las bacterias oxidantes del hierro Leptospirillum ferrooxidans y Acidithiobacillus ferrooxidans crecieran disponiendo como única fuente de energía de un fragmento del meteorito de Toluca esterilizado a 140º C. La alteración de la superficie del fragmento meteorítico, la solubilización de sus componentes metálicos (Fe3+), y la formación de precipitados de goetita demostraron la continuidad de la actividad metabólica quimiolitotrófica de las bacterias. El ulterior recuento mediante técnicas de fluorescencia (FISH) y espectroscopía (Raman) demostró que el número de células había aumentado un orden de magnitud (de 106 a 107) en 10 días (Figura 4).
Figura 4: Crecimiento de bacterias quimiolitótrofas: (A) alimentadas en medio de cultivo estándar; (B) alimentadas exclusivamente con el meteorito de Toluca; (C) sin fuente de energía. (E. González Toril et al., 2005)
Por otro lado, los mismos componentes metálicos del meteorito son capaces de absorber la radiación ultravioleta, como ha demostrado otro equipo del CAB dirigido por Felipe Gómez, con lo que pueden servir de escudo protector frente a las radiaciones del espacio interplanetario. Además, los meteoritos de hierro raramente se fragmentan al llegar a la Tierra, con lo que su contenido alcanza la superficie prácticamente intacto. En definitiva, los microorganismos no sólo pueden viajar entre diferentes mundos a bordo de meteoritos, sino que además éstos les proporcionan alimento y protección en el camino.

Es posible que una vez que en un planeta aparece la vida, todo el sistema planetario al que pertenece acabe albergando formas biológicas. En todo caso, la panspermia es tan sólo un proceso físico probable por el que la vida puede llegar a colonizar una superficie planetaria. En ningún momento puede ser considerada como una teoría sobre el origen de la vida, pues únicamente traslada de lugar las mismas interrogantes que todavía hoy tienen sobre la mesa los biólogos y bioquímicos sobre la síntesis biológica.
 
 
Madrid, España, 09 de Junio de 2006.
 
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