Vida extraterrestre: Nuevos puntos de vista

Presentación del tema: "Vida extraterrestre: Nuevos puntos de vista"— Transcripción de la presentación:

1 Vida extraterrestre: Nuevos puntos de vista
Por Carlos Heredero

2 Universo

3 Metagalaxia

4 Vida

5 Intelecto

6 Biología

7 Astrobiología

8 Vida extraterrestre Nuevos puntos de vista

9 Un modelo muy famoso que se usa para estimar los orígenes de la vida en la Tierra supone que la vida terrestre surgió de complejas moléculas como los aminoácidos y azúcares producidos por descargas eléctricas en una atmósfera primitiva, repleta de gases como el metano, el hidrógeno, el amoniaco y agua.

10 El experimento Miller- Urey generó chispas eléctricas -- cuyo fin era modelar rayos -- en una mezcla de gases supuestamente similar a la atmósfera de la Tierra primitiva

11 Vida Extremófila

12 13 de julio de 2000: Microbios suministrarían las claves de la vida
Los científicos han encontrado microbios resistentes que parecen reproducirse en el frío y la oscuridad del Polo Sur. La evidencia muestra que estos pequeños organismos resistentes se encuentran activos incluso en las extremas condiciones del Polo Sur. Los microbios del polo parecen haber logrado adaptarse a la escasez de agua en estado líquido y a la radiación ultravioleta presente allí. "Si bien esperábamos encontrar alguna bacteria en la nieve del Polo Sur, nos sorprendió que estuvieran metabólicamente activas y sintetizando ADN y proteínas a una temperatura de entre -10 y -12 grados centígrados"; señaló Edward Carpenter, de la Universidad de Nueva York.

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20 13 de abril, 2001 Los biólogos siempre pensaron que la vida necesitaba de la energía del Sol para existir, hasta que encontraron un ecosistema que se desenvuelve en completa oscuridad. En una vista de lo que se ha dado llamar respiradero "chimenea", se puede observar el agua negra supercalentada que emana del respiradero, que provee de compuestos químicos energéticos que sustentan a los gusanos-tubos y otros organismos que se desarrollan en este increíble hábitat.

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23 En lugar de la fotosíntesis, los ecosistemas de los respiraderos obtienen su energía de compuestos químicos, en un proceso llamado "quimiosíntesis." Ambos métodos requieren de una fuente de energía (1), dióxido de carbono (2) y agua para producir azúcares (3). La fotosíntesis da como subproducto oxígeno gaseoso, mientras que la quimiosíntesis produce sulfuros (4).

24 Bacterias del océano profundo forman la base de una variada cadena alimenticia que incluye camarones, gusanos tubulares, almejas, peces, cangrejos y pulpos. Todos estos animales deben estar adaptados para soportar el ambiente extremo de los respiraderos -- oscuridad total; temperatura del agua variando entre 2°C (del agua marina ambiente) y 400°C (en las bocas de los respiraderos); presiones cientos de veces superiores que las de la superficie del mar; además de altas concentraciones de sulfatos y otros elementos nocivos.

25 La química de un "humeador negro"
La química de un "humeador negro". Después de que el agua del mar se filtra hacia la corteza (1), el oxígeno y el potasio (2) y después el calcio, el azufre y el magnesio (3) son removidos del agua. A medida que el agua comienza a calentarse (4), el sodio, el potasio y el calcio de la corteza se disuelven. El magma sobrecalienta el agua, disolviendo el hierro, zinc, cobre y azufre (5). El agua luego se eleva hacia la superficie (6), donde se mezcla con el agua fría del mar, formando compuestos de sulfatos con metales, de color negro (7).

26 Encuentran posibles indicios de vida en Marte
15 de diciembre de 2000 Encuentran posibles indicios de vida en Marte

27 La presencia de fósiles magnéticos en un meteorito procedente de Marte sugiere que el planeta albergó en algún momento formas primitivas de vida. La única fuente conocida de tales cristales magnéticos microscópicos en la Tierra es un tipo de bacteria (las magnetotácticas) que los produce en busca de alimento y energía. La magnetita, un mineral formado por el óxido de hierro, se crea mediante las fuerzas naturales de nuestro planeta. Pero los cristales de magnetita creados exclusivamente por esta bacteria son diferentes porque son químicamente puros y carecen de defectos. "El proceso evolutivo ha llevado a esta bacteria a fabricar pequeñas barras de imán perfectas, que difieren significativamente de cualquier otra cosa fuera del ámbito de la biología”.

28 Marte es más pequeño que la Tierra y se desarrolló más rápidamente
Marte es más pequeño que la Tierra y se desarrolló más rápidamente. En consecuencia, la bacteria capaz de producir los pequeños imanes podría haber evolucionado mucho antes que en la Tierra.

29 Las muestras magnéticas provienen del meteorito ALH84001, una roca ígnea del tamaño de una papa que es la más antigua de las que se han hallado de Marte: tiene una edad estimada en millones de años. Es posible que la vida haya florecido sobre el planeta en ese entonces. Este meteorito cayó en la Antártida hace más de años, según los investigadores, donde permaneció oculto en el hielo hasta que fue descubierto en 1984. Los científicos de la NASA crearon una gran conmoción en cuando anunciaron que habían descubierto fósiles microscópicos en el meteorito ALH84001.

30 En un reciente estudio se sometieron las muestras a
seis pruebas para determinar la procedencia de los cristales de magnetita, hallándose que un 25 por ciento eran de origen biológico. (noviembre del 2002)

31 ¡22 !!!!!!!!! Meteorite Name Location Found Date Found Mass (g) Type
Chassigny Chassigny, France October 3, ~4,000 Chassignite Shergotty Shergotty, India August 25, 1865 ~5,000 Shergottite Nakhla Nakhla, Egypt June 28, ~10,000 Nakhlite Lafayette Lafayette, Indiana ~800 Nakhlite Governador Valadares Governador Valadares, Brazil Nakhlite Zagami Zagami, Nigeria October 3, ~18,000 Shergottite ALHA Allan Hills, Antarctica December 29, Shergottite Yamato Yamato Mountains, Antarctica Shergottite EETA Elephant Moraine, Antarctica January 13, ,900 Shergottite ALH Allan Hills, Antarctica December 27, ,939.9 LEW Lewis Cliff, Antarctica December 22, Shergottite QUE Queen Alexandra Range , Antarctica December 16, Shergottite Dar al Gani Sahara Desert, Libya May 1, , Shergottite Dar al Gani ,146 Dar al Gani Dar al Gani ,619 Los Angeles Los Angeles County, California October 30, hergottite Los Angeles October 30, Sayh al Uhaymir Sayh al Uhaymir, Oman November 26, ,344 Sayh al Uhaymir November 26, ,579 Sayh al Uhaymir August 1, Shergottite Dhofar Dhofar, Oman January 24, ,056 Shergottite ¡22 !!!!!!!!!

32 El vehículo Rover del Pathfinder's Sojourner investigó una roca Marciana llamada Yogi, cuando la misión Pathfinder de la NASA aterrizó en Marte en Gracias a esto se descubrió que existían rocas sedimentarias en Marte, síntoma inequívoco de la presencia de mares o lagos en el pasado.

33 9 de junio 2000 Las condiciones que permitieron la aparición de la vida en nuestro Sistema Solar son mucho más antiguas de lo que se pensaba. El análisis de un meteorito caído en Marruecos en 1998, llamado “meteorito Zag”, demostró que contenía cristales de sal formados tras la evaporación de agua. Y lo más importante es que se comprobó que ese líquido no procedió de nuestro planeta. Esta sal tiene más de 4750 millones de años, y es el residuo de agua espacial que probablemente se cristalizó dos millones de años después del nacimiento del Sistema Solar.

34 Un nuevo experimento sugiere que los impactos con cometas pueden haber sembrado las semillas de la vida en la Tierra, hace miles de millones de años.

35 5 abril del 200 La génesis por medio de cometas es una idea polémica, pero acaba de recibir un importante apoyo. Un experimento patrocinado por la NASA revela que unas cuantas moléculas complejas que viajaban a bordo de un cometa podrían haber sobrevivido al impacto con la Tierra.

36 Los resultados sugieren que la idea de que existen compuestos orgánicos que provienen del espacio no puede ser descartada debido a la severidad del impacto. Para simular la colisión de un cometa, se disparó una bala del tamaño de una lata de cerveza contra una diana metálica que contenía una gota de agua, mezclada con aminoácidos, los cuales son las bases sobre la que se construyen las proteínas.

37 Una buena fracción de los aminoácidos no sólo sobrevivió, sino que muchos también se polimerizaron en cadenas de dos, tres y cuatro aminoácidos, los llamados péptidos. A los péptidos que tienen cadenas más largas se les llama polipéptidos, y a los que las tienen aún más largas, proteínas.

38 "Lo mejor fué que obtuvimos cada posible combinación de dipétidos, muchos tripéptidos y algunos tetrapéptidos", dice Blank. "Observamos variaciones en la proporción de péptidos producida según las condiciones de temperatura, presión y duración del impacto. Este es el comienzo de un nuevo campo científico". Congelar el objetivo para simular un cometa de hielo aumentó la tasa de sobrevivencia de los aminoácidos.

39 Para comprobar si el agua y los componentes orgánicos pudieron sobrevivir las altas presiones y altas temperaturas de una colisión, estos científicos trabajaron durante tres años para poder diseñar una cápsula de hierro que no se rompiera cuando fuera golpeada por una bala que viajase a una velocidad de una milla por segundo (1.6 kilómetros por segundo) desde un cañón de 80 mm de calibre. El experimento se realizó primero en la Universidad de Chicago y más tarde en el Laboratorio Nacional de los Los Alamos. El objetivo que Blank y su equipo desarrollaron -un disco de acero inoxidable de 2 centímetros de diámetro y medio centímetro de grosor - fue capaz de soportar alrededor de 200,000 veces la presión atmosférica sin explotar.

40 Se llenó la pequeña cavidad con agua saturada con 5 aminoácidos: tres de la lista de los 20 que comprenden todas las proteínas en los humanos (fenilalanina, prolina y lisina) y dos variedades detectadas en el meteorito Murchison (ácido aminobutírico y norvalina). El Murchinson cayó en 1969 en Australia y se cree que proviene del centro de un cometa.

41 Se estima que un solo cometa por año, aterrizando con un ángulo de impacto bajo, nos proveería de una cantidad de compuestos orgánicos equivalente a todos los que se producirían en un año en una atmósfera oxidante en la que se diera el mecanismo de descarga eléctrica de Miller-Urey, Los próximos pasajeros del proyectil que se planean someter a una prueba de choque son unas esporas bacteriales, que algunos creen llegaron a la Tierra a través de los cometas para iniciar de golpe la evolución.

42 30 de enero del 2001 Científicos encuentran indicios de que la vida comenzó en el espacio profundo. Duplicando la condiciones del espacio en el laboratorio, científicos de la NASA han creado primitivas células con estructuras semejantes al membranas celulares.

43 En un proyecto relacionado, conducido por miembros del Instituto de Astrobiología de la NASA, un grupo de científicos logró crear estructuras orgánicas primitivas con forma de célula. Lo más interesante es que ellos lograron tal resultado ¡duplicando las severas condiciones del frío interestelar! ¿Acaso los cometas trajeron tales protocélulas hasta la tierra?

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45 Benton Clark, jefe científico de Sistemas de Vuelo (Flight Systems) en la empresa Lockheed Martin Astronautics, propuso en 1988 que si los cometas se desaceleran lo suficiente --por ejemplo atravesando largas distancias dentro de la atmósfera terrestre, efecto que se incrementaría a ángulos de impacto más bajos -- algunos compuestos orgánicos y agua podrían sobrevivir la colisión (sin evaporarse o calcinarse). A ángulos de impacto bajos, podemos pensar que algo del hielo de agua del cometa se mantendría intacto en forma de una mezcla líquida concentrada con moléculas orgánicas. Este escenario tiene los tres ingredientes necesarios para la vida: agua líquida, material orgánico y energía.

46 Otro grupo de científicos cree que los bloques de construcción de la vida en la Tierra llegaron del espacio exterior. Los astrónomos han detectado muchos tipos de moléculas orgánicas en el espacio, flotando en nubes de gas o atrapados dentro de partículas de polvo. El tipo de moléculas encontradas varía desde las más simples - agua, amoniaco, metano, cianuro de hidrógeno y alcoholes, incluyendo el alcohol etílico - hasta las más complejas como los aminoácidos. Curiosamente, de los más de 70 aminoácidos encontrados en los meteoritos, solo 8 de ellos coinciden parcialmente con el grupo de 20 que comúnmente se relacionan como componentes estructurales de proteínas encontradas en los humanos y otras formas de vida en la Tierra.

47 Pero algo hemos olvidado mencionar, y es la posibilidad de traer a la Tierra formas de vida de otros planetas (como Marte). Esta sería una posibilidad nada desdeñable, pues la vida ha demostrado ser altamente resistente a condiciones extremas. Entonces, el sistema biológico terrestre podría hallarse en serias dificultades al no ser capaz de combatir la agresión de formas de vida desconocidas históricamente en el planeta.

48 8 de noviembre de 2000 La NASA reveló en octubre pasado su programa de misiones no tripuladas a Marte para comienzos del siglo 21, culminando con varios viajes de ida y vuelta para traer muestras de varios kilogramos desde el planeta rojo. Los científicos analizarían las muestras en busca de evidencia de vida microbiótica pasada o presente.

49 El ICAMSR, un grupo de científicos profesionales y aficionados a la astronomía, está convencido de que existe la posibilidad de que los habitantes terrestres encuentren más de lo que buscan: un microbio marciano podría hacer estragos en las especies terrestres, que no contarían con una defensa natural contra sus ataques. Un sólo error podría llevar a la extinción, ya de nuestra especie, o tal vez de otra, como los abejorros o el fitoplancton, que son una parte importante de nuestra ecología.

50 A pesar de todo la NASA planea dejar de lado la búsqueda de vida en las misiones de los próximos 15 años. Sólo un módulo europeo llamado Beagle 2 rastreará el planeta en busca de vida. Se espera su llegada al planeta rojo en unos tres años. Pero se sostiene que tales pruebas no serán suficientes. Si los microbios existen en Marte, los experimentos basados en el conocimiento humano sobre la vida podrían ser demasiado limitados para detectarlos.

51 2 de agosto de 2001 Estudios en la atmósfera terrestre externa hallan evidencia de vida extraterrestre

52 Un equipo internacional de investigadores anunció que ha descubierto lo que podría ser la primera evidencia de vida más allá de nuestro planeta: cúmulos de bacterias extraterrestres en la atmósfera de la Tierra. Si bien estos microorganismos espaciales son similares a las bacterias terrestres, los científicos dicen que las células vivas encontradas en muestras de aire de la atmósfera terrestre externa están demasiados lejos para haberse originado en la Tierra.

53 "Ahora contamos con evidencia inequívoca de la existencia de células vivas en muestras de aire tomadas a 41 kilómetros de altura, donde normalmente no llegaría la circulación del aire"; dijo Chandra Wickramasinghe, astrónomo de la Universidad Cardiff de Gales. A primera vista podría haberse establecido el primer caso de incidencia de bacteria proveniente del espacio. Wickramasinghe y científicos de la India recolectaron estos bichos presentes de muestras de aire estratosférico utilizando un transporte criogénico de la Organización India de Exploración Espacial, elevado en globos lanzados desde una plataforma en Hyderabad, al sur de la India.

54 Mediante una tintura fluorescente, los científicos detectaron células vivas en la muestra y estimaron, de acuerdo con la variación de su distribución según la altura, que provenían del espacio. Se calcula que sobre la Tierra cae una lluvia diaria de un tercio de tonelada de material biológico.

55 10 de enero del 2001 Investigadores de la NASA han descubierto la existencia de azúcar y otros compuestos orgánicos en dos meteoritos de origen carbonoso. Los meteoritos carbonosos contienen carbono como uno de sus constituyentes importantes. Este hallazgo original sugiere la posibilidad de que ciertos constituyentes básicos de los sistemas orgánicos en nuestro planeta son de origen extraterrestre. Este descubrimiento le da apoyo a la idea de que es muy probable que la síntesis de compuestos orgánicos esenciales a la vida ocurrió por todo el universo Nuestro descubrimiento puede ser relevante solamente en el contexto de procesos extra-terrestres, y la posibilidad existe, de que los polioles, aunque químicamente relacionados a compuestos de origen terrestre, no hayan sido los predecesores de las moléculas que se originaron en la tierra.

56 12 de enero, 2000: Se descubren moléculas orgánicas en el espacio
Las moléculas orgánicas complejas son la base de los materiales de la vida. Esto sugiere que estos compuestos estarían en todo el universo posibilitando el surgimiento de la vida. 29 de abril, 2000: Se detectan moléculas orgánicas en polvo estelar Una sonda estelar ha colectado partículas de polvo que contienen moléculas orgánicas. Las partículas fueron capturadas usando un material único llamado aerogel. 22 de enero, 2000: Nubes interestelares pudieran producir algún componente del ADN Investigadores afirman que se podría producir adenina en nubes estelares. Este descubrimiento sugiere que algunos materiales de la vida pudieran ser muy comunes en otros sistemas planetarios.

57 Burbuja de Vapor de Agua arrojada al Espacio por una Estrella en Formación
De gran impacto para los especialistas ha sido el descubrimiento reciente de una burbuja esférica de vapor de agua e hidrógeno molecular expandiéndose a velocidades de 36 mil kilómetros por hora (aproximadamente 20 veces la velocidad del avión supersónico Concorde) y con un diámetro de 18,000 millones de kilómetros (1 y media veces el del Sistema Solar) en la constelación de Cefeo, a 2000 años luz de distancia de la tierra. Dicha esfera de gas molecular al parecer fue formada recientemente por la interacción de dos burbujas esféricas de gas molecular arrojadas al espacio por una embrión estelar hace 33 años.

58 La NASA se unió a la OTAN para patrocinar un Instituto de Estudios Avanzados, Advanced Studies Institute (ASI) en inglés y titulado "Perspectivas en Astrobiología” que debió tener lugar en Creta, del 29 de septiembre hasta el 10 de octubre del 2001.

59 Nueva idea de “zona habitable”
Las primeras ideas de “zonas habitables” se referían a la posición de la Tierra respecto a su cercanía al Sol. La cantidad de energía recibida determinaría las posibilidades de existencia de la vida. Pero una nueva idea se abre camino, el concepto de Zona Galáctica Habitable. Esta sería determinada también por dicha cantidad de energía recibida, en este caso desde el centro de la Galaxia.

60 Nucleo Brazos Espirales Zona Habitable de la Galaxia

61 Además de todas estas razones, nuevos evidencia observacional apoya la teoría de que los elementos químicos necesarios para comenzar la evolución serían importados desde el espacio. (Noviembre del 2002)

62 Resumen

63 Descubrimiento de decenas de sistemas planetarios extrasolares, que sirven de base para el asentamiento de las formas de vida que conocemos Descubrimiento de formas de vida extremófila Descubrimiento de elementos indispensables para la vida en el espacio interestelar, incluyendo moléculas orgánicas Descubrimiento de posibles restos de vida en Marte y de rastros de la existencia de agua en forma líquida en el pasado Descubrimiento de bacterias a 41 kilómetros de altura

64 ¿Dónde están entonces los límites para la vida?
¿Somos tan únicos y especiales como nos hacemos creer? ¿Tenemos derecho a ser tan irresponsables con la vida nuestro planeta? ¿Se perderá algo importante si desaparece nuestra inteligente raza? ¿Qué papel jugamos realmente en el cosmos? ¿Es la aparición de la vida tan difícil como nos han hecho creer a lo largo de la historia dela ciencia? Y si las condiciones de la vida son tan comunes, ¿porqué no tenemos evidencia de ella, porqué no hemos tenido un contacto? ¿Estaremos buscando en sentidos equivocados?

65 ¿Que cosa es la vida? ¿Es una casualidad o un objetivo obligado en la evolución del universo?

66 Tenemos grandes desventajas en nuestros
puntos de vista contamos con un único ejemplo de vida en toda la zona del universo que conocemos: la nuestra Contamos con un único ejemplo de inteligencia en nuestro horizonte de conocimientos: la nuestra Contamos con un único ejemplo de tecnología que sabemos se puede desarrollar: la nuestra

67 ¿Estamos solos en el universo?

68 !Gracias! Carlos Heredero