miércoles, noviembre 09, 2005

Las condiciones de la vida

Para que la vida prospere se deben dar una serie de condiciones. Principalmente se basan en una estabilidad a lo largo del tiempo. Si la Tierra ha podido albergar vida ha sido gracias a que durante unos 3.500 millones de años ha tenido agua en estado líquido. Además, deben darse otras condiciones, como las características del propio planeta susceptible de albergar vida y de la estrella en torno a la cual gira (siendo ésta única, no siendo posible la vida en el caso de estrellas binarias).

Alguna vez ciertos amigos me han preguntado: ¿cómo sabemos que no hay seres capaces de vivir en un ambiente como el de Venus, en el Sol o en otro lugar con condiciones distintas de la Tierra? Yo contestaba, por puro sentido común, que si la NASA está gastando tales cantidades de dinero en ir a Marte en busca de rastros de vida en vez de a Mercurio, por ejemplo, es por algo.

Y es que en Marte pudo haber vida en el pasado gracias a que el planeta albergó agua en estado líquido durante algún tiempo, puede que unos siglos o miles de años. Quizá haya materiales que se puedan combinar para formar la vida, pero sería muy complicado y nunca tan fácilmente como con dos condiciones fundamentales: agua en estado líquido y carbono.

¿Por qué estos dos componentes? Porque el átomo de carbono es el que mayor facilidad tiene para combinarse con otros elementos y este hecho se ve altamente favorecido si se encuentra en un entorno de agua líquida, que ayuda a las moléculas a interactuar entre sí. Además, el agua en estado líquido es un medio estable que favorece la disolución de las moléculas orgánicas, mientras que el carbono es abundante en el Universo.

El carbono puede combinarse hasta tal punto que es capaz de hacerlo consigo mismo formando largas cadenas y redes tridimensionales mediante el enlace covalente. Hasta tal punto es la fuerza de ese enlace que el diamante, mineral formado únicamente por átomos de carbono, es el más duro (10 en la escala de Mohs).

Volviendo a las cadenas, si a ellas se unen átomos de oxígeno, hidrógeno y nitrógeno se da lugar a miles de combinaciones posibles tremendamente complejos, base de la vida. ¿Por qué favorece el estado líquido del agua? Al ser líquida entre 0 ºC (punto de congelación) y 100 ºC (punto de ebullición) permite que ocurran determinadas reacciones químicas. Otras sustancias se encuentra en estado gaseoso entre 0 ºC y 100 ºC. Los responsables del estado líquido son los puentes de hidrógeno, que mantienen unidas las moléculas evitando que la sustancia se vuelva gaseosa. Además, la molécula de agua tiene cierta polaridad y es, por tanto, el mejor medio para disolver moléculas tanto polares como no polares. Al producirse ciertas reacciones químicas, las conocidas como ácido-base, el agua tiene la capacidad de comportarse en ocasiones como ácido y en otras como base. Podría decirse que el agua líquida es un medio muy versátil.

¿Qué significa que una molécula sea polar? Para entenderlo hay que tener ciertas nociones de química, pero básicamente se fundamenta en las electronegatividades diferentes de los distintos átomos que forman la molécula y en la geometría de la misma. Por ejemplo, en el dióxido de carbono, el átomo de oxígeno es más electronegativo que el de carbono, luego habría polaridad. Pero al ser la molécula lineal (0-C-O) las polaridades de cada lado se contrarrestan y la molécula resulta no polar. En el agua ocurre algo parecido, salvo que la molécula no es lineal, de modo que no existen anulaciones al no haber simetría y la molécula resulta polar. Los átomos de hidrógeno (carga positiva) se combinan con el átomo de oxígeno (carga negativa) de otras moléculas de agua y dan lugar a un medio estable.


Es necesario recordar que el agua en estado líquido y la química del carbono son condiciones necesarias pero no suficientes para que se dé la vida o para que, en todo caso, ésta perdure.

Fuentes:
http://astrobiologia.astroseti.org/nai.php?ID=205
http://www.innova.uned.es/users/fruiz/carbono.htm
http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/chang7/esp/default.htm
http://www.arrakis.es/~lluengo/agua.html
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Ciencia y Preguntas: blog creado en Agosto de 2005.


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