Extremofilia: la vida y sus límites
Éste artículo es un extracto que he realizado sobre el artículo publicado en la Revista de Occidente del mes de Junio (nº 361) por el bioquímico Felipe Gómez Gómez.
La vida es una tremenda paradoja de difícil definición. A priori parecería sencillo definir un sistema vivo, pero cuando lo analizamos en profundidad encontramos que existen organismos que no cumplen algunos de los principios básicos que discutiremos a lo largo de éste texto.
Entre los científicos que ha pretendido definir la vida está el físico Schrödinger, uno de los fundadores de la mecánica cuántica y premio Nobel de Física que además fue uno de los revolucionarios de la biología molecular. Pronosticó de forma teórica el hecho de que el soporte físico de los genes, que albergara la información genética, debería ser un cristal aperiódico que tendría información codificada en su estructura. Este hecho fue demostrado con el descubrimiento de Watson y Crick del ADN, con la vital y olvidada intervención de la especialista en difracción de rayos X Doctora Franklin.
Schrödinger definió la vida como el sistema que “evita la decadencia hacia el equilibrio”. Esta definición hace referencia a la 2ª Ley de la Termodinámica que dice que la entropía de un sistema siempre aumenta.
Stuart Kauffman también aportó una definición para los sistemas vivos: “la vida es un agente autónomo o un sistema multi-agente capaz de reproducirse a sí mismo y de completar al menos un ciclo termodinámico”, es decir, capacidad de reproducción y metabolismno.
Otros autores, como Varela y Maturana definen la vida como aquel “sistema autopoyético (que se autorreproduce), basado en el agua como disolvente universal, unido a sistemas lípido-proteicos, metabolizador de carbono y que se replica utilizando ADMN como sistema de almacenamiento de la información genética, transfiriéndola posteriormente mediante la traducción a proteínas que son sus constituyentes básicos”.
Por lo expuesto anteriormente podemos concluir que hay tres características que aparecen inequívocamente en cualquier definición de la vida:
La capacidad de reproducción, la presencia de material genético base de la evolución y la capacidad metabólica.
Lo que si podemos afirmar es que nadie sabe realmente como se originó la vida hace 3.450 millones de años.
Los límites de la vida: ambientes extremos
La vida se basa en la química del carbono. Sus límites, esto es, los rangos de los parámetros ambientales físico-químicos (temperatura, presión, etc.) que es capaz de soportar son, por tanto, debidos a los límites que le impone el carbono.
En todos los ambientes extremos, como los de temperatura de los polos terrestres o en las chimeneas submarinas de los fondos oceánicos o los de acidez elevada (bajo pH) o en los de escasez de agua como en los desiertos, encontramos microorganismos que son capaces de crecer y desarrollarse, utilizando mecanismos de adaptación.
Tenemos que distinguir entre microorganismos que toleran o se adaptan a unas condiciones extremas y aquellos que requieren esas condiciones extremas para su óptimo desarrollo, éstos últimos son los estrictamente extremófilos.
Los microorganismos extremófilos han supuesto una revolución en áreas tan dispares como:
Astrobiología: dado que Marte por ejemplo, tiene similitudes geológicas y mineralógicas con ciertos ambientes extremos terrestres.
Industria: aprovechamiento de sus bioproductos para procesos industriales.
Biología molecular: Se han realizado importantes descubrimientos aobre als adaptaciones a nivel molecular que tenían lugar en los microorganismo extremófilos bajo condiciones adversas.
La vida, por tanto, es un fenómeno de versatilidad muy elevada, que se distribuye en ambientes muy distintos donde aparece el agua líquida sin importar demasiado el resto de condiciones medioambientales del ecosistema. Entender los mecanismos de vida extrema aquí en la Tierra es importante para el gran reto de la humanidad: identificar de forma fechaciente rastros de vida fuera del planeta. Las posibilidades de que la vida se haya podido originar y desarrollar en otras parte del Universo son altas, a tenor de lo que hemos aprendido de los microorganismos extremófilos.
Extremofilia: la vida y sus límites
Éste artículo es un extracto que he realizado sobre el artículo publicado en la Revista de Occidente del mes de Junio (nº 361) por el bioquímico Felipe Gómez Gómez.
La vida es una tremenda paradoja de difícil definición. A priori parecería sencillo definir un sistema vivo, pero cuando lo analizamos en profundidad encontramos que existen organismos que no cumplen algunos de los principios básicos que discutiremos a lo largo de éste texto.
Entre los científicos que ha pretendido definir la vida está el físico Schrödinger, uno de los fundadores de la mecánica cuántica y premio Nobel de Física que además fue uno de los revolucionarios de la biología molecular. Pronosticó de forma teórica el hecho de que el soporte físico de los genes, que albergara la información genética, debería ser un cristal aperiódico que tendría información codificada en su estructura. Este hecho fue demostrado con el descubrimiento de Watson y Crick del ADN, con la vital y olvidada intervención de la especialista en difracción de rayos X Doctora Franklin.
Schrödinger definió la vida como el sistema que “evita la decadencia hacia el equilibrio”. Esta definición hace referencia a la 2ª Ley de la Termodinámica que dice que la entropía de un sistema siempre aumenta.
Stuart Kauffman también aportó una definición para los sistemas vivos: “la vida es un agente autónomo o un sistema multi-agente capaz de reproducirse a sí mismo y de completar al menos un ciclo termodinámico”, es decir, capacidad de reproducción y metabolismno.
Otros autores, como Varela y Maturana definen la vida como aquel “sistema autopoyético (que se autorreproduce), basado en el agua como disolvente universal, unido a sistemas lípido-proteicos, metabolizador de carbono y que se replica utilizando ADMN como sistema de almacenamiento de la información genética, transfiriéndola posteriormente mediante la traducción a proteínas que son sus constituyentes básicos”.
Por lo expuesto anteriormente podemos concluir que hay tres características que aparecen inequívocamente en cualquier definición de la vida:
La capacidad de reproducción, la presencia de material genético base de la evolución y la capacidad metabólica.
Lo que si podemos afirmar es que nadie sabe realmente como se originó la vida hace 3.450 millones de años.
Los límites de la vida: ambientes extremos
La vida se basa en la química del carbono. Sus límites, esto es, los rangos de los parámetros ambientales físico-químicos (temperatura, presión, etc.) que es capaz de soportar son, por tanto, debidos a los límites que le impone el carbono.
En todos los ambientes extremos, como los de temperatura de los polos terrestres o en las chimeneas submarinas de los fondos oceánicos o los de acidez elevada (bajo pH) o en los de escasez de agua como en los desiertos, encontramos microorganismos que son capaces de crecer y desarrollarse, utilizando mecanismos de adaptación.
Tenemos que distinguir entre microorganismos que toleran o se adaptan a unas condiciones extremas y aquellos que requieren esas condiciones extremas para su óptimo desarrollo, éstos últimos son los estrictamente extremófilos.
Los microorganismos extremófilos han supuesto una revolución en áreas tan dispares como:
Astrobiología: dado que Marte por ejemplo, tiene similitudes geológicas y mineralógicas con ciertos ambientes extremos terrestres.
Industria: aprovechamiento de sus bioproductos para procesos industriales.
Biología molecular: Se han realizado importantes descubrimientos aobre als adaptaciones a nivel molecular que tenían lugar en los microorganismo extremófilos bajo condiciones adversas.
La vida, por tanto, es un fenómeno de versatilidad muy elevada, que se distribuye en ambientes muy distintos donde aparece el agua líquida sin importar demasiado el resto de condiciones medioambientales del ecosistema. Entender los mecanismos de vida extrema aquí en la Tierra es importante para el gran reto de la humanidad: identificar de forma fechaciente rastros de vida fuera del planeta. Las posibilidades de que la vida se haya podido originar y desarrollar en otras parte del Universo son altas, a tenor de lo que hemos aprendido de los microorganismos extremófilos.
