La vida extraterrestre no estaría basada en el carbono

Un nuevo estudio sugiere que reacciones químicas autosostenidas o "autocatalíticas" podrían ser la base de una biología desconocida hasta hoy, radicalmente diferente de la vida tal como la conocemos. Este esquema de desarrollo biológico alternativo podría existir en muchos planetas diferentes, utilizando una variedad de elementos químicos más allá del carbono, en el cual se basa la vida en la Tierra.

Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos, postula en un estudio publicado recientemente en Journal of the American Chemical Society que la búsqueda de vida extraterrestre debería ampliar su perspectiva en cuanto a los elementos químicos y las reacciones que pueden propiciar la vida: según esta visión, podrían existir formas de vida no sustentadas en el carbono desperdigadas por todo el Universo. 

Vida más allá del carbono

En nuestro planeta, la vida se basa en compuestos orgánicos: estas moléculas poseen carbono y suelen incluir otros elementos como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. A pesar de esto, los astrobiólogos se han preguntado durante décadas si la vida extraterrestre podría evolucionar a partir de una química completamente diferente a la apreciada en la Tierra. De esta manera, estudios previos exploran la posibilidad de la existencia de formas de vida basadas en el silicio o con una estructura inorgánica.

En el nuevo estudio, los científicos estadounidenses se basaron en interacciones químicas que producen moléculas capaces de estimular que una reacción inicial ocurra una y otra vez: se denominan reacciones autocatalíticas o autosostenidas. Exploraron 270 combinaciones de moléculas, que involucran átomos de todos los grupos y series de la tabla periódica de elementos químicos, con el potencial de impulsar una autocatálisis sostenida.

La autocatálisis es clave para los astrobiólogos porque se relaciona directamente con la reproducción, una característica fundamental de la vida: una célula produce dos células, que pueden convertirse en cuatro y así sucesivamente. Mientras el número de células se multiplica, la cantidad y diversidad de posibles interacciones se multiplica al mismo ritmo.

Reacciones químicas desconocidas que podrían generar vida

En este caso, los investigadores buscaron la autocatálisis más allá de los compuestos orgánicos. Sostienen que este tipo de reacciones podría ayudar a impulsar la abiogénesis, el origen de la vida a partir de su ausencia. 

"El origen de la vida es realmente un proceso que surge de la nada. Pero no puede suceder sólo una vez: la vida se reduce a la química y a condiciones que pueden generar un patrón de reacciones que se reproducen a sí mismas. Se pensaba que este tipo de reacciones eran muy raras, pero estamos demostrando que en realidad no son tan extrañas, solo se requiere buscar en el lugar correcto”, indicó en una nota de prensa la científica Betül Kaçar, una de las autoras del estudio.

Los hallazgos de los investigadores demuestran que las relaciones que sustentan la autocatálisis abiótica podrían existir ampliamente en una variedad de condiciones geoquímicas y cosmoquímicas, algunas de las cuales son sustancialmente diferentes a las existentes en la Tierra moderna. En consecuencia, esta forma de “génesis vital” alternativa podría tener lugar en mundos muy distintos al nuestro, y sin requerir la presencia de carbono.

"Los ciclos presentados aquí son una serie de recetas básicas que se pueden mezclar y combinar de maneras que no se han probado antes en nuestro planeta. Podrían conducir al descubrimiento de ejemplos completamente nuevos de química compleja, que funcionen en condiciones donde los ciclos basados en el carbono o incluso en el silicio no pueden sustentarse", concluyó en un artículo de Space.com el investigador Zhen Peng, otro de los autores del estudio.

Referencia

Assessment of Stoichiometric Autocatalysis across Element Groups. Zhen Peng, Zachary R. Adam, Albert C. Fahrenbach and Betül Kaçar. Journal of the American Chemical Society (2023). DOI:https://doi.org/10.1021/jacs.3c07041