Microbial Habitability of Icy Worlds Se sabe que los microrganismos son los seres vivos que existen en mayor abundancia en nuestro planeta, esta idea se ha trasladado a la posibilidad de que exista vida más allá de la Tierra, así, gran parte de la investigación entorno a esto se ha desarrollado en la habilidad que estos microorganismos tienen para sobrevivir y desarrollarse en condiciones y ambientes extremos. Uno de los requerimientos básicos para la vida, es el agua líquida, entonces, con esta afirmación, la búsqueda se ha reducido a sólo algunos lugares en nuestro sistema solar, tales como algunas lunas, como Europa; en estos lugares, el agua se encuentra cubierta por grandes capas de hielo, pero estos océanos, pueden contener y ser ambientes claves para el posible desarrollo de vida. Europa, posee un volumen de agua líquida enorme, cubierto por una delgada capa de hielo, a la vez, contiene un suelo oceánico rocoso, el cual podría ser rico en elementos y energía necesarios para llevar a cabo procesos vitales, como el metabolismo. De la misma manera, la composición química de su superficie, dominando el azufre y el agua, las reacciones y todos lo procesos que pueden derivarse de esta composición y las condiciones ambientales que presenta, hacen que la habitabilidad de Europa crezca cada vez más. Se han hecho estudios en ambientes adversos dentro de la Tierra, como lo es el presente en el subglaciar Lago Vostok, en donde, a pesar de la ancha capa de hielo que lo cubre, el agua se mantiene líquida por el calentamiento geotermal, el aislamiento del hielo y la presión. Ahí, se ha registrado actividad microbiana de células con relación filotípica a aquellas que son anaerobias o aerobias quimioautótrofas con metabolismos dependientes del hierro y azufre, dejando claro que estos tipos de elementos son fundamentales para los procesos bioenergéticos. Un ejemplo más, es el ecosistema subglaciar de Blood Falls en la Antártica, igualmente rico en Hierro y Azufre. Este ecosistema, sorprendentemente, no ha tenido contacto con la atmósfera desde su formación hace millones de años. Las células bacterianas que ahí se han encontrado son similares a bacterias marinas autótrofas oxidativas de azufre. Ambos descubrimientos, dan pie a que la probabilidad de que en los océanos de Europa se pueda sostener y desarrollar vida, aumente, ambos ecosistemas se pensaban como inhóspitos e inhabitables, pero realmente no es así. Ahora, lo anterior no garantiza nada, no puede afirmarse que será un hecho, no podemos afirmar que la vida se vaya a desarrollar de cierta manera en lugares en el espacio exterior, ya que, en la Tierra misma, aún hay muchas interrogantes alrededor de cómo fue el origen de la vida. Son procesos de millones de años, procesos sumamente complejos, pero la idea, respaldada por toda la investigación que se ha hecho, de que Europa contenga condiciones y ambientes potencialmente habitables, conlleva la idea de que es probable, ya sea poco o mucho, que surja un segundo origen de vida, muy independiente al nuestro, en el sistema solar. Seguramente aún hay un largo, largo camino por delante, pero ojalá a lo largo de éste, se encuentren muchas respuestas que llenen los agujeros que hay entorno al origen de la vida, a la vida en sí, los procesos biológicos, las distintas interacciones, en nuestro planeta y después, posiblemente en otros.
En ese tiempo el sol era debil y la atmosfera era diferente acomo la conocemos hoy, pues estaba constituida de sustancias diferente como el amoniaco NH3, CH4, N2 , CO2. En esa epoca eran las cianobacterias las formas de vida que estaban se cree que son las antecesoras, ellas hacian la fotosíntesis muy diferente a como la conocemos pues ya que era segun su desarrollo y adaptación al ambiente de ese entonces, , lo curioso era que producian oxigeno lo cual era dañino para ellas. Conclusión: Como organismos hemos ido modificando el ambiente a nuestra conveniencia y necesidades.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere La atmósfera, ha sufrido una cantidad enorme de cambios a lo largo de la historia del planeta, a partir de la formación de ésta. Los cambios en su composición son y han sido afectados ampliamente por la evolución de la vida, y por la vida misma. A la vez, hay una fuerte correlación entre ella y distintos factores ambientales, como hace millones de años, la actividad volcánica (y con ella el surgimiento del agua y de los océanos) fue muy determinante en su formación y en sus primeros cambios, todos estos factores propios de la Tierra, están o estuvieron aunados a factores externos. En la atmósfera primitiva, el gas que dominaba no era el O2, sino el CO2, los niveles de éste en ella ocasionaban un constante efecto invernadero, el cual mantenía la superficie terrestre lo suficientemente caliente para mantener al agua en estado líquido, debido a la poca radiación solar existente en ese momento. Este efecto invernadero generalizado rico en CO2 fue esencial para el desarrollo de la vida en el planeta. Con el origen de la vida, hace un poco más de 4 mil millones de años, se vinieron muchos cambios atmosféricos, así, el hecho de que en la actual composición de la atmósfera predomine el O2 es resultado de una correlación evolutiva entre la biosfera y la atmósfera. Los procesos biológicos como la fotosíntesis fueron, y tal vez aún lo son, los verdaderos determinantes de que lo que existe actualmente, exista, de nuestra evolución, de nuestro dominio fuera de los océanos y de la composición fundamental de la atmósfera. Al comparar la composición de nuestra atmósfera con la de otros planetas que poseen, nos damos cuenta del efecto que la vida tiene en ésta, de cómo estos efectos mantienen las condiciones necesarias para que sea óptimamente habitable. El equilibrio en la composición puede ser muy frágil, al depender de la relación, biosfera-atmósfera, de la corteza y de los océanos. El estudio de la composición química de nuestra atmósfera y de sus cambios, puede darnos un panorama de la evolución misma de los organismos, al ver los efectos que estos tienen sobre la atmósfera. Nos da una idea de cómo relacionar en tiempo, los distintos procesos biológicos que eran realizados por los organismos existentes en esos tiempos (principalmente bacterias, cianobacterias y Archaeas). Cómo fue la evolución de la vida no fotosintética a la vida fotosintética que hoy mantiene a la biosfera, cómo fue el desarrollo y la adaptación de las formas de vida a los cambiantes niveles de O2, cuáles fueron las innovaciones metabólicas en respuesta, etc. La codependencia es tanta, que si todas las fuentes fotosintéticas desaparecieran, los niveles de O2 en la atmósfera desaparecían por completo en menos de un millón de años, junto con la capa de ozono. Así, life regulates the global environment. Entonces, es verdad que la vida ha y constantemente cambia y altera al ambiente, pero, actualmente, ¿esto sigue siendo balanceado?, ¿ese frágil equilibrio aún perdura? La radiación solar cada vez será mayor, y aquí en la Tierra los gases de efecto invernadero siguen aumentando, la temperatura del planeta junto con ellos, en algún momento, dentro de millones de años, la Tierra será totalmente seca, la últimas formas de vida (bacterias o algún otro microorganismo) desaparecerán y la atmósfera de nuestro planeta terminara por ser igual a las atmosferas de otros planetas con ausencia de vida.
Life and the evolution of Earth's Atomosphere En ese tiempo el sol era debil, la atmosfera estaba contituida por sustancias nocivas como NH3, Ch4, N2 y CO2. los microrganismos que estaban en ese tiempo eran las cianobacterias que tenian una fotosintesi segun su desarrollo y adaptacion a su ambiente. Se cree quees la predecesora. Lo curioso es que estas amigas generaban oxigeno que era dañino para ellas. Conclusion. Las cianobacterias tuvieron que irse modificando para podrr adaptarse a lo que les hacia daño. Como microrganis os hemos ido modificando el ambiente anuestra conveniencia y necesidades.
Life: is it inevitable or just a fluke? (1) En este texto nos pone la interrogante sobre si es en realidad que la vida se abre camino donde se presentan las condiciones o bien si fue una casualidad que esta surja. Como ya lo sabemos el Planeta ha estado en constante cambio a través de los años, y este a su vez ha originado la vida o bien casi la ha extinto. Es probable que el hecho de que no se encuentre vida en otros planeas (o al menos los que nosotros conocemos) sea debido a que los cambios que se necesitan para dar a las condiciones idóneas de la vía llevan consigo un largo proceso de miles de millones de años. Entonces nos damos cuenta de que tan grande puede ser la magnitud de la interrogante. Cuando por fin te pones a pensar y como es que se originaron las células. Si las células necesitan de energía ¿De dónde la sacan? En este caso es del calor emitido por el sol en la tierra. Sin embargo las células antiguas obtenían la energía y el carbono necesario de los gases de hidrogeno y el dióxido de carbono. Aunque también sugiere que las células obtienen su energía de energías magnéticas o algún tipo de electricidad en una especie de diferencia de concentración de protones a través de una membrana y aunque aparentemente la fuerza no es enorme llega a hacer grandes cambios en un microorganismo tan pequeño como lo es una célula. Propone que como la vida devora energía y las células primitivas eran ineficientes se debe de haber requerido mucha más energía. En esa encrucijada nos colocan una manera de hecho “fácil” para obtener energía. Russell creía que estas habían tomado energía de las fumarolas hidrotermales alcalinas, estas con la reacción que tiene el olivino con el agua lo cual produce la serpentinización lo cual da protones alcalinos pero ricos en gas de hidrogeno.
Life: (2) Adentro de las fumaroles porosas hay espacios pequeños e interconectado dentro de paredes minerales frágiles, estas paredes contienen catalizadores que son utilizados en día los las células para realizar la conversión de CO2. Todo esto lleva a pensar que la vida fue creada gracias a una excepción en las leyes de la termodinámica y que en realidad era una consecuencia inevitable del balance planetario, entre las rocas ricas en electrones y un mar acido. Pero aún queda por saber cómo se fue originando la división para tener una célula eucariota y otra procariota. Lo cual pudo ocurrir por un ancestro en común de ambas en donde se especula que fue la endosimbiosis la cual le dio a la eucariota un núcleo con el cuál se adaptó y siguió viviendo. La pregunta de las células simples no tiene el derecho de evolucionar hacia formas más complejas. Pus bien lo que sucede allí es que si una bacteria se convirtiera al tamaño de una célula eucariota gastaría demasiada energía y ni siquiera sería suficiente pues a pesar del tamaño carecería de energía por gen que una eucariota equivalente. Y las células necesitan mucha energía por gen pues toda esta energía está destinada a hacer proteínas. El problema de las células simples radica en que para crecer más grande y complejo se necesita de mucha más energía. Las células simples tienen un genoma completo de genes que no pueden ser utilizados por la falta de energía que estos poseen. Sin embargo la célula eucariota encontró una manera para solucionar dicho problema. Pues hace millones de años una celda sencilla de alguna manera termino dentro de ella. Se sabe que fue una bacteria y que esta trabajo a la par con la célula para replicar energía. Y así evolucionaron para ser generadores de energía para producir ATP. Aunque fueron desechando todo lo que ya no les seria pasando de sus 3000 genes (quizá) hasta los 40 o menos genes que se tienen hoy en día. Para finalizar dicen que quizá la vida no es inevitable, yo creo que pudo haber sido una casualidad que dados todos los factores necesarios estos organismos hayan podido evolucionar de tal manera. Sin embargo quizá la razón por la que no se ha encontrado vida en otros planetas se debe al hecho de que para generarse una vida, es más una vida compleja. El autor dice al final “Si nosotros alguna vez nos reuniéramos con ellos, hay una cosa que yo apostaría: también tendrán las mitocondrias”
La vida y la evolución de la atmósfera de la Tierra. Normalmente pensamos que las plantas son las que producen el mayor oxígeno que hay en el planeta, lo cual es falso. Las mayores productoras de oxígeno para la atmósfera es la fotosíntesis marina la cual es realizada en mayor parte por organismos unicelulares, aunque también por las algas en especial las diatomeas y cocolitofóridos. Las cianobacterias son los organismos principales que se encargan de fijar el nitrógeno, la enzima responsable para la reducción de la nitrogenasa es el oxígeno por lo que las bacterias han tenido que evolucionar para poder proteger su nitrogenasa. A través de la comparación de ARN ribosomal de cianobaterias con el ADN de los cloroplastos nos podemos dar cuenta que la capacidad fotosintética que tienen las plantas y algas deriva de las cianobacterias por medio de la endosimbiosis. En cuanto a la evolución atmosférica, esta es determinada en gran parte por sus poblaciones microbianas ya que aquí en la Tierra la atmósfera primitiva era reductora y contenía mucho metano, mientras que en la segunda mitad de la historia de la Tierra los microorganismos crearon el oxígeno, dando paso a la vida humana y a muchos otros seres vivos. Con este artículo nos podemos dar cuenta que los microorganismos tienen gran importancia en el planeta ya que son los que nos aportan el mayor oxígeno para poder vivir y no como se creía que las plantas eran las que hacían el mayor trabajo.
Habitabilidad Microbiana en los mundos helados. Se habla de que la vida empezó con existencia microbiana por lo que, si existe vida en otros planetas también se piensa que debería empezar con existencia microbiana. Cuando se habla de vida en otro planeta lo primero que se busca es la existencia de agua, ya que este es un factor importante para la vida, las lunas de Júpiter y Saturno: Europa, Ganymede y Encelado contienen grandes capas de hielo pero tienen subsuperficies de agua y son mayor al volumen total que hay de agua en el planeta. Europa, luna de Júpiter contiene una capa de hielo de 15.5 km y debajo de este líquido contiene un océano líquido, así como probablemente también tiene un fondo marino rocoso por lo que se piensa que puede haber la probabilidad para que pudiera habitar la vida microbiana en este lugar. Otras características importantes de Europa para decir que pueden habitar bacterias ahí es que tiene grandes cantidades de azufre, así como también existe radiolisis lo cual podría accionar el ciclo del carbono, por último Júpiter también tiene volcanes, como la Tierra los tenía y tiene. Por otra parte en nuestro planeta se encuentra The Blood Falls que es rico en hierro y azufre lo cual impulsa el metabolismo microbiano, además este entorno no se encuentra en contacto directo con la atmósfera ya que se selló hace millones de años por el hielo, por lo que podemos realizar una comparación de las características que tiene Europa con las características de Blood Falls y podemos decir que probablemente sea verdad que hay vida microbiana o se puede encontrar vida microbiana en estos sitios ya que las condiciones que tenemos en estas partes del planeta son semejantes a la de las lunas de Júpiter y Saturno. Esta conclusión abriría muchas puertas a nuevas investigaciones de cómo es que se fue creando la vida en el planeta, cómo evoluciona la vida y cómo interaccionan los microorganismos con los medios.
¿La vida es inevitable o solo es casualidad? A pesar de que han descubierto muchos planetas parecidos al nuestro, aún no se encuentra uno que sea exactamente como la Tierra, pero muchos de estos planetas pueden ser habitables. Un ingrediente vital para la vida es la energía, lo cual nos sugiere que la vida simple en el universo es común pero esto no quiere decir que evolucione en formas más complejas como animales. La comida que ingerimos se convierte en combustible que le da el poder a las células para vivir, llamado ATP, este combustible es continuamente reciclado durante el día. Este combustible es hecho por enzimas. Las enzimas que le daban origen a la primera vida no podía ser tan eficiente, y las primeras células debían necesitar mucha energía para crecer y dividirse. Se dice que la primera vida no podía ir en busca de energía por lo que debió surgir donde había energía. Hoy en día la vida obtiene energía del sol, pero la fotosíntesis es compleja y probablemente no existía en la primera vida. Reconstruyendo la historia las primeras células ganaban la energía y carbono de los gases de hidrógeno y dióxido de carbono. Toda la vida compleja en la Tierra como animales, plantas, etc., son eucariotas y provienen del mismo ancestro. Las células simples no tiene la misma arquitectura celular para evolucionar en formas más complejas. Si quisiéramos expandir una bacteria al tamaño de una eucariota, tendría decenas de miles de veces menos energía disponible por gen de una eucariota equivalente y las células necesitarían mucha energía por gen. Para dar solución a esto una célula simple terminó dentro de otra, dando origen a la mitocondria. Y así generación tras generación esta bacteria endosimbiótica evoluciona en pequeños generadores de poder contenidos ambos en la membrana necesaria para generar ATP y el genoma necesario para controlar el potencial de la membrana lo que permitió a través del tiempo dar vida compleja. Finalmente esto nos deja pensando que si existen células simples en otros planetas, éstas pueden evolucionar para dar vida más compleja, quizá no como la vida que conocemos ahora en nuestra planeta pero si algún tipo de vida.
Life: is it inevitable or just a fluke? Pocas veces se considera a la energía como un factor base para la vida, pero realmente, como seres vivos, forma parte fundamental en nuestro funcionamiento y supervivencia. Así que la vida no puedo haberse desarrollado, sin antes haber un ambiente o un medio pleno en energía. Pero cómo fue esta energía aprovechada, de manera química o de manera bioeléctrica (fuerza motriz-de protones). Cómo fue que las primeras formas de vida, dentro de su simplicidad, pudieron manejar y procesar toda esta energía. No se puede decir que las primeras células que surgieron derivaron en células y en sistemas vivos cada vez más complejos; debió haber algún proceso o evento que puso la mesa para el desarrollo de células eucariontes. Si una célula procarionte aumentara su tamaño de manera importante, la energía que ésta posee no aumentaría de manera proporcional, necesitaría generar más y más copias de sus genes, lo cual no le proporcionaría más energía, así que entre más genes adquiriera esta célula, menos sería lo que podría hacer con ellos. Siendo esto una enorme limitante para derivar en algo más complejo. Una potencial respuesta a esto, es la apropiación de una mitocondria, respaldada por un proceso endosimbiótico. Parece entonces que la vida fue un evento de suerte o de una correcta combinación de una serie de eventos; la selección natural podría actuar constantemente durante millones años sobre poblaciones bacterianas y aun así éstas tal vez nunca puedan dar pie a formas de vida más complejas. Es por esto, que en este artículo se plantea la idea que haya formas de vida simples, como las bacterias en otra parte del Universo, "casi como consecuencia de la termodinámica". La vida se originó en nuestro planeta gracias a un fenómeno espontáneo y muy, muy, muy poco común, entonces algo similar tendría que pasar en algún lugar del Universo para que este evento llamado vida se repita o se dé. Así que el origen de la vida es un complejo, muy complejo fenómeno, seguido de procesos igualmente complejos y que aún no se conocen ni entienden del todo, por lo cual es difícil pensar que en algún otro planeta se puedan encontrar sistemas complejos como una planta, un animal o un insecto.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere La formación de la actual atmósfera oxigenada se originó por la fotosíntesis, proceso desarrollado por primera vez por cianobacterias (microorganismos primitivos). Antes de formarse la atmósfera que conocemos, los microorganismos (bacterias anaerobias) secretaban metano, que mantenía la atmósfera terrestre en condiciones aptas. La fotosíntesis es un proceso muy importante ya que se produce casi todo el oxígeno respirable; es llevada a cabo principalmente por plantas y microorganismos. Ecuación neta: CO2 + H2O → (CH2O)n + O2 La mayoría de los organismos fotosintéticos están en el océano y la mayor parte de la fotosíntesis marina es realizada por organismos unicelulares (diatomeas y cocolitofóridos). Las cianobacterias (algas verde-azules) son los principales organismos encargados de fijar el nitrógeno. La fotosíntesis marina es en sí el sostén del oxígeno en la atmósfera y este oxígeno es llevado al océano por el ciclo del carbono, como ya lo mencione antes la fotosíntesis terrestre es la generadora del oxígeno que respiramos. La atmósfera primitiva tuvo muchos cambios a partir de las cianobacterias que generaban el oxígeno hasta llegar a la atmósfera de nuestros días, de igual manera las cianobacterias fueron cambiando complejidad para no envenenarse en la fijación de nitrógeno, la enzima que realiza la fijación del nitrógeno es la nitrogenasa, que es inhibida por el oxígeno, con lo cual se hace incompatible con la fotosíntesis y, por tanto, en muchas cianobacterias los dos procesos se separan en el tiempo, realizándose la fotosíntesis durante las horas de luz y la fijación de nitrógeno solamente por la noche. Me pareció un buen artículo ya que nos explica la evolución de nuestra atmósfera y nos explica cómo es que por medio de las cianobacterias se generaron estos mismos cambios, y claro no solo en la atmósfera sino en la tierra en general.
Life: is it inevitable or just a fluke? Nick Lane plantea que la vida pudo haber sido un evento muy probable, que se puede dar en otros planetas si se tienen los elementos adecuados, estos son: rocas, agua y CO2. Lo que es totalmente emergente, puede ser, la evolución de la misma célula hasta formar seres complejos. La energía fue un paso primordial para la vida, pero la obtención de esta no fue justamente simple de encontrar. Si bien es interesante que a través de una teoría propuesta acerca de los respiraderos hidrotermales alcalinos pudo surgir la vida, y todavía se vuelve más simple si se analiza la fuente de energía necesaria para la vida. Su propuesta es que estos mismos respiraderos reunían los elementos necesarios como temperatura apropiada y más H2 del que había antes; plantea una cuestión muy importante que involucra juntar H2 y CO2, lo cual es muy difícil por sí solos. Entonces, los respiraderos podría juntar olivino (hierro y magnesio) con agua creando una reacción, donde forman celdillas de materia inorgánica y hay H2 que provoca una diferencia de carga (protones) con el exterior, donde una gran cantidad de CO2 abundaba en el océano haciendo que este fuera ácido. Para que reaccionara entonces H2+ con CO2 donde se transferían los electrones de H2 a CO2 era necesario que interviniera otro elemento más que fue el mismo olivino (reducción). Dentro de las celdillas comenzaron a formarse los precursores de los aminoácidos y del ADN. Posterior a la explicación del origen de las membranas y las células, se encuentra que por sì sola la célula no evoluciona. Menciona que existe una diferencia fundamental en las bacterias y en las células eucariotas; la endosimbiosis. Las células hasta ese momento no podían crecer ni evolucionar porque generaban un gasto importante de energía. No fue hasta que la célula engulle la mitocondria que comienza a crecer sin ningún gasto de energía porque la misma mitocondria permitía llevar la información al núcleo sin gasto. Finalmente, se dio paso a la complejidad de las células gracias a la mitocondria como menciona Lane. Entonces, podría existir la vida, pero no tan compleja como hasta ahora, ya que esto sí se concluye que es un proceso único o emergente.
Life and The Evolution of Earth’s Atmosphere Los microorganismos acuáticos como las cianobacterias han sido los encargados del mayor aporte de O2 en la atmósfera. Aunque suene irónico, las cianobacterias son envenenadas por el mismo O2 que producen de fijar Nitrógeno. Encontramos que los gases que ahora hay en la atmósfera provienen de la materia orgánica, como el metano y el óxido de nitrógeno. Ha habido un incremento de estos gases se debe en su mayoría a la agricultura. A pesar de este incremento no se ha alcanzado la proporción que había en la atmósfera primitiva. Estos gases han podido ser los que modifican el clima del planeta; por ejemplo, si no hubiera sido por el metano en abundancia, donde el Sol aún no atravesaba la atmósfera, la Tierra primitiva en algún punto hubiera sufrido una glaciación porque se mantenía el calor en la superficie. En una de las glaciaciones, de hecho, fue por el mismo aumento de O2 que hubo en la atmósfera que se acompañó de un decremento del metano. Aunque el metano fue importante durante años en la Tierra por el efecto , el O2 y los otros gases han sido afectados en cantidad por los mismos microrganismos. Estos son los que han modificado desde su aparición, y a medida que estos evolucionan, la composición de la atmosfera y de igual forma el clima de la Tierra.
Microbial habitability of icy worlds Si se quiere buscar vida en otros lugares del sistema solar o fuera de este se tienen que determinar o comparar las condiciones con las que la vida surgió en la Tierra. Estos elementos necesarios aparentemente son los que pueden sustentar la vida o hacer habitable para la vida: agua, energía y elementos biológicamente necesarios. Se puede encontrar muchos lugares que contienen agua dentro del sistema solar, como las lunas de Júpiter, sin embargo es en forma de hielo. Aunque se ha encontrado que en Europa, una de las lunas de Júpiter, tiene una capa externa de 1 a 10 km de grosor de hielo, por debajo un océano muchísimo más grande en volumen que el agua de la Tierra. Las condiciones que hay en este sitio son muy similares a lagos debajo de capas de hielo en la Antártida, por lo que se puede hacer comparable y determinar qué tan habitable puede ser esta luna. Hay desde hierro y sulfato, en diversas formas por las reacciones de reducción y el ciclo de azufre, que puede servir como energía y corrientes geotermales que permiten que haya agua líquida en abundancia, y por el grosor del hielo no puede haber luz solar. En efecto, se puede encontrar que los lagos de la Tierra tienen similitudes en cuanto a Europa. Es entonces que Europa fue comparada con lugares como el Lago Vostok o Blood Falls para determinar si es un lugar habitable por Priscu y Hand. En cuanto al Lago Vostok, se ha podido observar que las bacterias llevan a cabo una respiración y oxidación relacionada con el hierro y sulfato. En Blood Falls, donde hay una mayor salinidad del agua, se ha encontrado una bacteria Thiomicrospira arctica capaz de metabolizar y producir nuevo carbón en ausencia de luz. Esta bacteria puede obtener su energía de las mismas rocas (sustratos) de materia inorgánica que hay en Blood Falls siendo esta quimiótrofa. Así es que estos dos lugares han permitido que haya ecosistemas microbianos que han sido capaces de vivir durante mucho tiempo con las mismas condiciones que en Europa; pudiendo concluir que en esta luna sí sea capaz de ser habitable.
Este artículo habla, en un punto sobre la producción de oxígeno a través de la fotosíntesis, nos dice que es algo así como “la huella digital de una planta” y su producción era mayoritaria en zonas marinas, donde se llevaba a cabo por organismos unicelulares (diatomeas y cocolitofóridos). Otro punto es el de la fijación del nitrógeno que realizan ancestrales microorganismos llamados cianobacterias, con ayuda de una enzima: nitrogenasa, la cual se ve afectada por el oxígeno, por lo que las cianobacterias han tenido que pasar por un proceso evolutivo para proteger su nitrogenasa. Se cree que estos microorganismos se han encargado de la incorporación inicial de oxígeno a la atmósfera hace unos 2300 millones años, y pueden vivir en condiciones anaerobias y aerobias, es bien sabido que son ancestros de los cloroplastos de las células eucariotas. Antes de que el oxígeno fuera incorporado a la atmósfera, el metano era un compuesto abundante y regulaba algunas características en las condiciones por ejemplo era un factor del efecto invernadero antes de la atmósfera anóxica lo que mantenía la Tierra “cálido” con un Sol menos potente que el de hoy en día y su disminución pudo haber sido la causa de la glaciación global. En ese entonces el metano tenía mucha importancia sobre las condiciones atmosféricas y era producido por bacterias metanogénicas (Euryarchaeota del Archaea) que son microorganismos anaeróbicos y termofílicos, después por un conjunto de reacciones de oxidación y reducción la atmósfera fue tomando otra estructura y las metanógenas se vieron limitadas. Concluye que los las poblaciones microbianas probablemente han determinado la composición básica de la atmósfera de la Tierra desde el origen de la vida.
El artículo sugiere la posibilidad de que surja la vida microbiana en el satélite de Júpiter, Europa, el cual está cubierto de una espesa capa de hielo (de aproximadamente 15.5 km) y debajo de esta un océano. Sabiendo que se sugiere científicamente que el agua es un factor esencial para el surgimiento de la vida, y que recientes estudios nos han permitido observar que hay microorganismos capaces de metabolizar en ambientes extremosos (A temperaturas muy bajas como las de la Antártida) es posible hacer una comparación del surgimiento de la vida a partir de las características que un ambiente cumple para que haya vida en él. Se sabe que son 3 los requisitos para que un ambiente sea habitable: agua líquida, elementos biológicamente esenciales, y una fuente de energía. Europa podría tener los elementos geoquímicos necesarios para la vida, en sus profundos fondos, a pesar de estar debajo de la capa de hielo. El océano europeo presenta características consideradas extremas sin embargo, se nivelan gracias a otros factores como la temperatura que se acerca al punto de congelación, pero eso se ve afectado por las disoluciones salinas. Y las presiones, son menores, pues al tener una gravedad con valor de una séptima parte de la que es la de la Tierra, son menores. Por ejemplo en la Tierra las presiones en las fosas marinas (profundidad de 11 km) son muy altas, pero aun así albergan vida microbiana, por lo que ese factor puede favorecer a Europa. La química de Europa superficial es predominada por elementos como azufre, cuyo ciclo provee propiedades para ser habitada, mientras tanto la radiólisis provee de compuestos sulfatados u otros derivados de azufre, que puede provenir de volcanes ajenos a Europa, y cuyas reacciones con compuestos del fondo hidrotermal pueden representar un “si” a la vida y que serían responsables de crear biomasa. En la Antártida hay lagos subglaciales (Vostok) con formas de vida que se han adaptado a la ausencia de luz y falta de calor, que es comparable con ambientes de Europa. Las condiciones de esos lagos representan. La vida en contiene una gran diversidad genética que le permite desarrollarse en esas condiciones. El desarrollo de vida en Europa representaría un avance científico gigantesco, pues nos abriría puertas que nos permitan estudiar de forma dual el origen de la vida, complementando teorías terrestres con las que surgirían para Europa. Además de un surgimiento reciente de vida que permita estudiar factores que hagan que aparezca.
Life: is it inevitable or just a fluke? Aun no se ha encontrado un planeta exactamente igual a la Tierra, pero eso no descarta la probabilidad de que no existan planetas habitables en el universo. Para entender el origen, distribución y el futuro de la vida en el Universo existen numerosas deducciones, una de ellas, sobre la vida extraterrestre sugiere que si acaso existiera una civilización extraterrestre ya sea que haya aparecido en algún lugar del universo o desaparecido antes de poder ser capaces de colonizar nuevos planetas, es igual de probable que pensar que la vida, es exclusivamente un evento azaroso aún en las condiciones adecuadas. Inferir que la vida surgió solamente una vez en la Tierra por obra de una inspiración y que es una muestra de a donde tenemos que dirigirnos, es un pensamiento muy limitado dado que podemos advertir que un ingrediente básico para la vida es la energía, esto sugiere que la vida puede ser más común de lo que pensamos, a lo largo de todo el universo. Ahora bien, entendemos que los seres vivos consumen una gran cantidad de energía que pueden reutilizar hasta extraer el último joule de energía utilizable y también que la primera forma de vida no podía ir en busca de esta vital energía por lo que debe haber surgido donde la energía era abundante. Este razonamiento es fundamental en el argumento de que la vida pudo surgir en el interior de fondos marinos, dado el descubrimiento de las chimeneas hidrotermales fósiles en Irlanda que intereso a Michael Russell a proponer su hipótesis. Russell sugiere que lo básico para el surgimiento de la vida fue la formación de compartimentos minerales a través del cual se preparaban redox, pH, iónicos y gradientes de temperatura, que podrían haber reducido el CO2 concentrado en los primeros océanos, con ello da la posibilidad de que esto hecho pueda ocurrir en otros planetas comparables. Nick Lane muestra el asombro respecto a que la vida en la Tierra parece haber comenzado casi tan pronto como pudo, transmutándose, por ejemplo para cumplir con las exigencias necesarias de energía. Respecto a esto el autor explica que las células necesitan un montón de energía por gen que codifica, ya que es un proceso de alto consumo energético, esta demanda podría satisfacerse por la célula a medida que aumenta el área de su membrana pero a la vez tendría que hacer copias extras de su genoma y esto sería aún más desfavorable. Aquí surge un problema, porque si la célula pierde el control de su potencial de membrana muere, la solución es la adquisición de una célula por otra, es decir, la mitocondria, el genoma de esta se contrae y el DNA innecesario es eliminado, una vez dentro. Una vez puestas las cartas sobre la mesa podemos reconocer que las características para que surja la vida como la conocemos en alguna otra parte del universo es posible.
“Life and the evolution of Earth’s atmosphere” Los microorganismos son importantes no sólo porque son las más abundantes y primitivas formas de vida, sino porque también son responsables (directa o indirectamente) de todo el oxígeno que respiramos. El oxígeno se produce durante la fotosíntesis, y la mayor parte de la fotosíntesis en la Tierra es llevada a cabo por las plantas superiores, no por los microorganimos. Sin embargo, la fotosíntesis terrestre tiene muy poco efecto en el oxígeno que se encuentra en la atmósfera. En contraste con esto la fotosíntesis marina es una fuente responsable de la mayor parte del oxígeno atmosférico. Aunque hay plantas superiores en el océano, la mayor parte de la fotosíntesis marina es llevada a cabo por organismos unicelulares, como algas eucarióticas, diatomeas y cocolitóforos. Las bacterias procariontes son importantes también, debido a que por ejemplo las cianobacterias son unos de los organismos principales de la fijación del nitrógeno en los vastos mares de la Tierra. Como es sabido, la fuente inicial y más abundante de nitrógeno molecular (N2) es la atmósfera, donde se encuentra en una proporción del 78 %, pero en esta forma gaseosa no puede ser captado y aprovechado por los organismos vivos. Así que la fijación biológica del nitrógeno hace referencia a la ruptura de la molécula de nitrógeno gaseoso por algunas bacterias (gracias a la enzima nitrogenasa), en dos nitrógenos que cada uno por su parte forma compuestos derivados del nitrógeno como amonio (NH4) que pueden ser aprovechados para nutrir la tierra y llevar a cabo relaciones simbióticas que permitan que la planta y las cadenas tróficas puedan aprovechar el nitrógeno que es fundamental para la vida. Como el oxígeno inactiva irreversiblemente la nitrogenasa, el proceso de fijación del nitrógeno tiene lugar en condiciones anaeróbicas o bien, los organismos crean un entorno anaeróbico en presencia de oxígeno. Así la cianobacteria tuvo que desarrollar complejos mecanismos para proteger su nitrogenasa. Como la cianobacteria puede vivir aeróbica y anaeróbicamente, se cree que éstas pudieron ser responsables del aumento del oxígeno atmosférico hace 2.3 billones de años. Se cree también que los organismos eucariontes con capacidades fotosintéticas (algas y plantas) obtuvieron esta capacidad de las cianobacterias por medio de la endosimbiosis. El Prochlorococcus puede ser el ancestro viviente de la cianobacteria involucrada en ese proceso. Nuestra atmósfera actual contiene numerosos gases (CH4, N2O, CH3Cl, COS) algunos de estos contribuyen al efecto invernadero. Como el sol era más tenue y frío en la época primitiva, el efecto invernadero producido por el metano, era lo que mantenía a la antigua Tierra sin congelarse. El aumento de oxígeno corresponde a la primera era glacial, sugiriendo que esto fue debido a la baja en las concentraciones de metano. El metano es de gran importancia en la Tierra primitiva. Hay algunos organismos que producen metano. La bacteria metanogénica o metanógenos, son miembros de la rama Archaea. Tienen diversas características como un estilo de vida anaeróbico y una tendencia hacia ser termófilos (pueden soportar condiciones extremas de temperatura relativamente altas). Los metanógenos están confinados a ambientes libres de oxígeno como los intestinos de las vacas y las tierras debajo de los arrozales inundados.
Ellos convierten productos de la fermentación (acetato, lactato, formiato) en metano. En la Tierra primitiva anóxica, los metanógenos pudieron haber sido productores primarios de materia orgánica. Todo esto nos lleva a una conclusión generalizada. Los microorganismos probablemente han determinado la composición básica de la atmósfera terrestre desde el origen de la vida, la evolución de la atmósfera terrestre está fuertemente ligada con la evolución de su biota (conjunto de especies, plantas, animales y otros organismos).
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere La atmosfera primitiva de la tierra estaba formada principalmente por dióxido de carbono, lo cual hacía de su superficie un lugar inhóspito y con temperaturas desorbitantes. Tenía una alta presión atmosférica al igual que una gran falta de oxígeno suelto. Tras las trasformaciones de la tierra con la llegada del agua y su gran evaporización y las lluvias continuas crearon que los gases emitidos conformaran una segunda atmósfera formada por nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua lo cual produjo una lluvia acida; con ello se fue acumulando un mar acido; al combinarse la lluvia con el dióxido de azufre y el oxígeno formaban óxidos. El ciclo del agua se fue calmando después de cientos de miles de años, dejando así que se desarrollara la corteza terrestre a base de granito. Conforme se fueron calmando las cosas en los mares y aparecieron los primeros microorganismos capaces de llevar a cabo la fotosíntesis y después de millones de años el aire se impregno de oxígeno y disminuyo el CO2 en la atmosfera. La radiación ultravioleta del sol unió los átomos de oxígeno y formó ozono que se dispuso como una capa la actual capa de ozono. Esta capa impide la penetración de los rayos ultravioletas al interior del planeta y permitió el desarrollo de la vida en la superficie y la realización de sistemas más complejos que se desarrollarían dentro y fuera del mar. La atmosfera actual está formada por una mezcla de gases entre ellos nitrógeno y oxigeno.
“Microbial Habitability of Icy Worlds” El planeta Tierra no es el único poseedor de vida en todo el universo. A veces nuestro antropocentrismo llega a tanto que llegamos a considerar “la vida” como un proceso que sólo ocurrió sólo una vez y que sólo existe en nuestro planeta. Pero… ¿Será esto cierto? En el artículo, John Priscu y Kevin Hand, nos dan algunos datos muy interesantes para creer que probablemente pueda existir vida más allá de la Tierra.
Los microorganismos forman una parte fundamental de la vida, e incluso hoy en el planeta Tierra son los organismos más abundantes. Se cree que si existe vida fuera de la Tierra, es probable que comenzara con microorganismos y que aún se mantenga así.
Hay lunas como Europa que serían un escenario idóneamente habitable para que existiese la vida. Ésta luna en específico, a pesar de que es más pequeña que nuestra luna, contiene debajo de una superficie de hielo, un océano de agua líquida, uno de los compuestos químicos más fundamentales para la vida. El volumen de agua contenido es muchas veces el volumen de agua en la Tierra. A parte de esto alberga un fondo marino rocoso que puede suministrar energía y los elementos necesarios para el metabolismo. El agua está debajo de una superficie de hielo. El agua se mantiene líquida, debido al calentamiento geotérmico del fondo marino, al hielo que sirve como buen aislante, y a la presión que está debajo del punto de congelamiento. Europa está compuesta de rocas espaciales ricas en elementos esenciales. La química de la superficie está dominada por azufre y agua. De acuerdo con los autores hay tres criterios fundamentales para decir que un lugar puede ser habitable, los cuales son: 1. Agua líquida 2. Un conjunto de elementos esenciales para la vida (C, H, N, O, P, S) 3. Un recurso energético Como mencionaba anteriormente, Europa efectivamente cuenta con éstos 3 criterios fundamentales. Hay otros tantos factores que también deben de tomarse en cuenta, por ejemplo, la actividad del agua, la presión, la temperatura, el PH, la salinidad, entre otras. Pero aún hay mucho a favor de Europa para creer que exista vida en ella. Por ejemplo, se hacen algunas analogías con la Tierra. El mar de Europa se encuentra a más o menos 100 km de profundidad, lo cual no aumenta la presión debido a que la aceleración de la gravedad (por el tamaño de Europa) es menor a la de la Tierra. Así que 100 km de profundidad marina, equivalen a más o menos 11 km, en una trinchera marina aquí en la Tierra, donde efectivamente se ha encontrado actividad microbiana activa. Otro ejemplo que nos proveería de evidencia, sería el Lago Vostok. En este lago subglacial que es el más largo en términos de volumen y profundidad, se ha encontrado también actividad de microorganismos. Los filotipos (similitudes observables que clasifican un tipo de organismos) que están en el Lago Vostok están relacionados con las bacterias aerobias o anaerobias con metabolismos dedicados a la respiración y oxidación de azufre y hierro. Estos elementos (S y Fe) juegan un papel fundamental en la energía metabólica de los microorganismos ya que mediante reacciones de óxido-reducción liberan energía. Otro ejemplo de ecosistema subglacial es “Blood Falls”, donde las aguas marinas debajo del mar son ricas en Fe y S. Se encontraron aquí muchos microorganismos que estaban relacionados con la quimioautótrofa Thiomicrospira arctica, microorganismo que tiene la capacidad para producir energía quimiosintética en subglaciares. Así mismo este microorganismo provee nuevos carbones orgánicos en ausencia de luz solar y a temperaturas permanentemente bajas. Así pues, hay muchas evidencias para creer que Europa pueda ser habitable y que probablemente existan microorganismos vivos en su océano. Como los autores mencionan, quizá probablemente haya un segundo origen de la vida independiente en nuestro sistema solar.
“Life: Is it inevitable or just a fluke?” Cada vez se revelan más y más planetas similares a nuestra madre Tierra. Enrico Fermi se cuestiona: Si hay varios hogares adecuados para la vida, ¿dónde están las formas de vida extraterrestre? Otros como Fran Drake, creen que esas formas de vida deben estar por ahí en algún lugar de la inmensa galaxia. Como no podemos responder este tipo de preguntas mirando al exterior, según el autor, tal vez si miramos al interior podríamos obtener respuestas.
Hay un ingrediente vital para la vida que está presente en todo el universo, este es la energía. Los organismos vivos consumen una extraordinaria cantidad de energía sólo para vivir. La comida que consumimos se convierte en el “combustible” que alimenta a todas las células vivas; tal combustible es llamado ATP. Este combustible es continuamente reciclado. Ésta cantidad de ATP está hecha por enzimas y catálisis biológica. Las primeras células probablemente necesitaban muchísima más energía para crecer y dividirse pero las enzimas que alimentaban las primeras formas de vida no pudieron ser tan eficientes como las de las células modernas. Entonces ¿Cuál pudo ser el principal recurso energético en la Tierra? Las viejas ideas de relámpagos o radiación UV no pasan la prueba. No hay células que obtengan energía de este modo, no hay nada para enfocar la energía en un solo lugar. Entonces las primeras formas de vida debieron haberse originado donde la energía era muy abundante. La fotosíntesis por su grado de complejidad tampoco puede ser una opción de alimentación energética de las primeras formas de vida. Todos los estudios del genoma apuntan al mismo lado: Las primeras células parecen haber ganado su energía de los gases H2 y CO2. La reacción entre esos dos, produce moléculas orgánicas y libera energía necesaria para unirlas en las grandes cadenas que forman los bloques de la vida. Peter Mitchell, sugirió que las células no están alimentadas por reacciones químicas sino por un tipo de electricidad generada por una diferencia de la concentración de protones a través de una membrana. Como los protones tienen una carga positiva, la diferencia de concentración produce una diferencia de potencial eléctrico entre los dos lados de la memebrana de alrededor de 150 milivolts. Como esta energía opera en un espacio muy pequeño (5 millonésimas partes de un milímetro), sería equivalente a 30 millones de volts por metro (energía de un rayo) lo cual es sumamente impresionante. Mitchell llamo a esta fuerza de conducción “fuerza protón motriz” mejor conocida como fosforilación oxidativa. Todas las células están alimentadas por un campo de fuerza eléctrica como éste. Este potencial eléctrico puede ser aprovechado para hacer ATP rico en energía. La enzima que hace al ATP (ATPasa), es como un motor, alimentado por el flujo interior de los protones. Una proteína que ayuda a generar el potencial a la membrana es la NADH deshidrogenasa, que es como un motor de vapor con un émbolo que bombea a nuestros protones. Todas estas maravillosas máquinas biológicas deben ser producto de la selección natural por lo que no pueden haber alimentado la vida desde el inicio.
Pero entonces emerge otra cuestión: ¿Cómo las primeras formas de vida consiguieron energía sin tan sofisticada maquinaria? Según Michael Russell, la vida pudo haber comenzado en el interior de fondos marinos cálidos, en un tiempo cuando los océanos ácidos se extendían por todo el planeta. La energía eléctrica producida en el fondo del mar pudo haber dado origen a la vida en la Tierra hace 4000 millones de años (respiraderos hidrotermales). Michael Russell estudia los respiraderos hidrotermales alcalinos, los cuales están formados por filtrados de agua de mar en olivino (roca ígnea), lo cual forma serpentinita (roca metamórfica), los fluidos que forma esta reacción son altamente básicos (pobres en protones), cuando estos fluidos hacen contacto con aguas más frías los minerales se precipitan formando respiraderos de hasta 60 metros de largo. Russell se percató de que tales respiraderos proveían todo lo necesario para incubar la vida. En la Tierra primitiva había muy poco oxígeno, los océanos eran ricos en hierro disuelto. Había probablemente mucho más CO2 que el que hay el día de hoy. Los océanos eran ácidos (tenían un exceso de protones).
Dentro de los poros del respiradero hay diminutos espacios interconectados, que están entre paredes delgadas de minerales. Estas paredes contienen los mismos catalizadores (hierro, níquel, sulfuros de molibdeno) usados por las células (aunque las células los tiene incrustados en proteínas) para catalizar la conversión del CO2 en moléculas orgánicas. En medio de los fluidos alcalinos del respiradero y el agua ácida hay un gradiente natural de protones que tiene una diferencia de potencial eléctrico que condujo la reacción de CO2 y H2, ya que los catalizadores no trabajan solitos, necesitan energía. Es como una fuerza protón-motriz natural. Según Russell y Lake, la vida está conducida por esta reacción. Como el agua y el olivino están presentes en todo el universo y muchas atmósferas planetarias contienen CO2, es probable que en este contexto el universo esté lleno de células simples, la vida es ciertamente inevitable cuando las condiciones son las adecuadas. Sin embargo, se cree que cuando ya hay una célula simple está evoluciona a formas más complejas, pero en la Tierra no sucedió así, pasaron millones de años para que las células simples evolucionaran a otras más complejas, sólo una vez y a causa de un accidente asombroso. Si hubieran evolucionado lentamente en formas más complejas, todo tipo de células intermedias hubiera existido, pero en lugar de eso hay un gran abismo.
Sabemos que los microorganismos son los seres vivos que pueden llegar a vivir en muchísimos lugares y al saber esto es que existe la idea de encontrar vida en algunos otros lugares como las lunas y lugares con agua, porque como lo vimos en el video del origen de la Tierra la vida comenzó desde el agua y el agua es un requerimiento esencial para la vida tal como lo es en Europa ya que ahí hay muchísima agua en donde el agua se encuentra cubierta por grandes bloques de hielo y sabemos que en estos lugares la vida se puede desarrollar, a pesar de ser ambientes extremos. En Europa podemos encontrar enormes cantidades de agua que son cubiertas por una capa de hielo, igual un océano rocoso y al saber que es rocoso se sabe que puede tener elementos que ayudan a procesos vitales. Europa tienen una gran posibilidad de ser habitada ya que en ella encontramos azufre, hierro y agua, lo necesario para llevar a cabo algunas reacciones. Se realizó un estudio en la Tierra en donde fueron al glaciar Lago Vostok ya que en él encontramos azufre y hierro, agua que a pesar de encontrarse retenida en gruesas capas de hielo sigue manteniendo su estado líquido debido a la presión y calentamiento geotermal, y se sabe que en Lago Vostok hay actividad microbiana. En el subglaciar Blood Falls en la Antártica encontramos igualmente hierro y azufre, y bacterias parecidas a las marinas autótrofas oxidadoras de azufre, pero este lugar no ha tenido contacto con la atmósfera desde su existencia. Llegando a una conclusión podemos decir que en los océanos de europa que antes de consideran inhábiles ahora podemos esperar que la vida se desarrolle, pero haciendo un paréntesis nada es seguro porque ni siquiera estamos seguros de cómo se originó la vida en nuestro planeta.
Sabemos que los microorganismos son los seres vivos que pueden llegar a vivir en muchísimos lugares y al saber esto es que existe la idea de encontrar vida en algunos otros lugares como las lunas y lugares con agua, porque como lo vimos en el video del origen de la Tierra la vida comenzó desde el agua y el agua es un requerimiento esencial para la vida tal como lo es en Europa ya que ahí hay muchísima agua en donde el agua se encuentra cubierta por grandes bloques de hielo y sabemos que en estos lugares la vida se puede desarrollar, a pesar de ser ambientes extremos. En Europa podemos encontrar enormes cantidades de agua que son cubiertas por una capa de hielo, igual un océano rocoso y al saber que es rocoso se sabe que puede tener elementos que ayudan a procesos vitales. Europa tienen una gran posibilidad de ser habitada ya que en ella encontramos azufre, hierro y agua, lo necesario para llevar a cabo algunas reacciones. Se realizó un estudio en la Tierra en donde fueron al glaciar Lago Vostok ya que en él encontramos azufre y hierro, agua que a pesar de encontrarse retenida en gruesas capas de hielo sigue manteniendo su estado líquido debido a la presión y calentamiento geotermal, y se sabe que en Lago Vostok hay actividad microbiana. En el subglaciar Blood Falls en la Antártica encontramos igualmente hierro y azufre, y bacterias parecidas a las marinas autótrofas oxidadoras de azufre, pero este lugar no ha tenido contacto con la atmósfera desde su existencia. Llegando a una conclusión podemos decir que en los océanos de europa que antes de consideran inhábiles ahora podemos esperar que la vida se desarrolle, pero haciendo un paréntesis nada es seguro porque ni siquiera estamos seguros de cómo se originó la vida en nuestro planeta.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere En el artículo life and evolution of earth’s atmosphere nos hablan del papel importante que tuvieron los microorganismos, en particular las cianobacterias, para el cambio de la atmosfera a través de una atmosfera reductora a una oxidante, compuesta principalmente por oxigeno, el cual ellas producían. Pero algo también muy importante es que abordan el tema de las bacterias metanogénicas. Por lo regular, sabemos que la antigua atmosfera fue producto de las erupciones volcánicas y de las extremas condiciones que se vivían y podemos creer que no había nada que ayudara a mantener estas condiciones, son embargo las bacterias metanogénicas jugaron un papel importante, brindando estabilidad a esta atmosfera colaborando con la producción de metano. Este factor es importante ya que nos da otra perspectiva de la evolución y de la convivencia de diversos organismos, en este caso las bacterias, en un mundo en que las condiciones no permitirían la vida actual. Las cianobacterias tuvieron que adaptarse y convivir, al conseguir esto lograron un cambio radical no solo en su ambiente, sino también en ellas mismas ya que el oxigeno que producían era perjudicial para su supervivencia. Este cambio logrado significo un parteaguas en la historia del planeta y de la vida que llevo a un cambio en la biodiversidad y en los factores físicos y químicos de la Tierra.
Microbial Habitability of icy worlds Por mucho tiempo se pensaba que condiciones exteriores a la Tierra eran inhabitables, este artículo extrapola la posibilidad de encontrar vida en lugares congelados como Europa, luna de Júpiter, que si bien no presenta condiciones iguales a lugares helados en la Tierra, si presenta similitudes en condiciones. La posibilidad de encontrar vida, creo, es muy remota, es un evento que requiere de muchas condiciones como lo menciona el autor; entre elementos que proporcionen energía, agua, entre otras cosas esta posibilidad se vuelve poco posible. Estas condiciones de encontrar vida, a final de cuentas no son imposibles, si se han encontrado evidencias de vida en condiciones más extremas se puede encontrar vida en planetas helados, simplemente necesitan los factores necesarios, y nosotros necesitamos buscar mejor si queremos encontrar estos indicios de vida.
Life: is it inevitable or just a fluke? Mucho se habla del origen de la vida y sus posibles causas. Algunos dicen que es un proceso que puede suceder muchísimas ocasiones y que solo hay que buscar bien, algunos otros que es un proceso tan improbable que las condiciones para que la vida surja tienen que ser muy precisas y acompañadas de otros factores beneficiosos para esta. El autor nos da un punto esencial que a veces pasamos por alto. La necesidad de energía. Este factor es imprescindible si queremos que la vida emerja. Nos menciona que para muchas actividades, las células, necesitan grandes cantidades de energía y que seguramente las primeras formas de vida tenían que tener esta energía disponible a su alrededor, que no tenían que moverse a buscarla, de otra forma esto hubiera representado un gran reto para a vida temprana y no hubiera sido capaz de subsistir. A pesar de que la vida tenía varios obstáculos logró imponerse, la pregunta es ¿Cómo lo hizo? Para esto el autor recurre un poco a la teoría de la endosimbiosis, y la defiende con los argumentos de que la célula procariota no es tan grande y para crecer a ese tamaño necesitaría muchísima energía. La única explicación probable es la endosimbiosis entre dos células procariotas, una perdería casi todas sus funciones pero conservaría la capacidad de producir energía y su información genética. Esto explicaría varias incógnitas y daría una pista del ancestro común de la célula eucariota, sin embargo, todavía no es posible dar una respuesta tan tajante, por lo que se necesita indagar más para saber si lo vida realmente fue tan espontanea y tubo lo que necesitaba para desarrollarse o en realidad es un proceso que se da todo el tiempo pero realmente no hemos buscado bien fuera de nuestro planeta.
Life: is it inevitable or just a fluke? Sabemos que se han encontrado planetas parecidos al nuestro pero no se sabe si hay o no vida en ellos, saber si hay o no vida en otros lugares ha sido la interrogante desde hace miles de años y de cierto modo es obvio ya que para que en nuestro planeta pasaron muchísimos cambios y cada uno se dio con lapsos muy grandes de tiempo, ahora vemos que no es una interrogante tan fácil. La vida necesita energía y se dice que las células primitivas surgieron en donde había energía ya que no la podían ir a buscar y era muy necesaria para desarrollarse y poder dividirse, para nosotros es más fácil ya que al comer formamos nuestro ATP, nuestra energía necesaria para el día, y de igual manera usamos la energía dada por el sol. Procesos complejos como la fotosíntesis no podían ser posibles en la primera vida por su complejidad, las primeras células ganaban la energía y carbono de los gases de hidrógeno y dióxido de carbono. Para las células simples que necesitan muchísima más energía para tener el tamaño de las eucariotas, es complicado que llegaran a crecer de manera que pudieran desarrollarse en animales, plantas, etc. ya que como sabemos son estructuras más complejas que para las células simples sería un reto, empezando por su gasto tan grande de energía que haría, esto lo relacione con el crecimiento de las plantas, si ellas no tienen el espacio suficiente para crecer no lo harán ya que requieren mucha energía y la gastan sin poder crecer como ellas quisieran. Puede que hayan células simples en otros planetas, pero no podrán llegar a desarrollarse con la complejidad que nosotros conocemos.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere La Tierra en sus primeros años de existencia era un lugar desfavorable para la vida, dado que presentaba temperaturas demasiado altas y había una gran concentración de CO2 en su ambiente; pero todo esto cambiaria tras ciertas transformaciones como la presencia de agua en la tierra, que se cree llego contenida en los miles de meteoritos que impactaban al planeta. Una vez presente el agua se desarrollaría una forma de vida simple dentro de esta, que a pesar de ser simple seria de gran importancia dado que transformarían la atmosfera terrestre al ser capaces de realizar la fotosíntesis, proceso en el cual ingerían el CO2 y lo transformaban en O, sin embargo los organismos existentes en ese momento no eran capaces de oxigenar toda la atmosfera, por lo cual solo se oxigenaron los océanos; ya un poco más especializados lograron el desprendimiento de mayor cantidad de O a la atmosfera que posteriormente se condensaría en una densa capa que hoy conocemos como capa de ozono. Este suceso resulta fascinante dado que los precursores de la vida en la Tierra son microorganismos pequeñísimos, y a pesar de su tamaño lograron cambiar al planeta para su futura habitabilidad. Por esto podemos inferir que desde la primera forma de vida, siempre hemos ido transformando la Tierra, sin embargo no todas son en pro de la existencia y dañamos al planeta, que seguramente nos costara la existencia en un futuro, porque lo que estamos logrando es acelerar el paso del fin de la Tierra y por ende nuestra propia existencia.
Microbial Habitability of Icy Worlds Es un hecho que los microorganismo dominan el planeta, si existiera vida más allá de la Tierra, lo cual es muy probable dados los argumentos vistos en el artículo Life: is it inevitable or just a fluke?, existe la probabilidad de que haya comenzado con microorganismos y permanezca en esta etapa. Dado que los microorganismos pueden habitar ambientes extremos, la búsqueda de estas primeras formas de vida junto con el agua líquida es prioritaria en las exploraciones de vida en las capas superficiales de otros planetas. Se encontró que las lunas de Júpiter, específicamente en Europa que es un satélite de aproximadamente el tamaño de la Luna y que parece tener un océano que podría ser geoquímicamente adecuado para la vida debajo de una cubierta de hielo. Europa posee la mayor potencialidad para la vida en forma microbiana porque probablemente alberga un fondo marino rocoso que suministra energía y elemento necesarios para el metabolismo, cuyos componentes de material condrítico es decir, rocas especiales ricas en elementos biológicamente esenciales, indican que es una de los mejores sitios para buscar vida actual. Aunado a los descubrimientos de microorganismos metabólicamente activos en entornos subglaciales en la Tierra es un buen análogo de las condiciones observadas en Europa, abriendo la posibilidad de que Europa sea un buen candidato para habitad microbiano. En el artículo se definen los tres requisitos clave para la vida • Agua líquida • El agua permanece en estado líquido (debido a la calefacción geotérmica) • elementos biológicamente esenciales • Fuente de energía Finalmente el autor recalca la importancia de la disponibilidad de energía libre al establecerla como un determinante critico de si pueden ocurrir el metabolismo, la respiración, el crecimiento y la reproducción.
Life: is it inevitable or just a fluke? ¿De verdad se necesitan sólo las condiciones específicas para el surgimiento de la vida? En los últimos años se ha revelado que muchos planetas en la galaxia tienen condiciones parecidas a las de la Tierra, entonces ¿Por qué no sabemos nada sobre vida extraterrestre? El artículo habla específicamente sobre formas de vida complejas y nos menciona un punto importante: que aunque el ingrediente fundamental para la formación de vida se encuentre a lo largo de toda la galaxia, no significa necesariamente que ésta evolucione a algo más complejo. Considerando que la vida necesita muy pocos ingredientes para originarse, rocas, agua y CO2, debería haber en el universo una cantidad muy grande de células simples y si se piensa que ellas pueden evolucionar, entonces debería haber una gran cantidad de formas complejas de vida. El problema es que las células complejas conocidas hoy en día se originaron a causa de un evento muy singular, la endosimbiósis, proceso en el cual una célula de origen bacteriano, se introdujo dentro de otra célula de origen desconocido y comenzaron un proceso de cambio y adaptación a lo largo de mucho tiempo, en el que el genoma de la célula introducida fue reducida a su mínimo, así como toda la célula bacteriana en sí misma. No es posible que una célula simple evolucione a una compleja porque para hacerse más grande necesitan generar grandes cantidades de energía y no están diseñadas para hacerlo. Lo que sucedió con las células eucariotas, fue que, como la célula bacteriana producía energía que no ocupaba en su totalidad por la pérdida de genoma, hubo energía extra que la célula hospedera pudo ocupar para crecer. Podemos darnos cuenta entonces, que la formación de vida compleja no es inevitable, aunque haya múltiples formas simples de vida alrededor de toda la galaxia. Pienso que es muy poco probable que un proceso como el de la endosimbiósis haya sucedido en alguna otra parte del universo, principalmente porque en toda la historia de la Tierra sólo sucedió una vez, pero tampoco creo que sea imposible y que como el autor menciona, la formación de vida simple si puede ser inevitable.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere Hoy en día los microorganismo son una fuente fundamental en la producción de oxígeno en la atmósfera, pero es muy posible que ellos hayan jugado un rol muy importante la en la evolución de la atmósfera antes de que la concentración de oxígeno dominara. Aunque la producción de oxígeno en tierra está a cargo de las plantas, la mayor aportación de oxigeno viene de los océanos, que es realizada en mayor grado por organismos unicelulares. Las cianobacterias son los principales organismos encargados de arreglar nitrógeno, por medio de la nitrogenasa, aunque para esta enzima, el oxígeno es letal. Por eso, han tenido que desarrollar mecanismos para protegerla. Las cianobacterias pueden vivir aerobia y anaerobiamente, por esta razón se cree que fueron responsables del ascenso inicial de oxígeno en la atmósfera. El CH4 pudo haber sido particularmente abundante en la atmosfera anóxica: el calor que este gas producía era el necesario para que los microorganismos pudieran vivir, pues el sol no proporcionaba el calor necesario, por lo que el metano era de vital importancia y era producido principalmente por bacterias metanógenas. Por lo anterior, podemos observar que la atmósfera ha ido cambiando en función de los cambios que los microorganismos han tenido a su vez. Entonces, la composición de la atmósfera puede haber estado determinada por los organismos desde el inicio de la vida. La evolución de la atmósfera está estrechamente ligada a la evolución de la biota.
Microbial Habitability of Icy Worlds Hoy en día la vida microscópica domina y ha sido así durante gran parte de la historia de la Tierra. Ésta es la razón por la que los autores apoyan la idea de que, si existe la vida fuera de la Tierra, lo más probable es que haya comenzado como microorganismos y aun continúen ahí. Existen algunas lunas de Júpiter y Saturno que, a pesar de estar cubiertas de hielo, tienen una subsuperficie de agua, que supera la cantidad de agua total en la Tierra, lo que conlleva a tener un espacio más grande habitable. Y los encuentros recientes de microrganismo metabólicamente activos en ambientes subglaciares aquí en la Tierra, indican análogos muy útiles en la investigación. Europa, luna de Júpiter, tienen el mayor potencial de albergar vida, pues tiene una capa relativamente delgada de hielo, un océano líquido y un fondo marino rocoso que puede brindar energía y elementos necesarios para llevar a cabo el metabolismo. El ciclo de azufre en ésta luna es muy importante para su potencial de habitabilidad. Se deben tomar en cuenta tres elementos fundamentales para la vida: agua líquida, elementos biológicos esenciales y una fuente de energía, pero además existen otras condiciones para la habitabilidad de algún lugar: actividad del agua, temperatura, radiación, pH, salinidad y estabilidad temporal. Existen ecosistemas subglaciares en la Antártida que proporcionan ejemplos claros de la adaptación a bajas temperaturas y ambientes oscuros, que pueden ser comparados con las características de Europa. Aunque no se encontraran microorganismos en Europa, se puede obtener conocimiento acerca de la forma en la que se originó la vida en la Tierra. Pero si en efecto, se encontrara vida, éste descubrimiento tendría un gran impacto en la ciencia y también en la sociedad, y nos daría un mundo de posibilidades para investigar la forma en la que los organismos interaccionan con el medio y cómo evolucionan.
Life and the Evolution of Earth´s Atmosphere Los microorganismos presentaron un rol sumamente importante en la evolución de la atmósfera antes de la elevación en los niveles de oxígeno como hoy conocemos. Las primeras bacterias eran anaeróbicas y bombearon gran cantidad de metano, la atmósfera era anoxica y poseía grandes cantidades de CO2, las responsables del cambio radical que sufrió la atmósfera fueron las cianobacterias que prácticamente inventaron la fotosíntesis, este fundamento se centra en que la atmósfera de la Tierra está ligada fuertemente con la evolución de la biota, podemos decir que con con respecto a las plantas superiores que brindan O2, esta cantidad no se compara con la proporción que brinda el mar, se sabe que actualmente la fotosíntesis marina es una gran fuente de O2 gracias a que una pequeña fracción de la materia orgánica sintetizada en el océano está enterrada en los sedimentos. La importancia radica en que las bacterias aunque solo representan el 1% de la biomasa marina, son los principales organismos de la fijación del nitrógeno. Pero en el artículo se menciona una cuestión muy interesante dado que la enzima responsable de fijar el nitrógeno en algunas bacterias le es dañino el O2, ejemplo de ello es la Anabaena, que presenta células especiales llamadas “heterocysts” para poder fijar el nitrógeno evitando su propio envenenamiento. Entonces las cianobacterias son las responsables de que cerca de 2.3 billones de años atrás la atmósfera cambiara, ya que aumentaron los niveles de O2.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere en es tiempo el sol era debil.La atmosfera estaba llena de sustancias nocivas como el amoniaco que provenia de los volcanes, tambien habia optras sustancias como CH4, CO2, N2. La clase de organismos que existian eran las cianobacteria que podian adapatarse a ese tipo de clima por medio de una fotosisntesis diferente segun su desarrollo y adaptacion ala ambiente. se cree que son nuestras predecesoras. las cuianobacteria creaban oxigeno que curiosamente era dañino para ella, lo que hace pensdar que tal ves estas amiguitas decidieron modificarse de tal forma que el oxigeno lo adaptaran.
hemos ido modificando el ambiente a nuestras necesidades o tal ves nosotros nos hemos ido modificando para adaptarnos.
Microbial Habitability of Icy Worlds
si el agua es esencial para la vida, lo mas seguro es que haya vida en el hielo. hay pruebas que idnican que efectivamente la vida esta presente en el hielo como el polor sur y lugares rusos. entonces nos sugerimos a la siguiente cuestion si hay vida en hielo, entonces los demas planetas como jupiter tienen hielo lo más seguro es que haya vida ahi tambien, no de la manera en que esperamos, pero son bacterias con un metabolismo mas fuerte. Life: is it inevitable or just a fluke? la vida es inevitable o de chiripa, es una cuestion muy dificil de contestar. existira la vida en otros planetas. se dice que la energia es esencial para la vida, por lo tanto existe vida fuera de nuestro planeta, porque nuestro planeta no es el único que tiene energía para poderse mantener como tal como planeta. La estructura de la célula esta compuesta por muchas partes en especial la mitocondria que es la que maneja la energía para sus funciones indispensables para darle vida a la célula. lo que nos hace pensar que si esa es la fuente principal y o indispensable para darle vida a los seres que hoy conocemos como seres vivios, lo mas posible es que la vida tambien abunde en otros mundos incluso en otras galxias.
Microbial Habitability of Icy Worlds
ResponderEliminarSe sabe que los microrganismos son los seres vivos que existen en mayor abundancia en nuestro planeta, esta idea se ha trasladado a la posibilidad de que exista vida más allá de la Tierra, así, gran parte de la investigación entorno a esto se ha desarrollado en la habilidad que estos microorganismos tienen para sobrevivir y desarrollarse en condiciones y ambientes extremos.
Uno de los requerimientos básicos para la vida, es el agua líquida, entonces, con esta afirmación, la búsqueda se ha reducido a sólo algunos lugares en nuestro sistema solar, tales como algunas lunas, como Europa; en estos lugares, el agua se encuentra cubierta por grandes capas de hielo, pero estos océanos, pueden contener y ser ambientes claves para el posible desarrollo de vida.
Europa, posee un volumen de agua líquida enorme, cubierto por una delgada capa de hielo, a la vez, contiene un suelo oceánico rocoso, el cual podría ser rico en elementos y energía necesarios para llevar a cabo procesos vitales, como el metabolismo. De la misma manera, la composición química de su superficie, dominando el azufre y el agua, las reacciones y todos lo procesos que pueden derivarse de esta composición y las condiciones ambientales que presenta, hacen que la habitabilidad de Europa crezca cada vez más.
Se han hecho estudios en ambientes adversos dentro de la Tierra, como lo es el presente en el subglaciar Lago Vostok, en donde, a pesar de la ancha capa de hielo que lo cubre, el agua se mantiene líquida por el calentamiento geotermal, el aislamiento del hielo y la presión. Ahí, se ha registrado actividad microbiana de células con relación filotípica a aquellas que son anaerobias o aerobias quimioautótrofas con metabolismos dependientes del hierro y azufre, dejando claro que estos tipos de elementos son fundamentales para los procesos bioenergéticos.
Un ejemplo más, es el ecosistema subglaciar de Blood Falls en la Antártica, igualmente rico en Hierro y Azufre. Este ecosistema, sorprendentemente, no ha tenido contacto con la atmósfera desde su formación hace millones de años. Las células bacterianas que ahí se han encontrado son similares a bacterias marinas autótrofas oxidativas de azufre.
Ambos descubrimientos, dan pie a que la probabilidad de que en los océanos de Europa se pueda sostener y desarrollar vida, aumente, ambos ecosistemas se pensaban como inhóspitos e inhabitables, pero realmente no es así.
Ahora, lo anterior no garantiza nada, no puede afirmarse que será un hecho, no podemos afirmar que la vida se vaya a desarrollar de cierta manera en lugares en el espacio exterior, ya que, en la Tierra misma, aún hay muchas interrogantes alrededor de cómo fue el origen de la vida. Son procesos de millones de años, procesos sumamente complejos, pero la idea, respaldada por toda la investigación que se ha hecho, de que Europa contenga condiciones y ambientes potencialmente habitables, conlleva la idea de que es probable, ya sea poco o mucho, que surja un segundo origen de vida, muy independiente al nuestro, en el sistema solar. Seguramente aún hay un largo, largo camino por delante, pero ojalá a lo largo de éste, se encuentren muchas respuestas que llenen los agujeros que hay entorno al origen de la vida, a la vida en sí, los procesos biológicos, las distintas interacciones, en nuestro planeta y después, posiblemente en otros.
Life and evolution of Earth's Atmosphere
ResponderEliminarEn ese tiempo el sol era debil y la atmosfera era diferente acomo la conocemos hoy, pues estaba constituida de sustancias diferente como el amoniaco NH3, CH4, N2 , CO2.
En esa epoca eran las cianobacterias las formas de vida que estaban se cree que son las antecesoras, ellas hacian la fotosíntesis muy diferente a como la conocemos pues ya que era segun su desarrollo y adaptación al ambiente de ese entonces, , lo curioso era que producian oxigeno lo cual era dañino para ellas.
Conclusión: Como organismos hemos ido modificando el ambiente a nuestra conveniencia y necesidades.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminarLa atmósfera, ha sufrido una cantidad enorme de cambios a lo largo de la historia del planeta, a partir de la formación de ésta. Los cambios en su composición son y han sido afectados ampliamente por la evolución de la vida, y por la vida misma. A la vez, hay una fuerte correlación entre ella y distintos factores ambientales, como hace millones de años, la actividad volcánica (y con ella el surgimiento del agua y de los océanos) fue muy determinante en su formación y en sus primeros cambios, todos estos factores propios de la Tierra, están o estuvieron aunados a factores externos.
En la atmósfera primitiva, el gas que dominaba no era el O2, sino el CO2, los niveles de éste en ella ocasionaban un constante efecto invernadero, el cual mantenía la superficie terrestre lo suficientemente caliente para mantener al agua en estado líquido, debido a la poca radiación solar existente en ese momento. Este efecto invernadero generalizado rico en CO2 fue esencial para el desarrollo de la vida en el planeta.
Con el origen de la vida, hace un poco más de 4 mil millones de años, se vinieron muchos cambios atmosféricos, así, el hecho de que en la actual composición de la atmósfera predomine el O2 es resultado de una correlación evolutiva entre la biosfera y la atmósfera. Los procesos biológicos como la fotosíntesis fueron, y tal vez aún lo son, los verdaderos determinantes de que lo que existe actualmente, exista, de nuestra evolución, de nuestro dominio fuera de los océanos y de la composición fundamental de la atmósfera.
Al comparar la composición de nuestra atmósfera con la de otros planetas que poseen, nos damos cuenta del efecto que la vida tiene en ésta, de cómo estos efectos mantienen las condiciones necesarias para que sea óptimamente habitable.
El equilibrio en la composición puede ser muy frágil, al depender de la relación, biosfera-atmósfera, de la corteza y de los océanos.
El estudio de la composición química de nuestra atmósfera y de sus cambios, puede darnos un panorama de la evolución misma de los organismos, al ver los efectos que estos tienen sobre la atmósfera. Nos da una idea de cómo relacionar en tiempo, los distintos procesos biológicos que eran realizados por los organismos existentes en esos tiempos (principalmente bacterias, cianobacterias y Archaeas). Cómo fue la evolución de la vida no fotosintética a la vida fotosintética que hoy mantiene a la biosfera, cómo fue el desarrollo y la adaptación de las formas de vida a los cambiantes niveles de O2, cuáles fueron las innovaciones metabólicas en respuesta, etc.
La codependencia es tanta, que si todas las fuentes fotosintéticas desaparecieran, los niveles de O2 en la atmósfera desaparecían por completo en menos de un millón de años, junto con la capa de ozono. Así, life regulates the global environment.
Entonces, es verdad que la vida ha y constantemente cambia y altera al ambiente, pero, actualmente, ¿esto sigue siendo balanceado?, ¿ese frágil equilibrio aún perdura? La radiación solar cada vez será mayor, y aquí en la Tierra los gases de efecto invernadero siguen aumentando, la temperatura del planeta junto con ellos, en algún momento, dentro de millones de años, la Tierra será totalmente seca, la últimas formas de vida (bacterias o algún otro microorganismo) desaparecerán y la atmósfera de nuestro planeta terminara por ser igual a las atmosferas de otros planetas con ausencia de vida.
Life and the evolution of Earth's Atomosphere
ResponderEliminarEn ese tiempo el sol era debil, la atmosfera estaba contituida por sustancias nocivas como NH3, Ch4, N2 y CO2.
los microrganismos que estaban en ese tiempo eran las cianobacterias que tenian una fotosintesi segun su desarrollo y adaptacion a su ambiente. Se cree quees la predecesora. Lo curioso es que estas amigas generaban oxigeno que era dañino para ellas.
Conclusion. Las cianobacterias tuvieron que irse modificando para podrr adaptarse a lo que les hacia daño.
Como microrganis os hemos ido modificando el ambiente anuestra conveniencia y necesidades.
Life: is it inevitable or just a fluke? (1)
ResponderEliminarEn este texto nos pone la interrogante sobre si es en realidad que la vida se abre camino donde se presentan las condiciones o bien si fue una casualidad que esta surja. Como ya lo sabemos el Planeta ha estado en constante cambio a través de los años, y este a su vez ha originado la vida o bien casi la ha extinto. Es probable que el hecho de que no se encuentre vida en otros planeas (o al menos los que nosotros conocemos) sea debido a que los cambios que se necesitan para dar a las condiciones idóneas de la vía llevan consigo un largo proceso de miles de millones de años.
Entonces nos damos cuenta de que tan grande puede ser la magnitud de la interrogante. Cuando por fin te pones a pensar y como es que se originaron las células. Si las células necesitan de energía ¿De dónde la sacan? En este caso es del calor emitido por el sol en la tierra. Sin embargo las células antiguas obtenían la energía y el carbono necesario de los gases de hidrogeno y el dióxido de carbono.
Aunque también sugiere que las células obtienen su energía de energías magnéticas o algún tipo de electricidad en una especie de diferencia de concentración de protones a través de una membrana y aunque aparentemente la fuerza no es enorme llega a hacer grandes cambios en un microorganismo tan pequeño como lo es una célula. Propone que como la vida devora energía y las células primitivas eran ineficientes se debe de haber requerido mucha más energía. En esa encrucijada nos colocan una manera de hecho “fácil” para obtener energía. Russell creía que estas habían tomado energía de las fumarolas hidrotermales alcalinas, estas con la reacción que tiene el olivino con el agua lo cual produce la serpentinización lo cual da protones alcalinos pero ricos en gas de hidrogeno.
Life: (2)
ResponderEliminarAdentro de las fumaroles porosas hay espacios pequeños e interconectado dentro de paredes minerales frágiles, estas paredes contienen catalizadores que son utilizados en día los las células para realizar la conversión de CO2. Todo esto lleva a pensar que la vida fue creada gracias a una excepción en las leyes de la termodinámica y que en realidad era una consecuencia inevitable del balance planetario, entre las rocas ricas en electrones y un mar acido. Pero aún queda por saber cómo se fue originando la división para tener una célula eucariota y otra procariota. Lo cual pudo ocurrir por un ancestro en común de ambas en donde se especula que fue la endosimbiosis la cual le dio a la eucariota un núcleo con el cuál se adaptó y siguió viviendo.
La pregunta de las células simples no tiene el derecho de evolucionar hacia formas más complejas. Pus bien lo que sucede allí es que si una bacteria se convirtiera al tamaño de una célula eucariota gastaría demasiada energía y ni siquiera sería suficiente pues a pesar del tamaño carecería de energía por gen que una eucariota equivalente. Y las células necesitan mucha energía por gen pues toda esta energía está destinada a hacer proteínas. El problema de las células simples radica en que para crecer más grande y complejo se necesita de mucha más energía. Las células simples tienen un genoma completo de genes que no pueden ser utilizados por la falta de energía que estos poseen.
Sin embargo la célula eucariota encontró una manera para solucionar dicho problema. Pues hace millones de años una celda sencilla de alguna manera termino dentro de ella. Se sabe que fue una bacteria y que esta trabajo a la par con la célula para replicar energía. Y así evolucionaron para ser generadores de energía para producir ATP. Aunque fueron desechando todo lo que ya no les seria pasando de sus 3000 genes (quizá) hasta los 40 o menos genes que se tienen hoy en día.
Para finalizar dicen que quizá la vida no es inevitable, yo creo que pudo haber sido una casualidad que dados todos los factores necesarios estos organismos hayan podido evolucionar de tal manera. Sin embargo quizá la razón por la que no se ha encontrado vida en otros planetas se debe al hecho de que para generarse una vida, es más una vida compleja. El autor dice al final “Si nosotros alguna vez nos reuniéramos con ellos, hay una cosa que yo apostaría: también tendrán las mitocondrias”
La vida y la evolución de la atmósfera de la Tierra.
ResponderEliminarNormalmente pensamos que las plantas son las que producen el mayor oxígeno que hay en el planeta, lo cual es falso. Las mayores productoras de oxígeno para la atmósfera es la fotosíntesis marina la cual es realizada en mayor parte por organismos unicelulares, aunque también por las algas en especial las diatomeas y cocolitofóridos.
Las cianobacterias son los organismos principales que se encargan de fijar el nitrógeno, la enzima responsable para la reducción de la nitrogenasa es el oxígeno por lo que las bacterias han tenido que evolucionar para poder proteger su nitrogenasa.
A través de la comparación de ARN ribosomal de cianobaterias con el ADN de los cloroplastos nos podemos dar cuenta que la capacidad fotosintética que tienen las plantas y algas deriva de las cianobacterias por medio de la endosimbiosis.
En cuanto a la evolución atmosférica, esta es determinada en gran parte por sus poblaciones microbianas ya que aquí en la Tierra la atmósfera primitiva era reductora y contenía mucho metano, mientras que en la segunda mitad de la historia de la Tierra los microorganismos crearon el oxígeno, dando paso a la vida humana y a muchos otros seres vivos.
Con este artículo nos podemos dar cuenta que los microorganismos tienen gran importancia en el planeta ya que son los que nos aportan el mayor oxígeno para poder vivir y no como se creía que las plantas eran las que hacían el mayor trabajo.
Habitabilidad Microbiana en los mundos helados.
ResponderEliminarSe habla de que la vida empezó con existencia microbiana por lo que, si existe vida en otros planetas también se piensa que debería empezar con existencia microbiana.
Cuando se habla de vida en otro planeta lo primero que se busca es la existencia de agua, ya que este es un factor importante para la vida, las lunas de Júpiter y Saturno: Europa, Ganymede y Encelado contienen grandes capas de hielo pero tienen subsuperficies de agua y son mayor al volumen total que hay de agua en el planeta.
Europa, luna de Júpiter contiene una capa de hielo de 15.5 km y debajo de este líquido contiene un océano líquido, así como probablemente también tiene un fondo marino rocoso por lo que se piensa que puede haber la probabilidad para que pudiera habitar la vida microbiana en este lugar. Otras características importantes de Europa para decir que pueden habitar bacterias ahí es que tiene grandes cantidades de azufre, así como también existe radiolisis lo cual podría accionar el ciclo del carbono, por último Júpiter también tiene volcanes, como la Tierra los tenía y tiene.
Por otra parte en nuestro planeta se encuentra The Blood Falls que es rico en hierro y azufre lo cual impulsa el metabolismo microbiano, además este entorno no se encuentra en contacto directo con la atmósfera ya que se selló hace millones de años por el hielo, por lo que podemos realizar una comparación de las características que tiene Europa con las características de Blood Falls y podemos decir que probablemente sea verdad que hay vida microbiana o se puede encontrar vida microbiana en estos sitios ya que las condiciones que tenemos en estas partes del planeta son semejantes a la de las lunas de Júpiter y Saturno. Esta conclusión abriría muchas puertas a nuevas investigaciones de cómo es que se fue creando la vida en el planeta, cómo evoluciona la vida y cómo interaccionan los microorganismos con los medios.
¿La vida es inevitable o solo es casualidad?
ResponderEliminarA pesar de que han descubierto muchos planetas parecidos al nuestro, aún no se encuentra uno que sea exactamente como la Tierra, pero muchos de estos planetas pueden ser habitables.
Un ingrediente vital para la vida es la energía, lo cual nos sugiere que la vida simple en el universo es común pero esto no quiere decir que evolucione en formas más complejas como animales.
La comida que ingerimos se convierte en combustible que le da el poder a las células para vivir, llamado ATP, este combustible es continuamente reciclado durante el día. Este combustible es hecho por enzimas. Las enzimas que le daban origen a la primera vida no podía ser tan eficiente, y las primeras células debían necesitar mucha energía para crecer y dividirse.
Se dice que la primera vida no podía ir en busca de energía por lo que debió surgir donde había energía. Hoy en día la vida obtiene energía del sol, pero la fotosíntesis es compleja y probablemente no existía en la primera vida. Reconstruyendo la historia las primeras células ganaban la energía y carbono de los gases de hidrógeno y dióxido de carbono.
Toda la vida compleja en la Tierra como animales, plantas, etc., son eucariotas y provienen del mismo ancestro. Las células simples no tiene la misma arquitectura celular para evolucionar en formas más complejas. Si quisiéramos expandir una bacteria al tamaño de una eucariota, tendría decenas de miles de veces menos energía disponible por gen de una eucariota equivalente y las células necesitarían mucha energía por gen. Para dar solución a esto una célula simple terminó dentro de otra, dando origen a la mitocondria. Y así generación tras generación esta bacteria endosimbiótica evoluciona en pequeños generadores de poder contenidos ambos en la membrana necesaria para generar ATP y el genoma necesario para controlar el potencial de la membrana lo que permitió a través del tiempo dar vida compleja.
Finalmente esto nos deja pensando que si existen células simples en otros planetas, éstas pueden evolucionar para dar vida más compleja, quizá no como la vida que conocemos ahora en nuestra planeta pero si algún tipo de vida.
Life: is it inevitable or just a fluke?
ResponderEliminarPocas veces se considera a la energía como un factor base para la vida, pero realmente, como seres vivos, forma parte fundamental en nuestro funcionamiento y supervivencia. Así que la vida no puedo haberse desarrollado, sin antes haber un ambiente o un medio pleno en energía. Pero cómo fue esta energía aprovechada, de manera química o de manera bioeléctrica (fuerza motriz-de protones). Cómo fue que las primeras formas de vida, dentro de su simplicidad, pudieron manejar y procesar toda esta energía.
No se puede decir que las primeras células que surgieron derivaron en células y en sistemas vivos cada vez más complejos; debió haber algún proceso o evento que puso la mesa para el desarrollo de células eucariontes. Si una célula procarionte aumentara su tamaño de manera importante, la energía que ésta posee no aumentaría de manera proporcional, necesitaría generar más y más copias de sus genes, lo cual no le proporcionaría más energía, así que entre más genes adquiriera esta célula, menos sería lo que podría hacer con ellos. Siendo esto una enorme limitante para derivar en algo más complejo. Una potencial respuesta a esto, es la apropiación de una mitocondria, respaldada por un proceso endosimbiótico. Parece entonces que la vida fue un evento de suerte o de una correcta combinación de una serie de eventos; la selección natural podría actuar constantemente durante millones años sobre poblaciones bacterianas y aun así éstas tal vez nunca puedan dar pie a formas de vida más complejas. Es por esto, que en este artículo se plantea la idea que haya formas de vida simples, como las bacterias en otra parte del Universo, "casi como consecuencia de la termodinámica". La vida se originó en nuestro planeta gracias a un fenómeno espontáneo y muy, muy, muy poco común, entonces algo similar tendría que pasar en algún lugar del Universo para que este evento llamado vida se repita o se dé. Así que el origen de la vida es un complejo, muy complejo fenómeno, seguido de procesos igualmente complejos y que aún no se conocen ni entienden del todo, por lo cual es difícil pensar que en algún otro planeta se puedan encontrar sistemas complejos como una planta, un animal o un insecto.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminarLa formación de la actual atmósfera oxigenada se originó por la fotosíntesis, proceso desarrollado por primera vez por cianobacterias (microorganismos primitivos).
Antes de formarse la atmósfera que conocemos, los microorganismos (bacterias anaerobias) secretaban metano, que mantenía la atmósfera terrestre en condiciones aptas.
La fotosíntesis es un proceso muy importante ya que se produce casi todo el oxígeno respirable; es llevada a cabo principalmente por plantas y microorganismos.
Ecuación neta:
CO2 + H2O → (CH2O)n + O2
La mayoría de los organismos fotosintéticos están en el océano y la mayor parte de la fotosíntesis marina es realizada por organismos unicelulares (diatomeas y cocolitofóridos).
Las cianobacterias (algas verde-azules) son los principales organismos encargados de fijar el nitrógeno.
La fotosíntesis marina es en sí el sostén del oxígeno en la atmósfera y este oxígeno es llevado al océano por el ciclo del carbono, como ya lo mencione antes la fotosíntesis terrestre es la generadora del oxígeno que respiramos.
La atmósfera primitiva tuvo muchos cambios a partir de las cianobacterias que generaban el oxígeno hasta llegar a la atmósfera de nuestros días, de igual manera las cianobacterias fueron cambiando complejidad para no envenenarse en la fijación de nitrógeno, la enzima que realiza la fijación del nitrógeno es la nitrogenasa, que es inhibida por el oxígeno, con lo cual se hace incompatible con la fotosíntesis y, por tanto, en muchas cianobacterias los dos procesos se separan en el tiempo, realizándose la fotosíntesis durante las horas de luz y la fijación de nitrógeno solamente por la noche.
Me pareció un buen artículo ya que nos explica la evolución de nuestra atmósfera y nos explica cómo es que por medio de las cianobacterias se generaron estos mismos cambios, y claro no solo en la atmósfera sino en la tierra en general.
Life: is it inevitable or just a fluke?
ResponderEliminarNick Lane plantea que la vida pudo haber sido un evento muy probable, que se puede dar en otros planetas si se tienen los elementos adecuados, estos son: rocas, agua y CO2. Lo que es totalmente emergente, puede ser, la evolución de la misma célula hasta formar seres complejos. La energía fue un paso primordial para la vida, pero la obtención de esta no fue justamente simple de encontrar.
Si bien es interesante que a través de una teoría propuesta acerca de los respiraderos hidrotermales alcalinos pudo surgir la vida, y todavía se vuelve más simple si se analiza la fuente de energía necesaria para la vida. Su propuesta es que estos mismos respiraderos reunían los elementos necesarios como temperatura apropiada y más H2 del que había antes; plantea una cuestión muy importante que involucra juntar H2 y CO2, lo cual es muy difícil por sí solos. Entonces, los respiraderos podría juntar olivino (hierro y magnesio) con agua creando una reacción, donde forman celdillas de materia inorgánica y hay H2 que provoca una diferencia de carga (protones) con el exterior, donde una gran cantidad de CO2 abundaba en el océano haciendo que este fuera ácido. Para que reaccionara entonces H2+ con CO2 donde se transferían los electrones de H2 a CO2 era necesario que interviniera otro elemento más que fue el mismo olivino (reducción). Dentro de las celdillas comenzaron a formarse los precursores de los aminoácidos y del ADN.
Posterior a la explicación del origen de las membranas y las células, se encuentra que por sì sola la célula no evoluciona. Menciona que existe una diferencia fundamental en las bacterias y en las células eucariotas; la endosimbiosis. Las células hasta ese momento no podían crecer ni evolucionar porque generaban un gasto importante de energía. No fue hasta que la célula engulle la mitocondria que comienza a crecer sin ningún gasto de energía porque la misma mitocondria permitía llevar la información al núcleo sin gasto. Finalmente, se dio paso a la complejidad de las células gracias a la mitocondria como menciona Lane.
Entonces, podría existir la vida, pero no tan compleja como hasta ahora, ya que esto sí se concluye que es un proceso único o emergente.
Life and The Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminarLos microorganismos acuáticos como las cianobacterias han sido los encargados del mayor aporte de O2 en la atmósfera. Aunque suene irónico, las cianobacterias son envenenadas por el mismo O2 que producen de fijar Nitrógeno.
Encontramos que los gases que ahora hay en la atmósfera provienen de la materia orgánica, como el metano y el óxido de nitrógeno. Ha habido un incremento de estos gases se debe en su mayoría a la agricultura. A pesar de este incremento no se ha alcanzado la proporción que había en la atmósfera primitiva. Estos gases han podido ser los que modifican el clima del planeta; por ejemplo, si no hubiera sido por el metano en abundancia, donde el Sol aún no atravesaba la atmósfera, la Tierra primitiva en algún punto hubiera sufrido una glaciación porque se mantenía el calor en la superficie. En una de las glaciaciones, de hecho, fue por el mismo aumento de O2 que hubo en la atmósfera que se acompañó de un decremento del metano.
Aunque el metano fue importante durante años en la Tierra por el efecto , el O2 y los otros gases han sido afectados en cantidad por los mismos microrganismos. Estos son los que han modificado desde su aparición, y a medida que estos evolucionan, la composición de la atmosfera y de igual forma el clima de la Tierra.
Microbial habitability of icy worlds
ResponderEliminarSi se quiere buscar vida en otros lugares del sistema solar o fuera de este se tienen que determinar o comparar las condiciones con las que la vida surgió en la Tierra. Estos elementos necesarios aparentemente son los que pueden sustentar la vida o hacer habitable para la vida: agua, energía y elementos biológicamente necesarios.
Se puede encontrar muchos lugares que contienen agua dentro del sistema solar, como las lunas de Júpiter, sin embargo es en forma de hielo. Aunque se ha encontrado que en Europa, una de las lunas de Júpiter, tiene una capa externa de 1 a 10 km de grosor de hielo, por debajo un océano muchísimo más grande en volumen que el agua de la Tierra. Las condiciones que hay en este sitio son muy similares a lagos debajo de capas de hielo en la Antártida, por lo que se puede hacer comparable y determinar qué tan habitable puede ser esta luna.
Hay desde hierro y sulfato, en diversas formas por las reacciones de reducción y el ciclo de azufre, que puede servir como energía y corrientes geotermales que permiten que haya agua líquida en abundancia, y por el grosor del hielo no puede haber luz solar. En efecto, se puede encontrar que los lagos de la Tierra tienen similitudes en cuanto a Europa. Es entonces que Europa fue comparada con lugares como el Lago Vostok o Blood Falls para determinar si es un lugar habitable por Priscu y Hand.
En cuanto al Lago Vostok, se ha podido observar que las bacterias llevan a cabo una respiración y oxidación relacionada con el hierro y sulfato. En Blood Falls, donde hay una mayor salinidad del agua, se ha encontrado una bacteria Thiomicrospira arctica capaz de metabolizar y producir nuevo carbón en ausencia de luz. Esta bacteria puede obtener su energía de las mismas rocas (sustratos) de materia inorgánica que hay en Blood Falls siendo esta quimiótrofa. Así es que estos dos lugares han permitido que haya ecosistemas microbianos que han sido capaces de vivir durante mucho tiempo con las mismas condiciones que en Europa; pudiendo concluir que en esta luna sí sea capaz de ser habitable.
(1) Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere:
ResponderEliminarEste artículo habla, en un punto sobre la producción de oxígeno a través de la fotosíntesis, nos dice que es algo así como “la huella digital de una planta” y su producción era mayoritaria en zonas marinas, donde se llevaba a cabo por organismos unicelulares (diatomeas y cocolitofóridos). Otro punto es el de la fijación del nitrógeno que realizan ancestrales microorganismos llamados cianobacterias, con ayuda de una enzima: nitrogenasa, la cual se ve afectada por el oxígeno, por lo que las cianobacterias han tenido que pasar por un proceso evolutivo para proteger su nitrogenasa. Se cree que estos microorganismos se han encargado de la incorporación inicial de oxígeno a la atmósfera hace unos 2300 millones años, y pueden vivir en condiciones anaerobias y aerobias, es bien sabido que son ancestros de los cloroplastos de las células eucariotas. Antes de que el oxígeno fuera incorporado a la atmósfera, el metano era un compuesto abundante y regulaba algunas características en las condiciones por ejemplo era un factor del efecto invernadero antes de la atmósfera anóxica lo que mantenía la Tierra “cálido” con un Sol menos potente que el de hoy en día y su disminución pudo haber sido la causa de la glaciación global. En ese entonces el metano tenía mucha importancia sobre las condiciones atmosféricas y era producido por bacterias metanogénicas (Euryarchaeota del Archaea) que son microorganismos anaeróbicos y termofílicos, después por un conjunto de reacciones de oxidación y reducción la atmósfera fue tomando otra estructura y las metanógenas se vieron limitadas.
Concluye que los las poblaciones microbianas probablemente han determinado la composición básica de la atmósfera de la Tierra desde el origen de la vida.
(2) Microbial Habitability of Icy Worlds:
ResponderEliminarEl artículo sugiere la posibilidad de que surja la vida microbiana en el satélite de Júpiter, Europa, el cual está cubierto de una espesa capa de hielo (de aproximadamente 15.5 km) y debajo de esta un océano. Sabiendo que se sugiere científicamente que el agua es un factor esencial para el surgimiento de la vida, y que recientes estudios nos han permitido observar que hay microorganismos capaces de metabolizar en ambientes extremosos (A temperaturas muy bajas como las de la Antártida) es posible hacer una comparación del surgimiento de la vida a partir de las características que un ambiente cumple para que haya vida en él.
Se sabe que son 3 los requisitos para que un ambiente sea habitable: agua líquida, elementos biológicamente esenciales, y una fuente de energía. Europa podría tener los elementos geoquímicos necesarios para la vida, en sus profundos fondos, a pesar de estar debajo de la capa de hielo. El océano europeo presenta características consideradas extremas sin embargo, se nivelan gracias a otros factores como la temperatura que se acerca al punto de congelación, pero eso se ve afectado por las disoluciones salinas. Y las presiones, son menores, pues al tener una gravedad con valor de una séptima parte de la que es la de la Tierra, son menores. Por ejemplo en la Tierra las presiones en las fosas marinas (profundidad de 11 km) son muy altas, pero aun así albergan vida microbiana, por lo que ese factor puede favorecer a Europa.
La química de Europa superficial es predominada por elementos como azufre, cuyo ciclo provee propiedades para ser habitada, mientras tanto la radiólisis provee de compuestos sulfatados u otros derivados de azufre, que puede provenir de volcanes ajenos a Europa, y cuyas reacciones con compuestos del fondo hidrotermal pueden representar un “si” a la vida y que serían responsables de crear biomasa. En la Antártida hay lagos subglaciales (Vostok) con formas de vida que se han adaptado a la ausencia de luz y falta de calor, que es comparable con ambientes de Europa. Las condiciones de esos lagos representan. La vida en contiene una gran diversidad genética que le permite desarrollarse en esas condiciones.
El desarrollo de vida en Europa representaría un avance científico gigantesco, pues nos abriría puertas que nos permitan estudiar de forma dual el origen de la vida, complementando teorías terrestres con las que surgirían para Europa. Además de un surgimiento reciente de vida que permita estudiar factores que hagan que aparezca.
ResponderEliminarLife: is it inevitable or just a fluke?
Aun no se ha encontrado un planeta exactamente igual a la Tierra, pero eso no descarta la probabilidad de que no existan planetas habitables en el universo.
Para entender el origen, distribución y el futuro de la vida en el Universo existen numerosas deducciones, una de ellas, sobre la vida extraterrestre sugiere que si acaso existiera una civilización extraterrestre ya sea que haya aparecido en algún lugar del universo o desaparecido antes de poder ser capaces de colonizar nuevos planetas, es igual de probable que pensar que la vida, es exclusivamente un evento azaroso aún en las condiciones adecuadas.
Inferir que la vida surgió solamente una vez en la Tierra por obra de una inspiración y que es una muestra de a donde tenemos que dirigirnos, es un pensamiento muy limitado dado que podemos advertir que un ingrediente básico para la vida es la energía, esto sugiere que la vida puede ser más común de lo que pensamos, a lo largo de todo el universo.
Ahora bien, entendemos que los seres vivos consumen una gran cantidad de energía que pueden reutilizar hasta extraer el último joule de energía utilizable y también que la primera forma de vida no podía ir en busca de esta vital energía por lo que debe haber surgido donde la energía era abundante. Este razonamiento es fundamental en el argumento de que la vida pudo surgir en el interior de fondos marinos, dado el descubrimiento de las chimeneas hidrotermales fósiles en Irlanda que intereso a Michael Russell a proponer su hipótesis. Russell sugiere que lo básico para el surgimiento de la vida fue la formación de compartimentos minerales a través del cual se preparaban redox, pH, iónicos y gradientes de temperatura, que podrían haber reducido el CO2 concentrado en los primeros océanos, con ello da la posibilidad de que esto hecho pueda ocurrir en otros planetas comparables.
Nick Lane muestra el asombro respecto a que la vida en la Tierra parece haber comenzado casi tan pronto como pudo, transmutándose, por ejemplo para cumplir con las exigencias necesarias de energía. Respecto a esto el autor explica que las células necesitan un montón de energía por gen que codifica, ya que es un proceso de alto consumo energético, esta demanda podría satisfacerse por la célula a medida que aumenta el área de su membrana pero a la vez tendría que hacer copias extras de su genoma y esto sería aún más desfavorable. Aquí surge un problema, porque si la célula pierde el control de su potencial de membrana muere, la solución es la adquisición de una célula por otra, es decir, la mitocondria, el genoma de esta se contrae y el DNA innecesario es eliminado, una vez dentro.
Una vez puestas las cartas sobre la mesa podemos reconocer que las características para que surja la vida como la conocemos en alguna otra parte del universo es posible.
“Life and the evolution of Earth’s atmosphere”
ResponderEliminarLos microorganismos son importantes no sólo porque son las más abundantes y primitivas formas de vida, sino porque también son responsables (directa o indirectamente) de todo el oxígeno que respiramos.
El oxígeno se produce durante la fotosíntesis, y la mayor parte de la fotosíntesis en la Tierra es llevada a cabo por las plantas superiores, no por los microorganimos. Sin embargo, la fotosíntesis terrestre tiene muy poco efecto en el oxígeno que se encuentra en la atmósfera.
En contraste con esto la fotosíntesis marina es una fuente responsable de la mayor parte del oxígeno atmosférico. Aunque hay plantas superiores en el océano, la mayor parte de la fotosíntesis marina es llevada a cabo por organismos unicelulares, como algas eucarióticas, diatomeas y cocolitóforos.
Las bacterias procariontes son importantes también, debido a que por ejemplo las cianobacterias son unos de los organismos principales de la fijación del nitrógeno en los vastos mares de la Tierra.
Como es sabido, la fuente inicial y más abundante de nitrógeno molecular (N2) es la atmósfera, donde se encuentra en una proporción del 78 %, pero en esta forma gaseosa no puede ser captado y aprovechado por los organismos vivos. Así que la fijación biológica del nitrógeno hace referencia a la ruptura de la molécula de nitrógeno gaseoso por algunas bacterias (gracias a la enzima nitrogenasa), en dos nitrógenos que cada uno por su parte forma compuestos derivados del nitrógeno como amonio (NH4) que pueden ser aprovechados para nutrir la tierra y llevar a cabo relaciones simbióticas que permitan que la planta y las cadenas tróficas puedan aprovechar el nitrógeno que es fundamental para la vida.
Como el oxígeno inactiva irreversiblemente la nitrogenasa, el proceso de fijación del nitrógeno tiene lugar en condiciones anaeróbicas o bien, los organismos crean un entorno anaeróbico en presencia de oxígeno.
Así la cianobacteria tuvo que desarrollar complejos mecanismos para proteger su nitrogenasa.
Como la cianobacteria puede vivir aeróbica y anaeróbicamente, se cree que éstas pudieron ser responsables del aumento del oxígeno atmosférico hace 2.3 billones de años.
Se cree también que los organismos eucariontes con capacidades fotosintéticas (algas y plantas) obtuvieron esta capacidad de las cianobacterias por medio de la endosimbiosis.
El Prochlorococcus puede ser el ancestro viviente de la cianobacteria involucrada en ese proceso.
Nuestra atmósfera actual contiene numerosos gases (CH4, N2O, CH3Cl, COS) algunos de estos contribuyen al efecto invernadero.
Como el sol era más tenue y frío en la época primitiva, el efecto invernadero producido por el metano, era lo que mantenía a la antigua Tierra sin congelarse. El aumento de oxígeno corresponde a la primera era glacial, sugiriendo que esto fue debido a la baja en las concentraciones de metano.
El metano es de gran importancia en la Tierra primitiva. Hay algunos organismos que producen metano. La bacteria metanogénica o metanógenos, son miembros de la rama Archaea.
Tienen diversas características como un estilo de vida anaeróbico y una tendencia hacia ser termófilos (pueden soportar condiciones extremas de temperatura relativamente altas). Los metanógenos están confinados a ambientes libres de oxígeno como los intestinos de las vacas y las tierras debajo de los arrozales inundados.
Ellos convierten productos de la fermentación (acetato, lactato, formiato) en metano.
En la Tierra primitiva anóxica, los metanógenos pudieron haber sido productores primarios de materia orgánica.
Todo esto nos lleva a una conclusión generalizada. Los microorganismos probablemente han determinado la composición básica de la atmósfera terrestre desde el origen de la vida, la evolución de la atmósfera terrestre está fuertemente ligada con la evolución de su biota (conjunto de especies, plantas, animales y otros organismos).
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminarLa atmosfera primitiva de la tierra estaba formada principalmente por dióxido de carbono, lo cual hacía de su superficie un lugar inhóspito y con temperaturas desorbitantes. Tenía una alta presión atmosférica al igual que una gran falta de oxígeno suelto. Tras las trasformaciones de la tierra con la llegada del agua y su gran evaporización y las lluvias continuas crearon que los gases emitidos conformaran una segunda atmósfera formada por nitrógeno, dióxido de carbono, vapor de agua lo cual produjo una lluvia acida; con ello se fue acumulando un mar acido; al combinarse la lluvia con el dióxido de azufre y el oxígeno formaban óxidos.
El ciclo del agua se fue calmando después de cientos de miles de años, dejando así que se desarrollara la corteza terrestre a base de granito. Conforme se fueron calmando las cosas en los mares y aparecieron los primeros microorganismos capaces de llevar a cabo la fotosíntesis y después de millones de años el aire se impregno de oxígeno y disminuyo el CO2 en la atmosfera. La radiación ultravioleta del sol unió los átomos de oxígeno y formó ozono que se dispuso como una capa la actual capa de ozono. Esta capa impide la penetración de los rayos ultravioletas al interior del planeta y permitió el desarrollo de la vida en la superficie y la realización de sistemas más complejos que se desarrollarían dentro y fuera del mar. La atmosfera actual está formada por una mezcla de gases entre ellos nitrógeno y oxigeno.
“Microbial Habitability of Icy Worlds”
ResponderEliminarEl planeta Tierra no es el único poseedor de vida en todo el universo. A veces nuestro antropocentrismo llega a tanto que llegamos a considerar “la vida” como un proceso que sólo ocurrió sólo una vez y que sólo existe en nuestro planeta. Pero… ¿Será esto cierto?
En el artículo, John Priscu y Kevin Hand, nos dan algunos datos muy interesantes para creer que probablemente pueda existir vida más allá de la Tierra.
Los microorganismos forman una parte fundamental de la vida, e incluso hoy en el planeta Tierra son los organismos más abundantes. Se cree que si existe vida fuera de la Tierra, es probable que comenzara con microorganismos y que aún se mantenga así.
Hay lunas como Europa que serían un escenario idóneamente habitable para que existiese la vida. Ésta luna en específico, a pesar de que es más pequeña que nuestra luna, contiene debajo de una superficie de hielo, un océano de agua líquida, uno de los compuestos químicos más fundamentales para la vida. El volumen de agua contenido es muchas veces el volumen de agua en la Tierra. A parte de esto alberga un fondo marino rocoso que puede suministrar energía y los elementos necesarios para el metabolismo.
El agua está debajo de una superficie de hielo. El agua se mantiene líquida, debido al calentamiento geotérmico del fondo marino, al hielo que sirve como buen aislante, y a la presión que está debajo del punto de congelamiento.
Europa está compuesta de rocas espaciales ricas en elementos esenciales. La química de la superficie está dominada por azufre y agua.
De acuerdo con los autores hay tres criterios fundamentales para decir que un lugar puede ser habitable, los cuales son:
1. Agua líquida
2. Un conjunto de elementos esenciales para la vida (C, H, N, O, P, S)
3. Un recurso energético
Como mencionaba anteriormente, Europa efectivamente cuenta con éstos 3 criterios fundamentales.
Hay otros tantos factores que también deben de tomarse en cuenta, por ejemplo, la actividad del agua, la presión, la temperatura, el PH, la salinidad, entre otras.
Pero aún hay mucho a favor de Europa para creer que exista vida en ella. Por ejemplo, se hacen algunas analogías con la Tierra.
El mar de Europa se encuentra a más o menos 100 km de profundidad, lo cual no aumenta la presión debido a que la aceleración de la gravedad (por el tamaño de Europa) es menor a la de la Tierra. Así que 100 km de profundidad marina, equivalen a más o menos 11 km, en una trinchera marina aquí en la Tierra, donde efectivamente se ha encontrado actividad microbiana activa.
Otro ejemplo que nos proveería de evidencia, sería el Lago Vostok. En este lago subglacial que es el más largo en términos de volumen y profundidad, se ha encontrado también actividad de microorganismos.
Los filotipos (similitudes observables que clasifican un tipo de organismos) que están en el Lago Vostok están relacionados con las bacterias aerobias o anaerobias con metabolismos dedicados a la respiración y oxidación de azufre y hierro.
Estos elementos (S y Fe) juegan un papel fundamental en la energía metabólica de los microorganismos ya que mediante reacciones de óxido-reducción liberan energía.
Otro ejemplo de ecosistema subglacial es “Blood Falls”, donde las aguas marinas debajo del mar son ricas en Fe y S.
Se encontraron aquí muchos microorganismos que estaban relacionados con la quimioautótrofa Thiomicrospira arctica, microorganismo que tiene la capacidad para producir energía quimiosintética en subglaciares. Así mismo este microorganismo provee nuevos carbones orgánicos en ausencia de luz solar y a temperaturas permanentemente bajas.
Así pues, hay muchas evidencias para creer que Europa pueda ser habitable y que probablemente existan microorganismos vivos en su océano. Como los autores mencionan, quizá probablemente haya un segundo origen de la vida independiente en nuestro sistema solar.
Life is it inevitable or just a fluke (1):
ResponderEliminar“Life: Is it inevitable or just a fluke?”
Cada vez se revelan más y más planetas similares a nuestra madre Tierra. Enrico Fermi se cuestiona: Si hay varios hogares adecuados para la vida, ¿dónde están las formas de vida extraterrestre? Otros como Fran Drake, creen que esas formas de vida deben estar por ahí en algún lugar de la inmensa galaxia.
Como no podemos responder este tipo de preguntas mirando al exterior, según el autor, tal vez si miramos al interior podríamos obtener respuestas.
Hay un ingrediente vital para la vida que está presente en todo el universo, este es la energía.
Los organismos vivos consumen una extraordinaria cantidad de energía sólo para vivir. La comida que consumimos se convierte en el “combustible” que alimenta a todas las células vivas; tal combustible es llamado ATP. Este combustible es continuamente reciclado. Ésta cantidad de ATP está hecha por enzimas y catálisis biológica.
Las primeras células probablemente necesitaban muchísima más energía para crecer y dividirse pero las enzimas que alimentaban las primeras formas de vida no pudieron ser tan eficientes como las de las células modernas. Entonces ¿Cuál pudo ser el principal recurso energético en la Tierra?
Las viejas ideas de relámpagos o radiación UV no pasan la prueba. No hay células que obtengan energía de este modo, no hay nada para enfocar la energía en un solo lugar. Entonces las primeras formas de vida debieron haberse originado donde la energía era muy abundante.
La fotosíntesis por su grado de complejidad tampoco puede ser una opción de alimentación energética de las primeras formas de vida. Todos los estudios del genoma apuntan al mismo lado: Las primeras células parecen haber ganado su energía de los gases H2 y CO2. La reacción entre esos dos, produce moléculas orgánicas y libera energía necesaria para unirlas en las grandes cadenas que forman los bloques de la vida.
Peter Mitchell, sugirió que las células no están alimentadas por reacciones químicas sino por un tipo de electricidad generada por una diferencia de la concentración de protones a través de una membrana.
Como los protones tienen una carga positiva, la diferencia de concentración produce una diferencia de potencial eléctrico entre los dos lados de la memebrana de alrededor de 150 milivolts. Como esta energía opera en un espacio muy pequeño (5 millonésimas partes de un milímetro), sería equivalente a 30 millones de volts por metro (energía de un rayo) lo cual es sumamente impresionante.
Mitchell llamo a esta fuerza de conducción “fuerza protón motriz” mejor conocida como fosforilación oxidativa. Todas las células están alimentadas por un campo de fuerza eléctrica como éste. Este potencial eléctrico puede ser aprovechado para hacer ATP rico en energía. La enzima que hace al ATP (ATPasa), es como un motor, alimentado por el flujo interior de los protones.
Una proteína que ayuda a generar el potencial a la membrana es la NADH deshidrogenasa, que es como un motor de vapor con un émbolo que bombea a nuestros protones.
Todas estas maravillosas máquinas biológicas deben ser producto de la selección natural por lo que no pueden haber alimentado la vida desde el inicio.
Life: Is it inevitable or just a fluke (2):
ResponderEliminarPero entonces emerge otra cuestión: ¿Cómo las primeras formas de vida consiguieron energía sin tan sofisticada maquinaria?
Según Michael Russell, la vida pudo haber comenzado en el interior de fondos marinos cálidos, en un tiempo cuando los océanos ácidos se extendían por todo el planeta. La energía eléctrica producida en el fondo del mar pudo haber dado origen a la vida en la Tierra hace 4000 millones de años (respiraderos hidrotermales).
Michael Russell estudia los respiraderos hidrotermales alcalinos, los cuales están formados por filtrados de agua de mar en olivino (roca ígnea), lo cual forma serpentinita (roca metamórfica), los fluidos que forma esta reacción son altamente básicos (pobres en protones), cuando estos fluidos hacen contacto con aguas más frías los minerales se precipitan formando respiraderos de hasta 60 metros de largo.
Russell se percató de que tales respiraderos proveían todo lo necesario para incubar la vida.
En la Tierra primitiva había muy poco oxígeno, los océanos eran ricos en hierro disuelto. Había probablemente mucho más CO2 que el que hay el día de hoy. Los océanos eran ácidos (tenían un exceso de protones).
Dentro de los poros del respiradero hay diminutos espacios interconectados, que están entre paredes delgadas de minerales. Estas paredes contienen los mismos catalizadores (hierro, níquel, sulfuros de molibdeno) usados por las células (aunque las células los tiene incrustados en proteínas) para catalizar la conversión del CO2 en moléculas orgánicas.
En medio de los fluidos alcalinos del respiradero y el agua ácida hay un gradiente natural de protones que tiene una diferencia de potencial eléctrico que condujo la reacción de CO2 y H2, ya que los catalizadores no trabajan solitos, necesitan energía.
Es como una fuerza protón-motriz natural. Según Russell y Lake, la vida está conducida por esta reacción.
Como el agua y el olivino están presentes en todo el universo y muchas atmósferas planetarias contienen CO2, es probable que en este contexto el universo esté lleno de células simples, la vida es ciertamente inevitable cuando las condiciones son las adecuadas.
Sin embargo, se cree que cuando ya hay una célula simple está evoluciona a formas más complejas, pero en la Tierra no sucedió así, pasaron millones de años para que las células simples evolucionaran a otras más complejas, sólo una vez y a causa de un accidente asombroso. Si hubieran evolucionado lentamente en formas más complejas, todo tipo de células intermedias hubiera existido, pero en lugar de eso hay un gran abismo.
ResponderEliminarMicrobial Habitability of Icy Worlds
Sabemos que los microorganismos son los seres vivos que pueden llegar a vivir en muchísimos lugares y al saber esto es que existe la idea de encontrar vida en algunos otros lugares como las lunas y lugares con agua, porque como lo vimos en el video del origen de la Tierra la vida comenzó desde el agua y el agua es un requerimiento esencial para la vida tal como lo es en Europa ya que ahí hay muchísima agua en donde el agua se encuentra cubierta por grandes bloques de hielo y sabemos que en estos lugares la vida se puede desarrollar, a pesar de ser ambientes extremos.
En Europa podemos encontrar enormes cantidades de agua que son cubiertas por una capa de hielo, igual un océano rocoso y al saber que es rocoso se sabe que puede tener elementos que ayudan a procesos vitales.
Europa tienen una gran posibilidad de ser habitada ya que en ella encontramos azufre, hierro y agua, lo necesario para llevar a cabo algunas reacciones.
Se realizó un estudio en la Tierra en donde fueron al glaciar Lago Vostok ya que en él encontramos azufre y hierro, agua que a pesar de encontrarse retenida en gruesas capas de hielo sigue manteniendo su estado líquido debido a la presión y calentamiento geotermal, y se sabe que en Lago Vostok hay actividad microbiana.
En el subglaciar Blood Falls en la Antártica encontramos igualmente hierro y azufre, y bacterias parecidas a las marinas autótrofas oxidadoras de azufre, pero este lugar no ha tenido contacto con la atmósfera desde su existencia.
Llegando a una conclusión podemos decir que en los océanos de europa que antes de consideran inhábiles ahora podemos esperar que la vida se desarrolle, pero haciendo un paréntesis nada es seguro porque ni siquiera estamos seguros de cómo se originó la vida en nuestro planeta.
ResponderEliminarMicrobial Habitability of Icy Worlds
Sabemos que los microorganismos son los seres vivos que pueden llegar a vivir en muchísimos lugares y al saber esto es que existe la idea de encontrar vida en algunos otros lugares como las lunas y lugares con agua, porque como lo vimos en el video del origen de la Tierra la vida comenzó desde el agua y el agua es un requerimiento esencial para la vida tal como lo es en Europa ya que ahí hay muchísima agua en donde el agua se encuentra cubierta por grandes bloques de hielo y sabemos que en estos lugares la vida se puede desarrollar, a pesar de ser ambientes extremos.
En Europa podemos encontrar enormes cantidades de agua que son cubiertas por una capa de hielo, igual un océano rocoso y al saber que es rocoso se sabe que puede tener elementos que ayudan a procesos vitales.
Europa tienen una gran posibilidad de ser habitada ya que en ella encontramos azufre, hierro y agua, lo necesario para llevar a cabo algunas reacciones.
Se realizó un estudio en la Tierra en donde fueron al glaciar Lago Vostok ya que en él encontramos azufre y hierro, agua que a pesar de encontrarse retenida en gruesas capas de hielo sigue manteniendo su estado líquido debido a la presión y calentamiento geotermal, y se sabe que en Lago Vostok hay actividad microbiana.
En el subglaciar Blood Falls en la Antártica encontramos igualmente hierro y azufre, y bacterias parecidas a las marinas autótrofas oxidadoras de azufre, pero este lugar no ha tenido contacto con la atmósfera desde su existencia.
Llegando a una conclusión podemos decir que en los océanos de europa que antes de consideran inhábiles ahora podemos esperar que la vida se desarrolle, pero haciendo un paréntesis nada es seguro porque ni siquiera estamos seguros de cómo se originó la vida en nuestro planeta.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminarEn el artículo life and evolution of earth’s atmosphere nos hablan del papel importante que tuvieron los microorganismos, en particular las cianobacterias, para el cambio de la atmosfera a través de una atmosfera reductora a una oxidante, compuesta principalmente por oxigeno, el cual ellas producían. Pero algo también muy importante es que abordan el tema de las bacterias metanogénicas. Por lo regular, sabemos que la antigua atmosfera fue producto de las erupciones volcánicas y de las extremas condiciones que se vivían y podemos creer que no había nada que ayudara a mantener estas condiciones, son embargo las bacterias metanogénicas jugaron un papel importante, brindando estabilidad a esta atmosfera colaborando con la producción de metano.
Este factor es importante ya que nos da otra perspectiva de la evolución y de la convivencia de diversos organismos, en este caso las bacterias, en un mundo en que las condiciones no permitirían la vida actual. Las cianobacterias tuvieron que adaptarse y convivir, al conseguir esto lograron un cambio radical no solo en su ambiente, sino también en ellas mismas ya que el oxigeno que producían era perjudicial para su supervivencia. Este cambio logrado significo un parteaguas en la historia del planeta y de la vida que llevo a un cambio en la biodiversidad y en los factores físicos y químicos de la Tierra.
Microbial Habitability of icy worlds
Por mucho tiempo se pensaba que condiciones exteriores a la Tierra eran inhabitables, este artículo extrapola la posibilidad de encontrar vida en lugares congelados como Europa, luna de Júpiter, que si bien no presenta condiciones iguales a lugares helados en la Tierra, si presenta similitudes en condiciones. La posibilidad de encontrar vida, creo, es muy remota, es un evento que requiere de muchas condiciones como lo menciona el autor; entre elementos que proporcionen energía, agua, entre otras cosas esta posibilidad se vuelve poco posible. Estas condiciones de encontrar vida, a final de cuentas no son imposibles, si se han encontrado evidencias de vida en condiciones más extremas se puede encontrar vida en planetas helados, simplemente necesitan los factores necesarios, y nosotros necesitamos buscar mejor si queremos encontrar estos indicios de vida.
Life: is it inevitable or just a fluke?
Mucho se habla del origen de la vida y sus posibles causas. Algunos dicen que es un proceso que puede suceder muchísimas ocasiones y que solo hay que buscar bien, algunos otros que es un proceso tan improbable que las condiciones para que la vida surja tienen que ser muy precisas y acompañadas de otros factores beneficiosos para esta. El autor nos da un punto esencial que a veces pasamos por alto. La necesidad de energía. Este factor es imprescindible si queremos que la vida emerja. Nos menciona que para muchas actividades, las células, necesitan grandes cantidades de energía y que seguramente las primeras formas de vida tenían que tener esta energía disponible a su alrededor, que no tenían que moverse a buscarla, de otra forma esto hubiera representado un gran reto para a vida temprana y no hubiera sido capaz de subsistir.
A pesar de que la vida tenía varios obstáculos logró imponerse, la pregunta es ¿Cómo lo hizo? Para esto el autor recurre un poco a la teoría de la endosimbiosis, y la defiende con los argumentos de que la célula procariota no es tan grande y para crecer a ese tamaño necesitaría muchísima energía. La única explicación probable es la endosimbiosis entre dos células procariotas, una perdería casi todas sus funciones pero conservaría la capacidad de producir energía y su información genética. Esto explicaría varias incógnitas y daría una pista del ancestro común de la célula eucariota, sin embargo, todavía no es posible dar una respuesta tan tajante, por lo que se necesita indagar más para saber si lo vida realmente fue tan espontanea y tubo lo que necesitaba para desarrollarse o en realidad es un proceso que se da todo el tiempo pero realmente no hemos buscado bien fuera de nuestro planeta.
Life: is it inevitable or just a fluke?
ResponderEliminarSabemos que se han encontrado planetas parecidos al nuestro pero no se sabe si hay o no vida en ellos, saber si hay o no vida en otros lugares ha sido la interrogante desde hace miles de años y de cierto modo es obvio ya que para que en nuestro planeta pasaron muchísimos cambios y cada uno se dio con lapsos muy grandes de tiempo, ahora vemos que no es una interrogante tan fácil.
La vida necesita energía y se dice que las células primitivas surgieron en donde había energía ya que no la podían ir a buscar y era muy necesaria para desarrollarse y poder dividirse, para nosotros es más fácil ya que al comer formamos nuestro ATP, nuestra energía necesaria para el día, y de igual manera usamos la energía dada por el sol. Procesos complejos como la fotosíntesis no podían ser posibles en la primera vida por su complejidad, las primeras células ganaban la energía y carbono de los gases de hidrógeno y dióxido de carbono.
Para las células simples que necesitan muchísima más energía para tener el tamaño de las eucariotas, es complicado que llegaran a crecer de manera que pudieran desarrollarse en animales, plantas, etc. ya que como sabemos son estructuras más complejas que para las células simples sería un reto, empezando por su gasto tan grande de energía que haría, esto lo relacione con el crecimiento de las plantas, si ellas no tienen el espacio suficiente para crecer no lo harán ya que requieren mucha energía y la gastan sin poder crecer como ellas quisieran.
Puede que hayan células simples en otros planetas, pero no podrán llegar a desarrollarse con la complejidad que nosotros conocemos.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminarLa Tierra en sus primeros años de existencia era un lugar desfavorable para la vida, dado que presentaba temperaturas demasiado altas y había una gran concentración de CO2 en su ambiente; pero todo esto cambiaria tras ciertas transformaciones como la presencia de agua en la tierra, que se cree llego contenida en los miles de meteoritos que impactaban al planeta. Una vez presente el agua se desarrollaría una forma de vida simple dentro de esta, que a pesar de ser simple seria de gran importancia dado que transformarían la atmosfera terrestre al ser capaces de realizar la fotosíntesis, proceso en el cual ingerían el CO2 y lo transformaban en O, sin embargo los organismos existentes en ese momento no eran capaces de oxigenar toda la atmosfera, por lo cual solo se oxigenaron los océanos; ya un poco más especializados lograron el desprendimiento de mayor cantidad de O a la atmosfera que posteriormente se condensaría en una densa capa que hoy conocemos como capa de ozono.
Este suceso resulta fascinante dado que los precursores de la vida en la Tierra son microorganismos pequeñísimos, y a pesar de su tamaño lograron cambiar al planeta para su futura habitabilidad. Por esto podemos inferir que desde la primera forma de vida, siempre hemos ido transformando la Tierra, sin embargo no todas son en pro de la existencia y dañamos al planeta, que seguramente nos costara la existencia en un futuro, porque lo que estamos logrando es acelerar el paso del fin de la Tierra y por ende nuestra propia existencia.
Microbial Habitability of Icy Worlds
ResponderEliminarEs un hecho que los microorganismo dominan el planeta, si existiera vida más allá de la Tierra, lo cual es muy probable dados los argumentos vistos en el artículo Life: is it inevitable or just a fluke?, existe la probabilidad de que haya comenzado con microorganismos y permanezca en esta etapa.
Dado que los microorganismos pueden habitar ambientes extremos, la búsqueda de estas primeras formas de vida junto con el agua líquida es prioritaria en las exploraciones de vida en las capas superficiales de otros planetas.
Se encontró que las lunas de Júpiter, específicamente en Europa que es un satélite de aproximadamente el tamaño de la Luna y que parece tener un océano que podría ser geoquímicamente adecuado para la vida debajo de una cubierta de hielo.
Europa posee la mayor potencialidad para la vida en forma microbiana porque probablemente alberga un fondo marino rocoso que suministra energía y elemento necesarios para el metabolismo, cuyos componentes de material condrítico es decir, rocas especiales ricas en elementos biológicamente esenciales, indican que es una de los mejores sitios para buscar vida actual. Aunado a los descubrimientos de microorganismos metabólicamente activos en entornos subglaciales en la Tierra es un buen análogo de las condiciones observadas en Europa, abriendo la posibilidad de que Europa sea un buen candidato para habitad microbiano.
En el artículo se definen los tres requisitos clave para la vida
• Agua líquida
• El agua permanece en estado líquido (debido a la calefacción geotérmica)
• elementos biológicamente esenciales
• Fuente de energía
Finalmente el autor recalca la importancia de la disponibilidad de energía libre al establecerla como un determinante critico de si pueden ocurrir el metabolismo, la respiración, el crecimiento y la reproducción.
Life: is it inevitable or just a fluke?
ResponderEliminar¿De verdad se necesitan sólo las condiciones específicas para el surgimiento de la vida? En los últimos años se ha revelado que muchos planetas en la galaxia tienen condiciones parecidas a las de la Tierra, entonces ¿Por qué no sabemos nada sobre vida extraterrestre?
El artículo habla específicamente sobre formas de vida complejas y nos menciona un punto importante: que aunque el ingrediente fundamental para la formación de vida se encuentre a lo largo de toda la galaxia, no significa necesariamente que ésta evolucione a algo más complejo.
Considerando que la vida necesita muy pocos ingredientes para originarse, rocas, agua y CO2, debería haber en el universo una cantidad muy grande de células simples y si se piensa que ellas pueden evolucionar, entonces debería haber una gran cantidad de formas complejas de vida. El problema es que las células complejas conocidas hoy en día se originaron a causa de un evento muy singular, la endosimbiósis, proceso en el cual una célula de origen bacteriano, se introdujo dentro de otra célula de origen desconocido y comenzaron un proceso de cambio y adaptación a lo largo de mucho tiempo, en el que el genoma de la célula introducida fue reducida a su mínimo, así como toda la célula bacteriana en sí misma.
No es posible que una célula simple evolucione a una compleja porque para hacerse más grande necesitan generar grandes cantidades de energía y no están diseñadas para hacerlo. Lo que sucedió con las células eucariotas, fue que, como la célula bacteriana producía energía que no ocupaba en su totalidad por la pérdida de genoma, hubo energía extra que la célula hospedera pudo ocupar para crecer.
Podemos darnos cuenta entonces, que la formación de vida compleja no es inevitable, aunque haya múltiples formas simples de vida alrededor de toda la galaxia. Pienso que es muy poco probable que un proceso como el de la endosimbiósis haya sucedido en alguna otra parte del universo, principalmente porque en toda la historia de la Tierra sólo sucedió una vez, pero tampoco creo que sea imposible y que como el autor menciona, la formación de vida simple si puede ser inevitable.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminarHoy en día los microorganismo son una fuente fundamental en la producción de oxígeno en la atmósfera, pero es muy posible que ellos hayan jugado un rol muy importante la en la evolución de la atmósfera antes de que la concentración de oxígeno dominara.
Aunque la producción de oxígeno en tierra está a cargo de las plantas, la mayor aportación de oxigeno viene de los océanos, que es realizada en mayor grado por organismos unicelulares. Las cianobacterias son los principales organismos encargados de arreglar nitrógeno, por medio de la nitrogenasa, aunque para esta enzima, el oxígeno es letal. Por eso, han tenido que desarrollar mecanismos para protegerla.
Las cianobacterias pueden vivir aerobia y anaerobiamente, por esta razón se cree que fueron responsables del ascenso inicial de oxígeno en la atmósfera.
El CH4 pudo haber sido particularmente abundante en la atmosfera anóxica: el calor que este gas producía era el necesario para que los microorganismos pudieran vivir, pues el sol no proporcionaba el calor necesario, por lo que el metano era de vital importancia y era producido principalmente por bacterias metanógenas.
Por lo anterior, podemos observar que la atmósfera ha ido cambiando en función de los cambios que los microorganismos han tenido a su vez. Entonces, la composición de la atmósfera puede haber estado determinada por los organismos desde el inicio de la vida. La evolución de la atmósfera está estrechamente ligada a la evolución de la biota.
Microbial Habitability of Icy Worlds
ResponderEliminarHoy en día la vida microscópica domina y ha sido así durante gran parte de la historia de la Tierra. Ésta es la razón por la que los autores apoyan la idea de que, si existe la vida fuera de la Tierra, lo más probable es que haya comenzado como microorganismos y aun continúen ahí.
Existen algunas lunas de Júpiter y Saturno que, a pesar de estar cubiertas de hielo, tienen una subsuperficie de agua, que supera la cantidad de agua total en la Tierra, lo que conlleva a tener un espacio más grande habitable. Y los encuentros recientes de microrganismo metabólicamente activos en ambientes subglaciares aquí en la Tierra, indican análogos muy útiles en la investigación.
Europa, luna de Júpiter, tienen el mayor potencial de albergar vida, pues tiene una capa relativamente delgada de hielo, un océano líquido y un fondo marino rocoso que puede brindar energía y elementos necesarios para llevar a cabo el metabolismo. El ciclo de azufre en ésta luna es muy importante para su potencial de habitabilidad.
Se deben tomar en cuenta tres elementos fundamentales para la vida: agua líquida, elementos biológicos esenciales y una fuente de energía, pero además existen otras condiciones para la habitabilidad de algún lugar: actividad del agua, temperatura, radiación, pH, salinidad y estabilidad temporal.
Existen ecosistemas subglaciares en la Antártida que proporcionan ejemplos claros de la adaptación a bajas temperaturas y ambientes oscuros, que pueden ser comparados con las características de Europa.
Aunque no se encontraran microorganismos en Europa, se puede obtener conocimiento acerca de la forma en la que se originó la vida en la Tierra. Pero si en efecto, se encontrara vida, éste descubrimiento tendría un gran impacto en la ciencia y también en la sociedad, y nos daría un mundo de posibilidades para investigar la forma en la que los organismos interaccionan con el medio y cómo evolucionan.
Life and the Evolution of Earth´s Atmosphere
ResponderEliminarLos microorganismos presentaron un rol sumamente importante en la evolución de la atmósfera antes de la elevación en los niveles de oxígeno como hoy conocemos. Las primeras bacterias eran anaeróbicas y bombearon gran cantidad de metano, la atmósfera era anoxica y poseía grandes cantidades de CO2, las responsables del cambio radical que sufrió la atmósfera fueron las cianobacterias que prácticamente inventaron la fotosíntesis, este fundamento se centra en que la atmósfera de la Tierra está ligada fuertemente con la evolución de la biota, podemos decir que con con respecto a las plantas superiores que brindan O2, esta cantidad no se compara con la proporción que brinda el mar, se sabe que actualmente la fotosíntesis marina es una gran fuente de O2 gracias a que una pequeña fracción de la materia orgánica sintetizada en el océano está enterrada en los sedimentos.
La importancia radica en que las bacterias aunque solo representan el 1% de la biomasa marina, son los principales organismos de la fijación del nitrógeno. Pero en el artículo se menciona una cuestión muy interesante dado que la enzima responsable de fijar el nitrógeno en algunas bacterias le es dañino el O2, ejemplo de ello es la Anabaena, que presenta células especiales llamadas “heterocysts” para poder fijar el nitrógeno evitando su propio envenenamiento.
Entonces las cianobacterias son las responsables de que cerca de 2.3 billones de años atrás la atmósfera cambiara, ya que aumentaron los niveles de O2.
Life and the Evolution of Earth’s Atmosphere
ResponderEliminaren es tiempo el sol era debil.La atmosfera estaba llena de sustancias nocivas como el amoniaco que provenia de los volcanes, tambien habia optras sustancias como CH4, CO2, N2.
La clase de organismos que existian eran las cianobacteria que podian adapatarse a ese tipo de clima por medio de una fotosisntesis diferente segun su desarrollo y adaptacion ala ambiente.
se cree que son nuestras predecesoras.
las cuianobacteria creaban oxigeno que curiosamente era dañino para ella, lo que hace pensdar que tal ves estas amiguitas decidieron modificarse de tal forma que el oxigeno lo adaptaran.
hemos ido modificando el ambiente a nuestras necesidades o tal ves nosotros nos hemos ido modificando para adaptarnos.
Microbial Habitability of Icy Worlds
si el agua es esencial para la vida, lo mas seguro es que haya vida en el hielo.
hay pruebas que idnican que efectivamente la vida esta presente en el hielo como el polor sur y lugares rusos.
entonces nos sugerimos a la siguiente cuestion si hay vida en hielo, entonces los demas planetas como jupiter tienen hielo lo más seguro es que haya vida ahi tambien, no de la manera en que esperamos, pero son bacterias con un metabolismo mas fuerte.
Life: is it inevitable or just a fluke?
la vida es inevitable o de chiripa, es una cuestion muy dificil de contestar.
existira la vida en otros planetas. se dice que la energia es esencial para la vida, por lo tanto existe vida fuera de nuestro planeta, porque nuestro planeta no es el único que tiene energía para poderse mantener como tal como planeta.
La estructura de la célula esta compuesta por muchas partes en especial la mitocondria que es la que maneja la energía para sus funciones indispensables para darle vida a la célula.
lo que nos hace pensar que si esa es la fuente principal y o indispensable para darle vida a los seres que hoy conocemos como seres vivios, lo mas posible es que la vida tambien abunde en otros mundos incluso en otras galxias.