Exóticos seres de silicio

“Hay un famosos libro publicado en 1912 por Lawrence J. Henderson… en el cual Henderson concluye que la vida necesariamente debe basarse en el carbono y el agua, y que sus formas más “superiores” tienen que ser capaces de metabolizar oxígeno libre. Personalmente encuentro esta conclusión sospechosa, y sólo porque Lawrence Henderson estaba hecho de carbono y agua y metabolizaba oxígeno libre. Henderson tenía un interés creado.”

Carl Sagan (1973)

Hace una par de años leí “Odisea en Marte” de Stanley G. Weinbaum, un escritor del cual frecuentemente se ha dicho que sino hubiese muerto prematuramente en 1935, hoy le conoceríamos como uno de los grandes de la ciencia-ficción, a la altura de Asimov o Clarke. De aquel mítico relato recuerdo con cierto estremecimiento unos milenarios seres de silicio con forma piramidal que habitaban el rojo desierto marciano. Sin embargo, por aquel entonces, aquellas criaturas me decepcionaron bastante. El motivo fue la lectura de un ensayo del buen doctor titulado “Uno y el único”. En ese ensayo, Asimov hablaba del carbono y argumentaba convincentemente que una bioquímica basada en el silicio no era plausible. No obstante, recientemente he leído algunas hipótesis al respecto bastante distintas. Quiero presentároslas.

Generalmente, la posibilidad de una bioquímica basada en polímeros de silicio ha recibido poca atención científica seria, quedando relegada al terreno de la literatura de ciencia-ficción. Esto se debe en gran medida a la improbabilidad de una vida basada en el silicio bajo condiciones ambientales terrestres. Sin embargo, recientes investigaciones centradas en la posibilidad de vida en disolventes no polares y en ambientes criogénicos han demostrado que en estas condiciones los silanos pueden formar parte de una química versátil.

El silicio puede actuar con varias valencia (4, 5 y 6) y formar enlaces covalentes estables consigo mismo y con el carbono, germanio, nitrógeno, fósforo, azufre, halógenos y muchos metales. Los silanos son análogos de los alcanos, pero derivados del silicio. Consisten en cadenas de átomos de silicio unidos covalentemente a átomos de hidrógeno. Su fórmula general es SinH2n+2. Los silanos, al igual que los alcanos, pueden formar anillos, ser ramificados y presentar los mismos grupos funcionales. Además estos polímeros y sus derivados de bajo peso molecular pueden formar agregados macromoleculares flexibles: hojas, cadenas, tubos y otras formas similares a las bicapas lipídicas de la bioquímica del carbono. Sin embargo, los silanos no pueden formar sistemas pi-conjugados, por lo que no pueden formar compuestos aromáticos. No obstante, los polisilanos pueden formar sistemas sigma-conjugados con propiedades electrónicas similares. De hecho, al considerar alternativas bioquímicas al carbono, la clave está en buscar análogos funcionales más que estructurales. William Bains (2004) utilizó este principio para elaborar un posible proceso fotosintético basado en una bioquímica del silicio.

Las condiciones ambientales en las que este tipo de bioquímica podría ser una posibilidad realista, según Schulze-Makuch e Irwin (2006), son las siguientes: (1) una atmósfera reductora con sólo cantidades pequeñas de oxígeno para prevenir la oxidación de los silanos (el oxígeno los descompone porque el enlace Si-O es muy estable), (2) escasez de agua para prevenir su conversión en silicatos no reactivos, (3) temperaturas bastante inferiores al punto de congelación del agua para aumentar la estabilidad del enlace Si-Si, (4) un disolvente no-polar compatible, y (5) una disponibilidad limitada de carbono debido a su mayor versatilidad química que favorecería su selección como bloque constructivo básico. Esta última restricción está basada no sólo en la química bajo condiciones ambientales terrestres sino también en el material encontrado en cometas, meteoritos y detectado en nebulosas interestelares. Mientras que los polímeros de carbono son ubicuos los de silicio son escasos. No obstante, hay varios ambientes y procesos que posibilitarían la formación de silanos: (1) reacciones de serpentinización en ambientes criogénicos, (2) impactos meteoríticos en cuerpos planetarios helados, y (3) granos de hielo/silicato expuestos a la radiación UV y protones de 1 MeV en ambientes interestelares ricos en hidrógeno. De hecho, se han detectado posibles silanos en el disco protoestelar W33A.

Para terminar señalare que incluso dentro de la química terrestre dominada por el carbono, el silicio puede tener un papel biológico. Así, las silafinas son unos péptidos únicos, unas poliaminas de cadena larga que forman parte de la biosílice de las diatomeas, donde actúan como moldes para la precipitación de nanoesferas de sílice. También conviene mencionar las hipótesis de Cairns-Smith sobre el origen de la vida. Este autor sostiene que los compuestos de silicio podrían haber sido los primeros moldes de la vida basada en el carbono. Concretamente, ha sugerido que los primeros compuestos de carbono habrían adquirido su quiralidad de arcillas o silicatos que presentaban una determinada quiralidad estructural. De este modo, incluso en una bioquímica del carbono, el silicio podría haber tenido un papel significativo.

Las hipótesis altamente especulativas de este tipo resultan interesantes porque mueven a la reflexión sobre si la posible vida extraterrestre ha de ser necesariamente como la del único ejemplo que conocemos: vida basada en el carbono, bañada en agua e impulsada por fotosíntesis. Quién sabe si en otras regiones del cosmos habitan formas de vida siquiera más exóticas que las imaginadas por los científicos más heterodoxos o los escritores más fantasiosos de ciencia-ficción.

Bibliografía

Bains, W. (2004). Many chemistries could be used to build living systems. Astrobiology. 4: 137-167.

Schulze-Makuch, D. & Irwin, L.N. (2006). The prospect of alien life in exotic forms on other worlds, Naturwissenschaften. 93:155-172.

Un invitado estrella para la inauguración

No se me ocurre mejor manera de darle el primer empujón a este blog que recordando la todavía cercana investidura como Doctor Honoris Causa de uno de los pensadores más sobresalientes de la actualidad. Con este acto, la Universitat de València honró no sólo al espléndido Richard Dawkins, sino también a sí misma y al resto de la red universitaria.

Imagen cogida de Pakozoico (¿Alguien me puede pasar las fotos por e-mail?)

Algunos de nosotros tuvimos la oportunidad de asistir y hacernos una foto inmortal con él (¡además, pidió que repitiesen la misma foto con su propio móvil!). En fin, alucinante, como toda la ceremonia. Y desde luego no tuvo precio el poder ver a aquel conjunto de respetados profesores con las togas y los birretes de todos los colores imaginables (¿¡alguien sabe dónde podemos averiguar qué color pertenece a cada facultad!?).


Richard Dawkins es el primer titular de la recién creada Cátedra Charles Simonyi para la Divulgación de la Ciencia, en la Universidad de Oxford. Es etólogo, biólogo evolutivo y escritor. Se ha ganado un nombre en la cultura popular por su fuerte implicación en campañas contra el creacionismo y el pensamiento religioso como sinónimo de fe dogmática, apoyando en todo momento una actitud escéptica, crítica y racional. Autor de numerosos artículos, libros, vídeos e iniciativas de todo tipo. Son tantas las líneas que le podríamos dedicar, y puesto que el blog acaba de nacer y no pretendo que escribamos una enciclopedia, comentaré a continuación sólo una parte de su obra escrita.

Entre sus varios libros, destacan «El gen egoísta» y «El espejismo de Dios». El primero habla del gen como unidad evolutiva fundamental y ha tenido repercusiones asombrosas en sus lectores. El propio Dawkins comenta en su libro «Destejiendo el arco iris» que un profesor europeo le había escrito después de que una estudiante suya hubiera llegado llorando a clase tras leer «El gen egoísta» porque de repente la vida le parecía algo vacío y carente de propósito. Esto lo añadía después de comentar que un editor de este mismo libro le dijo que no había podido dormir en tres noches, tras leerlo. Por su parte, el revuelo que ha levantado «El espejismo de Dios» por sus continuos y atrevidos ataques contra la religión ha hecho de él un tremendo éxito de ventas. Este libro contiene las bases de por qué se le conoce como un ateo convencido y orgulloso, llegando hasta el punto de que la Alianza Atea Internacional otorga un Premio Richard Dawkins a aquellos que contribuyan al triunfo del ateísmo sobre la irracionalidad religiosa, entre cuyos ganadores se encuentran Ann Druyan (novelista y guionista estadounidense, tercera esposa de Carl Sagan), James Randi y Penn&Teller (los tres son ilusionistas que se dedican a desenmascarar trucos y fraudes de supuestos brujos, médiums y magos), la política y feminista holandesa Ayaan Hirsi Ali (dura crítica del islam) y el filósofo de la ciencia estadounidense Daniel Dennet (cuyas ideas son bastante próximas a las de Richard Dawkins). Otros de sus libros destacados son «El fenotipo extendido», «Escalando el monte improbable», «El relojero ciego», «El capellán del diablo» y «Destejiendo el arco iris». Todos tienen muy buena pinta.

Actualmente estoy leyéndome este último. En cuanto los trabajos y exámenes me dejen, lo acabaré y os contaré qué tal.

Se abre el telón...

Sólo por ser el fundador de este blog, tengo el privilegio de escribir el primer mensaje. Mi idea es que este espacio se convierta en un mundo heterogéneo en el que los autores (que serán varios, espero) publiquen aquellas noticias, comentarios, pensamientos, críticas, propuestas, etcétera, que consideren oportunas. La aparición (desigual, sí, lo sé) de los mensajes de aquéllos que decidan escribir, puede hacer de este blog un lugar diverso con diferentes matices que seguro nos entretendrán e informarán cada cierto tiempo.

El último artículo que haya caído en nuestras manos, una noticia curiosa que hayamos oído por la radio, una crítica de un libro que acabamos de leer, un comentario sobre una película, una crítica social sobre algún hecho denunciable o incluso alguna reflexión sobre la ciencia, el universo o sobre una marca de natillas. Sin convertirse nunca en una página plana, cualquier cosa tiene cabida en nuestro nuevo blog, y tengo la esperanza de que entre todos podemos construir algo realmente interesante. Tengo ganas de ver hacia dónde va todo esto.