Una de las maneras más frecuentes de imaginar otros seres vivos radicalmente diferentes a los terrestres es sustituir el agua por otro líquido que supla sus funciones. Dado que absolutamente toda la vida en la Tierra depende del agua como solvente universal, medio de las reacciones químicas e ingrediente del metabolismo, una criatura que empleara otro líquido alternativo demostraría que puede existir vida “tal como no la conocemos”. Es difícil imaginar de forma científicamente realista nada más alejado de nuestro concepto de vida que un ser capaz de reemplazar el agua por otra sustancia.
Pero ¿es posible? El resumen es este: parece generalmente aceptado que, en las condiciones que solemos entender como habitables, las rarísimas propiedades del agua –que ahora veremos– la convierten en una sustancia insustituible; cualquier otra opción, como decíamos en el caso del silicio frente al carbono, supondría aceptar que la naturaleza es lo suficientemente caprichosa para elegir una opción peor existiendo una mejor, y no es así como funciona. Sin embargo, otros líquidos podrían tal vez servir en condiciones extremas muy distintas de las terrestres. Aunque otra cuestión mucho más dudosa es si podrían sostener formas de vida más compleja que una célula simple.
Ilustración artística de la superficie de Titán. Imagen de Kevin Gill / Wikipedia.
Comencemos por el agua: estamos tan acostumbrados a ella que nada de lo que hace nos parece raro. Y sin embargo, si uno cogiera la tabla periódica y tratara de predecir las propiedades del agua a partir de las de sus átomos, se equivocaría por completo. De hecho, el comportamiento del agua es tan extraño que los investigadores aún tratan de comprender por qué actúa de manera tan distinta a lo que se esperaría de su composición química.
Quizá lo más llamativo respecto al agua es que la vida en la Tierra no existiría de no ser por una rarísima propiedad que vemos a diario y a la que no damos ninguna importancia: que el hielo flote. En la naturaleza, todas las sustancias se dilatan al calentarse y se contraen al enfriarse. También el agua; si comenzamos a enfriar agua caliente, observaremos que se contrae. Pero al llegar a los 4 ºC ocurre algo insólito: de repente, empieza a dilatarse, como sabe todo el que alguna vez ha olvidado una botella llena en el congelador. Al congelarse, aumenta de volumen y por tanto se reduce su densidad, motivo por el cual el hielo flota.
Pero ¿qué sucedería si no fuera así? Si, como ocurre con el resto de sustancias, el hielo se hundiera, se formaría más hielo en la superficie que también caería hacia las profundidades. A su vez, el hielo del fondo iría creciendo, hasta que finalmente los océanos quedarían convertidos en un bloque sólido. Ni siquiera el calor de la superficie bastaría para mantener una suficiente provisión de agua líquida en el planeta. No se trata solo de la necesidad de agua para beber: los océanos mantienen el planeta habitable gracias a su inercia térmica, las corrientes que moderan el clima, el efecto invernadero que depende de la propia vida y de los ciclos geológicos sustentados por los mares… Sin todo esto, la Tierra hoy sería un planeta deshabitado, o poblado como mucho por algunos microorganismos simples.
No es la única de las propiedades raras del agua: si el H2O siguiera la pauta normal de compuestos similares con los demás elementos que acompañan al oxígeno en su grupo de la tabla periódica, azufre (H2S), selenio (H2Se) y teluro (H2Te), el agua debería hervir a unos 80 ºC bajo cero y congelarse a -100 ºC. Pero a estas temperaturas serían imposibles, o como mínimo extremadamente lentas, todas las reacciones químicas de las que dependen los procesos metabólicos.
Por suerte para nosotros, no es así. A la presión atmosférica terrestre, el agua se mantiene en estado líquido entre los 0 y los 100 ºC, una franja de temperaturas que no solo es anormalmente ancha, sino que está completamente desplazada respecto a lo que se esperaría de su composición química. Y gracias a ello existe la vida terrestre. Es más, las propiedades anormales del agua solo se manifiestan precisamente en la banda de temperaturas que permiten la única vida que conocemos, lo que no invita precisamente a pensar que este líquido sea solo una de las muchas opciones posibles.
Pero aunque en las condiciones que llamamos habitables no existe otra sustancia líquida que iguale las ventajas del agua, los científicos han especulado con posibles sustitutos en entornos mucho más extremos, en los que la vida basada en el agua sería imposible. El amoniaco (NH3), los hidrocarburos como el metano (CH4), el fluoruro de hidrógeno (HF), el sulfuro de hidrógeno (H2S) o el ácido sulfúrico (H2SO4) son, entre otros, algunos de los compuestos que se han propuesto como posibles alternativas en condiciones muy diferentes a las terrestres.
De entre estas posibilidades, hay una de especial interés. Mientras que en los demás casos se trata de puras especulaciones teóricas que nunca van a poder comprobarse, dado que no se aplican a los mundos a nuestro alcance, para los hidrocarburos simples como el metano y el etano existe un experimento natural relativamente cercano en el que estudiar si puede haber surgido una bioquímica alternativa: Titán.
Ilustración artística de la superficie de Titán. Imagen de NASA / JPL.
Esta luna de Saturno no solo posee una atmósfera densa y abundancia de materia orgánica, sino que también es el único mundo del Sistema Solar, además de la Tierra, con líquido en su superficie. A las temperaturas gélidas de Titán, el metano y el etano se mantienen en forma líquida, llenando lagos y mares. Bajo la superficie se cree que pueden existir agua y amonio en forma líquida a altas presiones.
Las condiciones de Titán podrían ser propicias para la existencia de bacterias metanógenas independientes del oxígeno y el agua. Así, si la naturaleza pudiera crear vida basada en una bioquímica muy diferente de la terrestre, Titán debería confirmarlo. Por el contrario y si Titán no fuera más que una sopa yerma de nutrientes, o bien sus microbios fueran como los metanógenos terrestres, que emplean oxígeno en forma de CO2 y producen agua, la posibilidad de una bioquímica no acuática no quedaría descartada, pero sí perdería mucha de su credibilidad.
Vale la pena mencionar que una biología basada en los hidrocarburos como solventes es algo mucho más complicado de lo que podría parecer a simple vista. Como con los cubitos de hielo, hay otro fenómeno cotidiano al que no damos importancia, pero que también es esencial para la vida terrestre: la separación del agua y el aceite. Gracias a esta propiedad química pueden existir las células, ya que el agua interior y el agua exterior quedan separadas por una barrera de aceite, la membrana celular.
Pero los hidrocarburos son aceite, así que en este caso debería darse la situación inversa. En un mundo aceitoso en lugar de acuoso, las células deberían poseer una membrana formada por alguna sustancia soluble en agua, pero con la suficiente consistencia como para mantener una barrera estable. Se han aportado modelos teóricos de esto, por ejemplo, basados en un compuesto orgánico polar (soluble en agua) llamado acrilonitrilo que, de hecho, existe en Titán.
Incluso en el caso de Titán, se asume que el carbono sería el bloque fundamental de los seres vivos. Como expliqué ayer, la sustitución de este elemento por otro diferente para construir vida exótica es algo que plantea muy serias objeciones. Algunos científicos como Carl Sagan han concedido la posibilidad de la vida no basada en el agua, pero en cambio han sido mucho más escépticos a la hora de considerar un sustituto para el carbono.
Y dado que las condiciones ambientales ideales para la bioquímica del carbono coinciden con las de la bioquímica del agua, esto nos lleva a una conclusión. En estas condiciones, no hay un reemplazo adecuado para el agua. Y aunque la bioquímica del carbono podría tal vez seguir un camino hipotético con solventes distintos al agua en condiciones extremas, se trata una vez más de un sendero tan tortuoso que difícilmente podría engendrar nada más sofisticado que células simples, sin la organización en estructuras diferenciadas que permite la evolución de vida compleja. Si algo sabemos con seguridad, es que en la superficie de Titán no se aprecia vida macroscópica; no hay vegetación.
No es que la posibilidad de microbios con una bioquímica alternativa carezca de interés; para la biología sería el hallazgo más importante de la historia. Puede merecer la pena buscar vida bacteriana en un lugar de nuestro entorno como Titán; por cierto, el único mundo del Sistema Solar exterior en el que se ha posado una sonda de fabricación humana. Pero en exoplanetas a años luz de distancia que jamás podremos visitar, nunca sabremos con certeza si existen microorganismos exóticos.
Por lo tanto y para el caso de los exoplanetas, restringir la calificación de “habitables” a los muy semejantes a la Tierra no es terracentrismo, sino lo único científicamente sensato. Solo en estos podría encontrarse eso de cuya existencia está convencida una gran parte de la población, los aliens. Que, si realmente existieran, muy probablemente serían bioquímicamente similares a nosotros, al menos en lo básico. Todo lo demás, pensar que puedan existir organismos superiores en unas condiciones ambientales radicalmente distintas a las terrestres, vida inteligente “tal como no la conocemos”, es solo fantasía para la ficción. O pseudociencia para la realidad.
