domingo, 11 de enero de 2015

Urea un indicador no convencional para la detección de vida en cuerpos del sistema solar.

Una de las preguntas abiertas mas importantes en astrobiología, es tratar de desarrollar un método que permita identificar vida en un ambiente distinto al de la tierra. Para ello se han propuesto diferentes métodos; análisis de atmosferas a traves de espectroscopia con el fin de identificar los diferentes compuestos quimicos del planeta en analisis. Los resultados han sido reveladores porque sin tener necesidad de enviar sondas a cientos de años luz, hemos logrado identificar los constituyentes primarios de los gases de atmósfera distintas a la nuestra. ¿Cual es el indicio mas fuerte que nos permita inferir el desarrollo de vida primitiva o de complejidad en cierta atmósfera? Tal vez una de las metodologías que puede tener alcances importantes es el análisis de los desechos de la vida. En este caso estoy hablando de la Urea o del Acido Urico, bueno también del metano, y de la fotosintesis. etc.... pero por ahora escribiré acerca de la Urea.


Representación artistica de una atmósfera de un exoplaneta . 


Todos los animales reciclamos constantemente en nuestro metabolismo las proteínas, y al reciclarlas una parte del nitrógeno que en su momento se utilizó para producirlas, se pierde. En realidad, es una parte muy pequeña, ya que somos muy eficientes aprovechando el nitrógeno, pero es una parte significativa en todo caso. Tambien se desaprovecha cierta parte cuando metabolizamos la proteinas para obtener el ATP (Adenosin Trifosfato). Todo ese Nitrogeno se encuentra en forma de sales de Amonio (NH4), que en principio su destino es ser expulsado al exterior, ya que es una sustancia demasiado toxica, por eso para deshacernos de ella debe estar disuelta en grandes volúmenes de agua con el fin de ser eliminada y no se sature en los fluidos externos del cuerpo.

Sin embargo hay ocasiones que en ciertos ambientes el agua es un bien que es escaso, en esta circunstancia los animales transforman el amonio en otra molecula de menor toxicidad para cuya excreción necesita mucha menos agua. Los mamiferos transforman el amonio en Urea y los insectos en Acido Urico, así según las condiciones hidricas en las que la especie se desenvuelve, las que tengan abundante agua eliminarán directamente el amonio al medio externo, y las que estén en un ambiente árido la eliminaran en forma de ácido úrico.

De esta manera, y aunque no son las únicas moléculas que tiene esta función excretora, la Urea y el Acido Urico son las moléculas nitrogenadas cuyo uso se encuentra mas extendido en el reino animal  para la eliminación del nitrogeno.
En realidad la Urea no ofrece un identificador especifico que a larga distancia pueda ser elocuente y que indique la presencia de metobolismo de formas de vida. Lo que si es plausible es el desarrollo de biosensores que mediante ejemplos de contraste, puedan identificar en sitio presencia de este indicador de desecho mediante Urea o Acido Urico. Y precisamente porque la mayoría de formas de vida compleja animal utilizan la eliminación de nitrógeno a través de sales de amonio. No estoy diciendo que sea una metodología infalible, sino que puede ser un elemento mas en el identificación de lo que entendemos como vida.


Representación artistica de la superficie de la gélida corteza de Europa junto con el planeta Jupiter y el Sol. 

Para medios totalmente acuaticos como el oceano global de la luna Europa las circunstancias de evaluacion son totalmente distintas. Porque estamos hablando de un medio de contraste bastante heterogeneo donde podriamos estar hablando de muchas fuentes de sales de amonio desde el fondo de las teoricas fisuras hidrotermales de Europa. Por ejemplo, en los oceános de la tierra los tiburones y las rayas (Elasmobranquios), tienen una acumulación excesivamente alta de urea en su sangre, en este tipo de peces la función que tiene la urea es la de igualar la concentración osmotica del medio interno del animal (la sangre) con la del medio externo (el agua del mar). Cuando dos fluidos con diferentes concentración de solutos se hallan en compartimentos separados por una barrera que permite el paso del agua, esta fluye del compartimento de menor concentración al de mayor. La sangre de estos animales tiene la misma concentracion osmotica que el agua de mar, por lo que no existe flujo en ninguna direccion. La acumulación de una sustancia que permite igualar la concentración total de solutos del interior y del exterior del organismo resulta ser una solucion que evita que se produzca flujo de agua del organismos hacia el medio externo.
Segun lo anterior, no estariamos posibilitados a la detección de metabolismo sino en su efecto al indicador de descomposicion cuando la presion osmotica del organismo sea menor que la del medio externo.  Bueno tambien seria un indicador de vida la descomposicion, ¿pero como detectarlo sin quedar en la incertidumbre de no saber cuales serian los solutos del medio, lo del organismo, en un inmenso mar de mezcla heterogenea que no sabemos cual es su composicion?
De todas maneras, a mi modo de ver la eleccion de la Urea como elemento de deteccion se torna mas plausible frente a que seria un indicador diferenciador entre las mezclas heterogenas en los medio del espacio exterior. Es lo que sabemos en lo que se convierte la vida.

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