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¿Podría Encédalo albergar vida bacteriana, o incluso vida pluricelular?

Encédalo es una luna de Saturno y su superficie helada podría estar ocultando un interior muy interesante donde las condiciones para la vida bacteriana serían apropiadas. La sonda espacial Cassini registra chorros de agua helada en varios vuelos cercanos a la superficie de Encédalo.

La sonda Cassini ha sobrevolado varias veces las grietas que apareces en este satélite a través de las cuales exhala vapor de agua, sales minerales y materia orgánica a través de géisers.

Carolyn Porco, la jefe del Equipo de Imágenes Científicas de la sonda espacial Cassini, afirmó «Al final, ese es el lugar más prometedor que conocemos para la investigación en astrobiología».

La NASA halla condiciones de vida favorables en una luna de Saturno

La sonda espacial Cassini ha registrado chorros de agua helada en varios vuelos cercanos a la superficie de luna de Saturno, Encédalo, que podrían indicar un hábitat favorable para la existencia de vida, según ha informado la NASA en su página web.

El artículo hay que leerlo enterito. Es interesantísimo e invita a hacer volar la imaginación.

Explorando más allá de lo que ahora sabemos:

Como biólogo y como escritor de ciencia ficción no me cabe más remedio que explorar el mundo que la ciencia podría llegar a descubrir detrás de estos hallazgos.

En astrobiología se viene usando las condiciones terrestres como referente para buscar lugares en el espacio que pudieran alojar vida. Eso supone elegir planetas que deben situarse a una distancia de su estrella adecuada para crear en superficie condiciones térmicas adecuadas. Ni muy cálidas y muy frías.

Si aparece vida en Encédalo la búsqueda debería ser ampliada a muchísimos planetas más, porque la vida en la Tierra es diferente. Se sitúa principalmente en la superficie, y  la fuente energética principal para la vida en nuestro planeta es la luz solar. En el caso de encontrarse vida en Encédalo estaríamos hablando de vida bajo la superficie y la energía sería energía geotérmica. Estas condiciones podrían estar presente en muchos planetas más de los que actualmente se están considerando como candidatos a albergar vida.

De hecho, en la tierra hay algunos ecosistemas marinos donde no llega la luz solar y donde aparecen ecosistemas muy especiales en torno a la energía química que estos organismos obtienen de compuestos de las emanaciones volcánicas.

Me parece esto muy interesante porque en mi opinión las posibilidades no se reducen a la  posibilidad de encontrar vida bacteriana. Puede que nunca se logre encontrar nada allí, pero también podríamos llevarnos una monumental sorpresa.

En la Tierra existen organismos quimioautótrofos  diferentes de la mayoría de los seres vivos:

Los organismos quimioautótrofos o quimiolitótrofos son aquellos capaces de utilizar compuestos inorgánicos oxidados (CO2) como sustratos para el metabolismo respiratorio. Es una facultad exclusiva de las bacterias quimiosíntéticas.

Poliquetos y otros animales en fumarolas submarinas.

Poliquetos y otros animales en fumarolas submarinas.

Al igual que los fotoautótrofos (como algas y plantas) los quimioautótrofos utilizan el CO2 como fuente principal de carbono, pero a diferencia de ellos, no utilizan la luz como fuente de energía sino que la obtienen por oxidación de compuestos inorgánicos reducidos, tales como NH3, NO2-, H2, formas reducidas del azufre (H2S, S , S2O3-) o Fe2

Estas bacterias se encuentran en hábitats marinos profundos donde la corteza terrestre es delgada y existen respiraderos hidrotermales y fumarolas. Transforman los productos químicos de estos respiraderos (que son muy tóxicos para la mayoría de los seres vivos), en alimento y energía. De esa forma se convierten en alimento para otros organismos.

Lo más interesante es que a partir de estas bacterias pueden surgir cadenas tróficas basadas en la quimiosíntesis, en vez de en la fotosíntesis. Son seres vivos que no tienen ninguna conexión posible con los seres vivos ordinarios.

Se han encontrado abundantes organismos superiores que usan estas fuentes de energía y que forman ecosistemas en torno a estas fumarolas. Por ejemplo: el gusano de tubo gigante (Riftia pachyptila, y tolera condiciones extremas de altas temperaturas y grandes concentraciones de sulfuro.  De su extremo superior, emergiendo del tubo, nace un penacho branquial rojo. Posee un órgano especial en forma de saco llamado trofosoma. Éste alberga en simbiosis miles de millones de bacterias quimioautótrofas que pueden constituir más de la mitad del peso del gusano y que le ayudan a sintetizar su alimento. La hemoglobina de este gusano no transporta oxígeno sino sulfuro de hidrógeno.

Además de estos gusanos, se han encontrado otras criaturas que igualmente se han adaptado a vivir en estas condiciones extremas y sin luz solar, tales como moluscos y crustáceos.

Estas formas de vida se consideran excepcionales y extrañas en la Tierra,  pero son buenos candidatos como formas de vida extraterrestre para lugares que presenten  condiciones diferentes de las de nuestro planeta.

Con lo que acabamos de explicar, podemos comprender que esa actividad geotérmica descubierta en Encédalo podría significar en el más optimista de los casos algo más que simple vida bacteriana.

 

Tras 60 años, descubren cuatro nuevas reglas de la «gramática» del ADN

Estructura de doble hélice del ADN

Después de 60 años de conocerse las dos reglas de Chargaff, hoy en día, Michel Yamagishi en el Laboratorio de Bioinformática aplicada en Brasil y Herai Roberto de la Unicamp, en Sao Paulo, dicen que haber descubierto nuevos modelos que amplían significativamente la gramática de ADN.

Un poco de historia:

Las dos reglas de Chargaff y Col establecen que:

  1.  La cantidad de Adenina (A) es igual a la cantidad de Timina (T).
  2.  La cantidad de Citosina (C) es igual a la cantidad de Guanina (G).

Eso implica que  el número de bases purinas (A+G) es igual al número total de bases pirimidinas (C+T), sin embargo, existen diferencias en lo que respecta a la relación AT/CG.

Las reglas de Chargaff y Col son aplicables a la molécula de ADN y no al ARN, porque el ARN está formado por una hélice simple de nucleótidos y por no poseer Timina, en su lugar posee Uracilo.

En bacterias, virus, metafitas y metazoos inferiores hay un predominio de CG sobre AT, en cambio, en las metafitas y metazoos superiores existe lo contrario más cantidad de AT sobre CG.

Reglas de Chargaff son importantes porque apuntan a una especie de «gramática de la biología», un conjunto de reglas ocultas que gobiernan la estructura del ADN. Esta gramática debe revelarse como los patrones de ADN que son invariantes en todas las especies.

Descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN:
Las reglas de Chargaff fueron una pista muy decisiva para que Watson y Crick propusieran su modelo de doble hélice para el ADN que les valió el premio Nobel en 1962. Seguramente ayudó también la foto 51 de difracción de rayos X de una hebra de ADN.

La historia de esta foto es curiosa, ya que la científica Maurice Wilkins la tomó prestada sin permiso de su compañero de trabajo, Rosalind Franklin, y la hizo llegar a Watson y a Crick.

El trabajo de Maurice Wilkins como el de Rosalin Franklin, era el de la física de estructuras moleculares, especializados en difracción de rayos X.

Wilkins, Watson y Crick recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962, Franklin no lo recibió porque falleció en 1958.

Las nuevas reglas descubiertas:
El método desarrollado por Michel Yamagishi y Herai Roberto de Brasil, es sencillo, utilizan la teoría de conjuntos para mostrar que las normas existentes de Chargaff implican la existencia de otros patrones, de orden superior.

He aquí cómo. Una manera de localizar patrones en el ADN consiste en dividir una secuencia de ADN en palabras de longitud k determinada. Las Reglas de Chargaff se aplican a las palabras de donde k = 1, es decir, a los nucleótidos individuales (palabras de una sola letra).

Con k = 2 tendríamos palabras del tipo; AA, AC, AG, AT, CA, CC, etc.

Con k = 3 tendríamos palabras del tipo; AAA, AAC, AAG, AAT, ACA, ACC, etc.

Basándose en la teoría de conjuntos han buscado patrones de tipo fractal en bases de datos con enormes números de secuencias de ADN de 32 especies llegando a encontrar 4 nuevas reglas.

Dicen que los cuatro patrones encontrados, se muestran con gran precisión en 30 de estas especies, incluyendo seres humanos, E. coli, y la planta Arabidopsis.

No se ajustan a estas reglas, únicamente el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y Xylella fastidiosa 9a5c, un insecto que ataca a los melocotones. ¿Se imaginan que el insecto estuviera mal secuenciado, o que tenga alguna característica genética muy especial?

Afirman que: «Estas nuevas normas demuestran por primera vez que las frecuencias de oligonucleótidos tienen propiedades invariables a través de un gran número de genomas».

Una primera aplicación de este hallazgo podría ser su aplicación para acelerar la secuenciación de genomas y la detección de errores experimentales en la secuenciación.

La referencia del artículo de este descubrimiento es esta en: Chargaff’s «Grammar of Biology»: New Fractal-like Rules

Los transgénicos. Una tecnología peligrosa.

Me entero de que China va a interrumpir durante cinco o diez años cultivos de transgénicos de trigo, arroz, y soja. Los resultados de los transgénicos no han sido los esperados. Han aparecido problemas tales como malezas resistentes a los herbicidas, y otros problemas más que han dado al traste con la productividad.

Los alimentos cuestan más por el encarecimiento de la producción al pagar por las semillas, cuando tradicionalmente el agricultor guardaba granos de las cosechas anteriores, hoy se ve obligado a comprar semillas nuevas para cada cosecha y con ello no mejora ni el rendimiento ni la calidad del producto. El impacto sobre la salud humana es simplemente desconocido porque se han hecho muy pocos estudios. Algunos de ellos mostraron debilitamiento del sistema inmunológico, desarreglos en el desarrollo de órganos internos, interferencia en el crecimiento de ratas jóvenes y cambios en la estructura y función intestinal.

Otro riesgo es el de las Bacterias patógenas podrían asimilar el gen transgénico de resistencia a los antibióticos, en el aparato digestivo, a través de un alimento transgénico que lo contenga.

Uno de los principales argumentos que da esta industria es el hecho de que basta usar un solo herbicida. Las ventas del herbicida Round Up subieron estrepitosamente, pero la aplicación masiva de un solo herbicida está conduciendo a la aparición de malezas resistentes que terminan apoderándose del cultivo, perdiendo el transgénico su mayor ventaja.

De todo lo que he leído lo que más me ha gustado es un artículo que nos ilustra cual es el origen de los problemas en esta industria.

Sobre la Biotecnología

El rápido desarrollo de la biotecnología ha sido erróneo, precipitado, masivo y muy dañino para la salud y el ambiente. Su desarrollo ha consumido ingentes recursos económicos y humanos que deberían haberse destinado a otros campos de la investigación que son prioritarios. La investigación exhaustiva en Biología básica hasta tener un nivel suficiente de conocimientos debe ser previa a la investigación biotecnológica.

Ha sido un error desarrollar la biotecnología (agravado por su aplicación masiva), sin tener previamente bases sólidas en Biología, donde se está aún en pañales; en Microbiología, donde apenas se conoce el 3% de las especies microbiológicas; en Ecología General y Ecología Microbiológica (donde se ignora casi todo, siendo evidente que cuando se desconoce el 97% mal se pueden conocer sus interacciones mutuas y en relación a las variables del entorno).

Ya que se ha llegado a tener una serie de conocimientos y se han podido desarrollar técnicas efectivas, la cuestión ahora es su utilización en lo que sea útil para la sociedad humana, y no para el enriquecimiento de unas pocas corporaciones privadas. Desde la Ecología, y basándose en consideraciones estrictamente científicas, no hay una oposición a toda la biotecnología, pero sí hay oposición radical a cuanto represente la liberación en el ambiente de cualquier organismo transgénico.

En principio no habría oposición científica a la experimentación y producción de organismos mutados genéticamente en uso confinado, pero siempre bajo estrictas condiciones de estanqueidad del contenedor, según la categoría de confinamiento que corresponda a la peligrosidad de los organismos investigados, y mientras existan garantías objetivas acerca de la eliminación correcta y total de los residuos. Pero estas condiciones no suelen darse en la práctica, ni se pueden dar en el contexto de un sistema científico que se ha degradado hasta una tecnología mercantilizada.

Un problema de confianza en la industria:
Mi opinión es que todo lo que se desconoce infunde temor y en el caso de las industrias donde, lo que impera es el dinero, el miedo tiene mucha justificación.

Nos dijeron que ya no quedaban centrales nucleares inseguras superado el problemilla de Chernóbyl, porque aquella central obsoleta no tenía un edificio de contención y bla, bla, bla. Ahora tenemos un nuevo modelo de central obsoleta, que es el de Fukushima, pero para tal consideración fue necesario un tremendo desastre comparable al de Chernóbyl.

Los transgénicos desde un punto de vista meramente científico y de investigación, dudo que impliquen necesariamente un peligro en sí mismos, pero hablamos de ciencia aplicada que no es lo mismo que hablar de ciencia pura. La ciencia siempre es neutral, pero la aplicación de la ciencia casi nunca lo es.

La industria farmacéutica tiene unos controles muy severos, pero en los transgénicos los controles son necesariamente insuficientes. Desconocemos los impactos sobre otras especies y sobre los ecosistemas, porque ello requeriría estudios muy amplios, y a muy largo plazo.

Me temo que los riesgos en el uso de los transgénicos no han podido ser evaluados de una forma rigurosa, y eso ya es un problema muy importante.

Jugando a la ruleta rusa con los efectos colaterales:
Nos comportamos como aprendices de brujos cuando menospreciamos la sabiduría que encierra el patrimonio genético de nuestro planeta, adquirido durante millones de años de evolución. Jugamos a ser dioses, y de vez en cuando nos damos cuenta de que una especie, o toda una familia de ellas, empieza a sufrir problemas de enfermedades, por hongos, o virus, etc. Me estoy refiriendo a algunas pandemias graves que han aparecido en todo el planeta, y que ocurren sin un motivo claramente identificado pero que podrían tener relación con nuestra industria y la forma agresiva de usarla en los ecosistemas.

El resultado es que esas especies, empiezan a desaparecer a gran velocidad del planeta. Los anfibios y las abejas son ejemplos muy conocidos, pero las consecuencias de su desaparición son continuamente infravaloradas. El efecto dominó de la desaparición de estas especies sobre otras podría, ser devastador para todo el ecosistema y poner en grave riesgo al ser humano.

En lugar de adaptarnos a la naturaleza intentamos que esta se adapte a nuestras necesidades, y eso nunca funciona exactamente según lo previsto.

Los transgénicos se usan para hacer los cultivos resistentes a las plagas, pero las plagas son una respuesta natural a desequilibrios en ecosistemas artificiales, en forma de monocultivos masivos para aprovechamiento humano por un impacto excesivo en la biodiversidad.

En la naturaleza la productividad y la estabilidad nunca van de la mano. El hombre en su búsqueda de la productividad no ha hecho otra cosa que aumentar la inestabilidad de los ecosistemas y muchos de ellos terminan simplemente destruidos.

Conclusiones:
Mi postura respecto a los transgénicos es de máxima cautela. En estos temas la desconfianza es obligada. Sería la primera vez que la industria se comportara de forma sensata y prudente.

Si te interesa el tema tienes una estupenda selección de artículos sobre la problemática del uso de los transgénicos en:
Artículos Sobre Transgénicos

La búsqueda del origen de la vida. (Divulgación)

Este artículo ha sido trasladado a mi Blog de Acuariofilia, Biología y Medioambiente.
Pincha en el título para acceder.

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