23 de febrero de 2011

Vida y silicio. Una mirada objetiva

Moléculas de dióxido de silicio formando una macla de
cristales de cuarzo. Créditos: www.123rf.com
Hace unos días tuve la ocasión de intercambiar opiniones con Jorge Laborda, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en la Facultad de Medicina de la Universidad de Castilla-La Mancha. El tema sobre el que charlamos no fue otro que las posibilidad de la existencia de formas de vida basadas en la química del silicio, más concretamente terminamos hablando sobre los inconvenientes que se dan para encontrarla. Durante esta conversación, Jorge me dio argumentos de un gran peso científico para forjarme una opinión objetiva sobre las opciones del silicio a nivel biológico.

Para comenzar, veamos a qué nos enfrentamos: ¿Qué es el silicio? Es un elemento químico situado en la tabla periódica justo debajo del carbono, lo que le confiere un carácter especial ya que tiene 4 electrones en su capa de valencia. Esto le concede un carácter intermedio entre la captación y la cesión de electrones por parte de otros átomos para completar su capa más externa.

A nivel abiótico podemos encontrar el silicio en nuestra vida cotidiana. El mal llamado "cristal" -ya que en realidad se trata de un vidrio- que forma los vasos que tenemos en la cocina está formado principalmente por silicio. Pero igualmente los transistores que forman los circuitos integrados del dispositivo desde el que estáis leyendo estas líneas también están formados por obleas de este elemento químico. Como dato significativo, el dióxido de silicio o sílice forma parte del 25% de la corteza terrestre de nuestro planeta.

Ahora pasemos al aspecto biológico. Comencemos por lo que sí que conocemos: el carbono. ¿Qué tiene de especial? Jorge Laborda, en el capítulo 2 de su libro Una Luna, una civilización comenta que "es cierto que el carbono es el elemento central de la vida, ya que mientras quizá la vida podría surgir aun en ausencia de nitrógeno, no podría surgir nunca en ausencia de carbono". Una de las ventajas del carbono es que es abundante en el Universo, pero también que tiene mucha facilidad para unirse con otros átomos de carbono, lo que permite formar largas cadenas, a la vez de la facilidad de interactuar con otros elementos como hidrógeno, oxígeno o nitrógeno, entre otros.

Pero hay que tener otro aspecto en cuenta: el agua, que cumpliendo su papel de absorbente de desorden y unido a la versatilidad molecular que proporciona el carbono, las moléculas formadas por él con otros elementos ligeros pueden ordenarse y organizarse en el líquido elemento. 

Y podríamos pensar que con el silicio podría pasar lo mismo. Pero, ¿qué ocurre realmente? Jorge Laborda lo tiene claro: "sobre el papel, sería posible, tal vez, pero en la realidad de nuestro Universo, es imposible". Se apoya en el argumento de que "el silicio se une al oxígeno con una mayor fuerza de lo que se une a otros elementos" y por eso lo más normal es encontrarlo en forma de sílice o de silicatos.

El enlace entre el silicio y el oxígeno es tan fuerte y el sílice tan estable que "el silicio prefiere unirse al oxígeno antes que a cualquier otro elemento, incluido a sí mismo", resalta Laborda en base a evidencias demostradas científicamente. Este fuerte enlace hace que sea complicado que el silicio forme largas cadenas y, en el caso de formarlas, sean exclusivamente de silicio y oxígeno, sin presencia de otros elementos.

La única posibilidad que se contempla es encontrar un ambiente en el que no haya oxígeno, pero existe un problema y es que, de acuerdo a determinaciones de abundancia de elementos químicos realizadas, Jorge nos hace ver en su libro que "por cada átomo de silicio existen nueve átomos de oxígeno en el Universo".

Volviendo al agua, "no se conoce ningún otro líquido que sea capaz de hacer lo mismo -en referencia a la ordenación y la organización- con moléculas basadas en silicio" cuando se encuentra con otros elementos más ligeros, por lo tanto "aún tendríamos el problema de que se encontraran en un medio que les permitiera organizarse espontáneamente" nos hace ver Laborda, para terminar diciendo que "sin esa organización, la vida es, probablemente, imposible".

Os recomiendo el libro Una Luna, una civilización, así como seguir su blog "Quilo de ciencia". Si queréis saber más de este tema, os sugiero también escuchar este podcast donde Jorge habla largo y tendido sobre el tema que hoy nos concierne.

A día de hoy sólo conocemos la vida basada en el carbono y todo hace pensar que seguirá siendo así durante mucho tiempo ya que el otro candidato en el que se pensaba, el silicio, tiene muchas dificultades. Pero de momento nos conformamos con encontrar vida en alguno de los exoplanetas de los que tenemos constancia o en cuerpos de interés en nuestro Sistema Solar. Una vez hallada ésta, ya veremos qué nuevos caminos y posibilidades se nos ofrecen para seguir adelante con esta gran aventura.

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1 comentario:

  1. Esta es una de las preguntas clásicas que todo el mundo hace. Muy bien resumido!
    Lo que habría que preguntarse no es si carbono o silicio, sino cuantas bioquímicas son posibles.
    Gracias por al aviso y por venir a mi charlilla!

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