Astrobioloxía

A astrobioloxía é un campo de estudo interdisciplinar que combina aspectos da astronomía, bioloxía e xeoloxía, e que está enfocado principalmente ao estudo da orixe, distribución e evolución da vida en astros diferentes da Terra e no espazo en xeral. Provén das palabras gregas astron = estrela, bios =vida e logos= palabra/ciencia, e é tamén coñecido como exobioloxía (grego: exo = fóra) ou xenobioloxía (grego: xenos = foráneo).

Algúns dos máis importantes temas de investigación astrobiolóxica inclúen:

  • Que é a vida?
  • Como apareceu a vida na Terra?
  • Que clase de medio pode tolerar a vida?
  • Como podemos determinar se a vida existe noutros planetas?

Pouco a pouco, tense comprobado que determinados organismos poden resistir as condicións ambientais no medio interplanetario, facendo máis verosímil a teoría da panspermia.[1]

Exobioloxía e xenobioloxía son termos tamén habituais na ciencia ficción, aínda que tipicamente eses termos refírense á bioloxía especulativa dun extraterrestre.

Notas

  1. "Exobiology in a box". European Space Agency (en inglés). Consultado o 2019-05-07.

Véxase tamén

Outros artigos

Abioxénese

Este artigo trata sobre o estudo científico da orixe da vida. Para os aspectos filosóficos e relixiosos véxase Cosmogonía. Para a evolución histórica anterior á refutación experimental da xeración espontánea véxase Teoría da xeración espontánea

Nas ciencias naturais, a orixe da vida na Terra relaciónase coa teoría da abioxénese no sentido moderno que se lle dá en ciencia a este termo, e que estuda o como e o cando a vida apareceu e se desenvolveu na Terra e, hipoteticamente, noutros lugares do universo coñecido, a partir do big bang (datado hai uns 13.700 millóns de anos) até os nosos días.A cuestión da orixe da vida na Terra xerou nas ciencias da natureza un campo de estudo especializado cuxo obxectivo é dilucidar como e cando xurdiu. A orixe da vida na Terra, a partir da materia inerte, pódese datar, cos coñecementos actuais, nun período comprendido entre hai uns 4.400 millóns de anos, cando se deron as condicións para que o vapor de auga puidera condensarse por primeira vez, e permanecer en estado líquido na superficie terrestre, e hai uns 2.700 millóns de anos, cando apareceron os primeiros indicios de vida.A orixe da vida xa foi tratada na antigüidade no ámbito de diversas relixións e por diversas escolas filosóficas. O contraste entre os modelos científicos e o que se afirma literalmente nos textos sagrados das diversas relixións orixinou debates, ás veces virulentos, entre a ciencia e a fe.Desde o punto de vista científico, a explicación da orixe da vida parte do presuposto fundamental de que as primeiras formas viventes se orixinaron a partir de materia non vivente, a través de reaccións que actualmente non se producen no noso planeta. A interrogante sobre como se orixinou a vida sobre a Terra púidose comezar a responder despois do desenvolvemento da teoría da evolución por selección natural, elaborada por Alfred Russel Wallace e Charles Darwin en 1858. Esta teoría suxería que todas as formas de vida están relacionadas, por procederen dun antepasado común extremadamente "simple" desde o punto de vista biolóxico.

Pero o principal problema é comprender como se orixinou esta simple forma primordial, presumibelmente unha célula moi similar aos actuais procariotas, contendo a información xenética, conservada nos ácidos nucleicos, ademais de proteínas e outras biomoléculas indispensábeis para a propia supervivencia e reprodución. O proceso evolutivo que levou á formación dun sistema complexo e organizado (o primeiro ser vivente) a partir do mundo prebiótico durou seguramente centos de millóns de anos, a través de etapas sucesivas de fenómenos que, despois dun número elevado de tentativas, e grazas á intervención da selección natural, conduciron a sistemas progresivamente máis complexos. A primeira etapa fundamental foi a produción de moléculas orgánicas, como aminoácidos e nucleótidos, que constitúen "os ladrillos da vida" (o que se coñece como síntese química).

Os experimentos de Stanley Miller e outros demostraron que esta síntese era realizábel nas supostas condicións fisicoquímicas da Terra primordial, caracterizada por unha atmosfera redutora. Por outra parte, o achado de moléculas orgánicas no espazo, no interior de nebulosas, cometas e meteoritos, demostrou que estas reaccións se produciron tamén noutros lugares do universo, polo que algúns científicos supuxeron que as primeiras biomoléculas foron transportadas á Terra por medio de meteoritos.

A cuestión máis difícil é explicar como destes sinxelos compostos orgánicos, concentrados nos mares e constituíndo un chamado caldo primitivo, puideron chegar a formarse células dotadas dos requisitos mínimos esenciais para poderen ser consideradas viventes, isto é, a capacidade de utilizar materiais presentes no ambiente para manter a propia estrutura, organización, e poder reproducirse.

Moitos científicos trataron de aclarar, mediante hipóteses e experimentos, as etapas fundamentais que conduciron á vida, como a orixe dos primeiros polímeros biolóxicos e, despois disto, dunha molécula capaz de producir copias dos mesmos, o "replicador", do que derivan os nosos xenes, e a formación da primeira membrana biolóxica, que crearían compartimentos illados do ambiente externo, nos que evolucionaron os primeiros sistemas de reaccións e a primeira vía metabólica catalizada por enzimas. Non obstante, a reconstrución da historia da vida presenta aínda moitos interrogantes, concernentes sobre todo á sucesión dos eventos. Os progresos neste campo de investigación vense obstaculizados pola carencia de rexistros fósiles e pola dificultade de reproducir estes procesos no laboratorio.

Bioloxía

A bioloxía é a ciencia que estuda a vida e, en particular, as características e comportamento dos organismos, a orixe de especies e individuos, e o xeito en que estes interactúan entre si e co seu ambiente. A bioloxía abrangue un espectro amplo de áreas académicas consideradas frecuentemente disciplinas independentes, mais que, no seu conxunto, estudan a vida ás máis variadas escalas.

A vida é estudada á escala atómica e molecular pola bioloxía molecular, pola bioquímica e pola xenética molecular, no nivel da célula pola bioloxía celular e á escala multicelular pola fisioloxía, pola anatomía e pola histoloxía. A bioloxía do desenvolvemento estuda a vida ao nivel do desenvolvemento ou ontoxenia do organismo individual.

Subindo na escala para grupos de máis dun organismo, a xenética estuda como funciona a herdanza entre os proxenitores e máis a súa descendencia. A etoloxía estuda o comportamento dos individuos. A xenética poboacional traballa ao nivel da poboación, en tanto que a sistemática traballa con liñaxes de moitas especies. As relacións de individuos, poboacións e especies entre si e cos seus hábitats son estudadas pola ecoloxía e pola bioloxía evolutiva. Unha nova área, altamente especulativa, a astrobioloxía (ou xenobioloxía) estuda a posibilidade de vida para alén do noso planeta.

Biomarcador

Biomarcador, ou marcador biolóxico é o termo con que se denomina xeralmente a unha característica medible (substancia, propiedade) que se pode utilizar como indicador dalgún estado biolóxico ou condición. Nalgunhas ocasións tamén se refire a unha substancia cuxa presenza indica a existencia de organismos vivos. O termo biomarcador utilízase en moitas áreas da ciencia e ten significados algo diferentes segundo o campo da ciencia que se trate.

Con frecuencia mídense e avalíanse os biomarcadores para examinar os procesos biolóxicos normais ou patoxénicos, ou respostas farmacolóxicas a unha intervención terapéutica.

Centauro (astronomía)

Os centauros son un tipo de corpos menores do sistema Solar que se caracterizan por comportarse tanto como asteroides como cometas. Deste feito provén o seu nome de centauro, ser mitolóxico que era metade cabalo e metade humano. Os centauros orbitan arredor do Sol entre Xúpiter e Neptuno, cruzando as órbitas dos xigantes gasosos. O primeiro centauro descuberto foi 2060 Chiron en 1977, mentres que o máis grande coñecido é 10199 Chariklo descuberto en 1997.

Non se fotografou de preto ningún centauro, mais hai evidencias de que Febe, satélite de Saturno, que foi descrita pola Sonda Cassini en 2004 pode ser un centauro capturado. Ademais o telescopio espacial Hubble conseguiu información sobre as características superficiais de (8405) Asbolus.

Tres centauros: Chiron, (60558) Echeclus e 166P/NEAT 2001 T4 foron vistos mostrando cola coma os cometas.

Ciencias naturais

As ciencias naturais, ciencias da natureza, ciencias físico-naturais, ciencias experimentais ou mesmo historia natural, son aquelas ciencias que teñen por obxecto o estudo da natureza seguindo o método científico, tamén coñecido como método experimental.As ciencias naturais estudan só os aspectos físicos do universo, e non os aspectos humanos do mundo, obxecto das chamadas ciencias sociais ou humanas, diferenciándose por tanto das humanidades, as artes e doutros tipos de saberes, que implican enfoques epistemolóxicos diferentes.As ciencias naturais apóianse no razoamento lóxico e no aparato metodolóxico das denominadas ciencias formais, especialmente das matemáticas, cuxa relación coa realidade da natureza é menos directa (ou mesmo inexistente).

Por outra parte, diferéncianse das ciencias aplicadas, xa que forman parte da ciencia básica, aínda que teñen naquelas os seus desenvolvementos prácticos, polo que están intimamente ligadas, interactuando entre elas e co sistema produtivo nos sistemas denominados investigación e desenvolvemento (I+D) ou investigación, desenvolvemento e innovación (I+D+i, ou I+D+I).

Complexidade biolóxica

A complexidade biolóxica fai referencia á vida entendida como un sistema complexo.

Encélado (lúa)

Encélado é a sexta lúa máis grande do planeta Saturno. Foi descuberta no ano 1789 por William Herschel.Encélado semella ter auga líquida baixo a súa codia de xeo. Os criovolcáns do polo sur son capaces de emitir chorros de partículas de xeo de auga que acadan o espazo aberto. Moitos destes chorros de auga volven cara a superficie en forma de "neve", algunhas das partículas que acadan o espazo exterior acaban formando parte dos aneis de Saturno, mentres que outras acaban precipitándose cara o planeta. Pénsase que a totalidade do anel E está composto de partículas de xeo procedentes de Encélado. Grazas a posible presenza de auga na superficie ou preto dela, Encélado podería ser un dos mellores sitios nos que a humanidade procure por vida extraterrestre. En contraste, a auga que se cree que hai na lúa de Xúpiter, Europa, estaría baixo unha grosa codia de xeo.

Antes de que as dúas sondas Voyager chegaran a Saturno, a comenzos da década dos oitenta, pouco ou moi pouco se sabía deste pequena lúa agás da presenza de xeo na súa superficie. As Voyagers amosaron que o diámetro de era de só 500 km, só unha décima parte diámetro da lúa máis grande de Saturno, Titán, e reflicte practicamente toda a luz solar que golpea coa súa superficie. A Voyager 1 revelou que Encélado orbitaba no interior da parte máis densa do difuso anel E, indicando unha posible asociación entre ambos, mentres cá Voyager 2 revelou que a pesar do pequeno tamaño da lúa, esta tiña todo un rango de terreos, dende os terreos antigos moi craterizados ata as rexións con superficies moi novas, tectonicamente deformadas e con algunhas superficies de menos de 100 millóns de anos.

No ano 2005 a sonda Cassini fixo varios sobrevoos a baixa altitude sobre Encélado, amosando a súa superficie e o entorno da lúa con gran detalle. O achado máis notable foi o descubrimento de grandes chorros de auga que agroman no polo sur da lúa. Este achado, xunto co coñecemento que se posúe do escape de calor interno e a escaseza de cráteres de impacto na rexión do polo sur, indican que Encélado está xeoloxicamente activo. As lúas dos grandes planetas gasosos quedan moi a miúdo atrapadas en resonancias orbitais que forzan a estas lúas a ter libración ou unha excentricidade orbital que non posuían; a proximidade destas lúas ó planeta tamén pode levar ó seu quecemento interno debido ás mareas gravitatorias (en adición ós fenómenos anteriormente citados), ofrecendo así unha explicación á súa actividade xeolóxica.

Encélado é un dos tres corpos do Sistema Solar (exceptuando a Terra, xunto coa lúa de Xúpiter, Ío e a lúa de Neptuno, Tritón, nas cales se puideron observar erupcións activas. A análise da desgasificación suxire que esta debería ser orixinada nun corpo con auga líquida baixo a superficie, o que sumado á particular química observada nas plumas (chorros) dos criovolcáns, fai que se alimenten as especulación en torno a que Encélado podería ser un importante lugar para o estudo da astrobioloxía. The discovery of the plume has added further weight to the argument that material released from Enceladus is the source of the E ring.

En maio do 2011, científicos da NASA na Enceladus Focus Group Conference informaron que Encélado "é o lugar do Sistema Solar nestes momentos con máis posibilidades de ter vida que non sexa a Terra".

ExoMars

ExoMars (Exobiology En Marte) é un proxecto de astrobioloxía para investigar a habitabilidade do ambiente marciano no pasado e probar novas tecnoloxías cara a unha futura misión a Marte nos anos 2020. Hai que lembrar que na actualidade, Marte ten unha superficie árida, exposta a radiación ó ter unha débil atmosfera.

ExoMars é un proxecto conxunto entre a ESA e a Corporación Estatal Rusa do Espazo (Roscosmos), que segue o camiño de Mars Express (ESA), que comezou a súa andaina no 2003.

A misión constará dun robot explorador e unha plataforma científica de superficie. O robot da misión a depregar no 2021 leva o nome de Rosalind Franklin. Poderá recoller mostras ata dous metros de profundidade.

Extremófilo

Un extremófilo é un organismo que vive en condicións extremas físicas ou xeoquímicas, onde non poderían prosperar a maioría dos seres vivos da Terra, tales como elevadas temperaturas, ou alta acidez ou salinidade. A maioría son microorganismos, pero tamén hai organismos pluricelulares, como plantas e animais que poden vivir en condicións extremas. Os organismos que viven en ambientes onde as condicións son moderadas denomínanse mesófilos.

Habitabilidade planetaria

A habitabilidade planetaria é unha medida do potencial que ten un corpo astronómico de sustentar vida. Pódese aplicar tanto ós planetas coma ós satélites naturais dos planetas.

O único requisito absoluto para a vida é unha fonte de enerxía. Por este motivo, é interesante determinar a zona de habitabilidade de diferentes estrelas, mais a noción de habitabilidade planetaria implica o cumprimento de moitos outros criterios xeofísicos, xeoquímicos e astrofísicos para que un corpo astronómico sexa quen de sustentar vida.

Como se descoñece a existencia de vida extraterrestre, a habitabilidade planetaria é, en gran parte, unha extrapolación das condicións da Terra e as características do Sol e do Sistema Solar que semellan favorables para a aparición da vida. É de interese particular o conxunto de factores que favoreceron o xurdimento na Terra de animais pluricelulares e non só organismos unicelulares. A investigación e a teoría sobre este tema son compoñentes da ciencia planetaria e a disciplina emerxente da astrobioloxía.

A idea de que outros planetas poidan aloxar vida é moi antiga, aínda que historicamente estivo enmarcada tanto dentro da filosofía como dentro das ciencias físicas. A finais do século XX vivíronse dous grandes avances nesta materia. Para comezar, a exploración robótica e a observación doutros planetas e satélites naturais do Sistema Solar subministraron información esencial para definir os criterios de habitabilidade e permitiron establecer comparanzas xeofísicas substanciais entre a Terra e outros corpos. O descubrimento de planetas extrasolares —que comezou en 1992 e se disparou dende entón— foi o segundo fito. Confirmou que o Sol non é único que aloxa planetas e estendeu o horizonte da investigación sobre habitabilidade alén do Sistema Solar.

Litótrofo

Os litótrofos (do grego "comedores de rochas") son organismos que utilizan substratos inorgánicos (xeralmente de orixe mineral) para obter equivalentes de redución que serán utilizados nas súas biosínteses (por exemplo para a fixación do dióxido de carbono) ou a conservación de enerxía (en forma de ATP) por medio dos procesos da respiración aerobia ou anaerobia. O seu proceso metabólico chámase litotrofia. Todos os quimiolitótrofos que se coñecen son microbios; non se coñece macrofauna que teña a capacidade de usar compostos inorgánicos como fontes de enerxía. Porén, a macrofauna e os microorganismos litótrofos poden establecer relacións simbióticas. Un exemplo disto son as bacterias quimiolitótrofas que viven en simbiose nos tecidos dos vermes tubícolas xigantes, que viven nas fontes hidrotermais oceánicas, ou tamén esta foi a orixe dos plastidios, que son os orgánulos fotosintéticos das plantas e algas que evolucionaron pola endosimbiose dun microorganismo do tipo das cianobacterias fotolitotróficas. Hai litótrofos tanto no dominio Bacteria coma en Archaea. Moitos litoautótrofos son extremófilos, pero non todos.

En canto ao tipo de metabolismo, o oposto a un litótrofo é un organótrofo, que é un organismo que obtén os seus axentes redutores catabolizando compostos orgánicos.

Planeta extrasolar

Un exoplaneta ou planeta extrasolar é un planeta que orbita unha estrela diferente do Sol, e polo tanto pertence a un sistema planetario que non é o sistema solar. A 25 de febreiro do 2009 están listados 342 exoplanetas na Enciclopedia de Planetas Extrasolares. A maior parte deles detectados a traves da observación das velocidades radiais e doutros métodos indirectos. A maior parte destes decubrimentos son de xigantes gasosos, do tipo Xupiter, pero isto sobre todo é debido ás limitacións tecnolóxicas. Proxeccións recentes baseadas en traballos de detección para corpos más liviáns, dan como resultados que se poderían atopar moitísimos planetas do tipo "terrestre" (planetas de tipo rochoso), un número moito maior co número de planetas do tipo Xúpiter.

Aínda que a existencia dos planetas extrasolares foi suposta hai tempo, non foi descuberto ningún planeta orbitando estrelas ata os 90. Non obstante, dende o comezo da década actual, unhas dúas ducias son descubertos cada ano, o que mantén viva a cuestión de se poderían albergar vida extraterrestre.

Protociencia

En filosofía da ciencia, o termo protociencia (do grego antigo πρῶτος, protos, 'primeiro', 'inicial', e ciencia) úsase para describir unha nova área de esforzo científico en proceso de consolidación. É dicir, inscribe os campos de investigación nun continuum temporal: é protocientífico o que podería, no porvir, integrarse na ciencia, ou non integrarse.Ás veces os escépticos científicos refíerense ás protociencias como ciencias patolóxicas.

O termo protociencia úsase tamén ás veces para describir unha hipótese que aínda non foi probada adecuadamente polo método científico, pero que é polo demais consistente coa ciencia existente ou que, onde non o é, indícao abertamente á espera de novos feitos ou investigacións.

As protociencias poden seren disciplinas ou campos do saber nun estadio anterior ao de seren consideradas ciencias; as hipóteses presentadas poden estar ou non de acordo coas evidencias coñecidas no momento, porque as predicións asociadas ás mesmas aínda non se comprobaran empiricamente ou non poidan selo debido a limitacións tecnolóxicas. Exemplos neste sentido serían a teoría da relatividade xeral, que empezou sendo unha protociencia e hoxe está considerada como ciencia, ou a teoría de cordas, considerada hoxe en día unha protociencia á espera de verificación experimental.

En sentido histórico, considérase protociencias a disciplinas como a astroloxía ou a alquimia, que deron paso á astronomía e á química coa aparición do método científico. Porén, a negativa dos seus practicantes a aceptar dito método fai que hoxe en día sexan consideradas pseudociencias.

SETI

SETI é o acrónimo do inglés Search for ExtraTerrestrial Intelligence, ou Busca de Intelixencia Extraterrestre. Existen numerosos proxectos SETI, que tratan de encontrar vida extraterrestre intelixente, xa sexa por medio da análise de sinais electromagnéticos capturados en distintos radiotelescopios, ou ben enviando mensaxes de distintas naturezas ao espazo coa esperanza de que algún deles sexa contestado.

Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae é unha especie de fungo unicelular do tipo dos lévedos, tamén chamada lévedo de panadaría ou lévedo de xemación. Probablemente é o lévedo máis útil, xa que se leva utilizando desde hai moitos séculos na elaboración de viño, cervexa e pan (e outras masas levedadas), e actualmente utilízase como organismo para a experimentación nos laboratorios biolóxicos. Crese que foi illado orixinalmente da pel das uvas (poden verse lévedos tamén na pel doutros froitos como as ameixas ou entre as ceras da cutícula das plantas). É un dos eucariotas máis intensamente estudados como organismo modelo en bioloxía molecular e bioloxía celular, de maneira comparable a como o é Escherichia coli como modelo de bacteria. É o microorganismo que realiza o tipo máis común de fermentación, a fermentación alcohólica. Moitas proteínas importantes na bioloxía humana descubríronse estudando as súas homólogas neste lévedo; entre estas proteínas están as proteínas do ciclo celular, proteínas de sinalización e encimas procesadores de proteínas.

As células de S. cerevisiae son redondas ou ovoides, de 5-10 micrómetros de diámetro. Reprodúcense por un proceso de división mitótica coñecido como xemación. Actualmente, S. cerevisiae é o único lévedo coñecido que nas súas células de certas cepas ten corpos de Berkeley vesiculares, que están implicados en certas vías de transporte intracelular.

Atopáronse anticorpos contra S. cerevisiae no 60-70% dos pacientes da enfermidade de Crohn e no 10-15% dos pacientes de colite ulcerativa (e tamén no 8% dos individuos control sans).

Terraformación

Terraformación é a denominación dada ó proceso, ata o de agora teórico, de modificar a atmosfera e temperatura dun corpo celeste sólido coma un planeta, un satélite etc, ata deixalo en condicións adecuadas para soster un ecosistema confortable para os seres vivos da Terra, malia que o proceso poida chegar a ser moi lento. A posibilidade de crear unha biosfera planetaria semellante á da Terra noutro planeta aínda precisa ser desenvolvida.

A maior parte do que se sabe sobre a modificación das condicións para a vida planetaria é baseado no que observamos no noso propio mundo. Consecuentemente Marte é o candidato máis probable para as primeiras experiencias en terraformación, por ser o planeta máis parecido e máis próximo á Terra. A NASA estuda maneiras de quecer o planeta e de alterar a súa atmosfera coa tecnoloxía actualmente dispoñible. Outras cuestións a debater son de índole ética, loxística, económica, política e o procedemento para alterar o ambiente doutro planeta.

Vida

A vida é un concepto polifacético. Pódese referir ao proceso en curso do cal os seres vivos son unha parte; ao espazo de tempo entre o nacemento e a morte dun organismo; á condición dunha entidade que naceu e aínda non morreu; e aquilo que fai que un ser vivo estea… vivo. Metafisicamente, a vida é un proceso constante de relacións.

Vida extraterrestre

A vida extraterrestre é vida que pode existir e orixinarse fora do planeta Terra. A súa existencia é actualmente hipotética; non hai aínda evidencias de vida extraterrestre que foran ampliamente aceptadas polos científicos.

A maioría dos científicos[quen?] manteñen que se a vida extraterrestre existise, a súa evolución ocorrería independentemente en diferentes partes do universo. Unha hipótese alternativa, defendida por unha minoría, é a panspermia, que suxire que a vida no universo podería ter xurdido dun punto inicial único de orixe, e máis tarde dispersado a través do universo, duns planetas habitables a outros. Estas dúas hipóteses non son mutuamente incompatibles.

As formas especulativas de vida extraterrestre varían dende humanoides e monstros que aparecen comunmente en traballos de ciencia ficción a vida a unha escala moito menor de bacterias e virus.

As formas de vida extraterrestre, especialmente as intelixentes, son chamadas xeralmente pola cultura popular como alieníxenas ou ETs. O estudio e teorización da vida alieníxena é coñecido como astrobioloxía ou xenobioloxía.

Zona de habitabilidade

En astrofísica denomínase zona de habitabilidade estelar, zona de habitabilidade circunestelar ou simplemente zona de habitabilidade á rexión derredor dunha estrela na que se atopase un planeta terrestre ou un satélite cunha masa comprendida entre 0,6 e 10 veces a masa da Terra, cunha presión atmosférica superior ós 6,1 milibares (que corresponde co punto triplo da auga), cunha luminosidade e radiación incidente que permitise atopar auga na súa superficie en estado líquido.

Campos de estudo da bioloxía

Outras linguas

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.