Prueba de vida: ¿cómo reconoceríamos a un extraterrestre si lo viéramos?

Imagen de portada: Un “octomite”, o un extranjero especulativo producido por la selección natural. Cortesía de Helen Cooper / Cambridge University

Por Samuel Levin, estudiante de posgrado en zoología de la Universidad de Oxford.

Editado por Pam Weintraub

Originalmente publicado en Aeon.co

Traducción al castellano por Leandro Castelluccio. Link a mis ensayos.

¿Qué te convencería de que existieran extraterrestres? La pregunta surgió recientemente en una conferencia sobre astrobiología, celebrada en la Universidad de Stanford en California. Se lanzaron varias ideas: gases inusuales en la atmósfera de un planeta, extraños gradientes de calor en su superficie. Pero ninguno se sintió persuasiva. Finalmente, un científico ofreció la solución: una fotografía. Hubo algunas risas y un murmullo de aprobación por parte de la audiencia de investigadores: sí, una foto de un extraterrestre sería una evidencia convincente, el santo grial de la prueba de que no estamos solos.

Pero ¿por qué una foto sería tan convincente? ¿Qué es lo que veríamos que nos diría que no estábamos simplemente mirando otra pila de rocas? Un extraterrestre en un planeta que orbita una estrella distante sería tremendamente exótico, tal vez de manera inimaginable. ¿Qué, entonces, lo mostraría como vida? La respuesta es relevante para nuestra búsqueda de extraterrestres y lo que podríamos esperar encontrar.

La astrobiología, el estudio de la vida en otros planetas, ha pasado de ser una subdisciplina marginal de biología, química y astronomía a un campo interdisciplinario líder, que atrae a investigadores de las principales instituciones de todo el mundo y grandes sumas de dinero de la NASA y de patrocinadores privados. Pero, ¿qué es exactamente lo que están buscando los astrobiólogos? ¿Cómo sabremos cuándo es el momento de hacer estallar el champán?

Una cosa que distingue la vida de la no vida es su diseño aparente. Los seres vivos, desde las bacterias más simples hasta las grandes secoyas, tienen un gran número de partes complejas que trabajan juntas para hacer que el organismo funcione. Piense en sus manos, corazón, bazo, mitocondrias, cilios, neuronas, uñas de los pies, todos colaborando en sincronía para ayudarlo a navegar, comer, pensar y sobrevivir. Las formaciones rocosas naturales más hermosas carecen incluso de una pequeña fracción de las innumerables partes de una sola célula bacteriana que se coordinan para ayudarla a dividirse y reproducirse. 

Y los seres vivos, a diferencia de la tierra y el viento, parecen estar tratando de hacer cosas: comer, crecer, sobrevivir, reproducirse. Si alguna vez has tratado de aplastar un insecto resistente, sabes que no requiere una mente compleja para que un organismo parezca querer sobrevivir. O para que una ardilla “quiera” saltar de una rama a la siguiente. O para que una planta “intente” alcanzar el Sol y absorber los nutrientes del suelo. Los seres vivos no solo tienen muchas partes intrincadas, sino que todas tienen el mismo propósito común: supervivencia y reproducción. Esta combinación de diseño complejo y propósito aparente, también conocido como adaptación, define la vida. Cuando miramos esa foto de un extraterrestre, es exactamente esta adaptación la que nos haría decir: “¡Ajá!” Veríamos, claramente, la diferencia entre un montón de rocas decepcionante y un diseño alienígena emocionante. Esta es una buena noticia, porque solo hay una forma de obtener dicho diseño: la selección natural.

La selección natural ocurre cuando tienes una colección de cosas (células, replicadores, aves, una especie imaginaria que llamaremos “Glipgloops”) que tienen tres propiedades: variación, herencia y éxito diferencial. Por ejemplo, algunos de los Glipgloops que postulamos tienen ojos más largos que otros (variación). Los Glipgloops de ojos largos tienen bebés de ojos largos (herencia de la variación). Y los Glipgloops con ojos largos pueden ver mejor sus agujeros de metano y, por lo tanto, tener más bebés (el éxito diferencial está vinculado a esa variación). El resultado es que, con el tiempo, los Glipgloops evolucionan para tener los ojos alargados.

Este es el proceso mediante el cual se genera el diseño aparente en la naturaleza: en cada generación, en cada instante, los individuos con rasgos vinculados a una mejor reproducción están siendo “seleccionados”. Como resultado, a lo largo del tiempo, las poblaciones consisten en individuos que parecen diseñados para reproducirse. Es exactamente porque el criterio de selección es siempre el mismo que el diseño puede desarrollar. Imagine un automóvil que se construyó con un plan diferente en cada paso; bueno, es probable que no termine con un automóvil. Es el mantra inquebrantable de la selección natural, la contribución de los genes a las generaciones futuras, que permite que el diseño aparezca sin un diseñador.

De hecho, el criterio de selección es tan consistente, que un organismo no puede ser diseñado para otra cosa que no sea contribuir con genes a las generaciones futuras. Por eso no obtenemos organismos que se sacrifiquen por el bien de su especie. En general, los organismos son egoístas: reproducirse a sí mismo a expensas de otros es una excelente forma de transmitir genes. A veces vemos sacrificio y cooperación en la naturaleza, pero solo cuando los beneficios de la cooperación regresan a usted, o el sacrificio beneficia a los familiares. Los familiares comparten genes, por lo que una abeja puede sacrificarse por la reina (su madre), si eso significa que ella producirá 100 hermanas más, cada una con la mitad de los genes de la abeja. El cálculo de qué rasgos conducen a más genes, y exactamente cuándo y cuánto sacrificar, es preciso y rígido. Esta es la razón por la que los biólogos evolutivos pueden hacer modelos matemáticos que predicen correctamente cuántos ayudantes debe permitir un ave en su nido, y con qué frecuencia las avispas deben canibalizar a sus hermanos. Pero esta rigidez algorítmica de la selección natural también es útil para el astrobiólogo.

Un hilo debería revelarse: la vida es especial debido a su diseño aparente. La única forma de obtener diseño sin un diseñador es la selección natural. Por lo tanto, los alienígenas deben ser el producto de la selección natural. Y la selección natural sigue ciertas reglas y solo puede producir ciertos tipos de organismos. De este modo, los astrobiólogos pueden usar la teoría de la selección natural y las matemáticas de la evolución para hacer prediccionessobre los extraterrestres.

¿Hay excepciones? No podemos obtener una vida compleja, incluso algo tan simple como una bacteria, sin selección natural. Incluso un extraterrestre posorganico y basado en computadora sería, en última instancia, el producto de un producto de selección natural. Pero consideremos un caso límite. Imagina una colección de moléculas replicantes, como diminutos genes desnudos, en un planeta extraño. Si estos replicadores hicieran copias de sí mismos (herencia), pero se replicaran perfectamente cada vez (sin variación o éxito diferencial), no obtendría una selección natural.

¿Sería esto vida? Tal vez, pero no sería muy emocionante. Por un lado, sin variación, las moléculas nunca pueden cambiar, adaptarse o evolucionar hacia algo más interesante o complejo. Encontrar bacterias u osos en un planeta distante sugiere que el universo podría estar repleto de vida de todas las formas y tamaños. Estos replicadores no sugerirían nada. Aún más problemático, su existencia probablemente sería fugaz: sin la selección natural, no podrían hacer frente a los cambios en su planeta, y así desaparecerían antes de que los encontráramos.

El argumento de la selección natural es robusto, incluso en los límites. Esto nos libera para utilizar las mismas herramientas evolutivas que usamos en la Tierra para hacer predicciones sobre la vida en otros lugares.

El trabajo anterior en astrobiología se ha extrapolado de lo que sucedió en la Tierra, lo que podría limitar nuestra visión a ciertas características especiales, como el ADN o la vida basada en el carbono, que no se mantendrán en otros planetas. La selección natural, por otro lado, es universal. No depende del ADN (recuerde, Charles Darwin no sabía nada de los genes) o la química del carbono o la presencia de agua. Es increíblemente simple, solo requiere algunos ingredientes, y es la única manera de generar vida.

Se está empezando a formar una imagen mental de esa preciada fotografía, que muestra entidades aparentemente diseñadas para adaptarse a su entorno. No podemos decir si la imagen granulada del alienígena tendrá ojos o extremidades, o será verde. Ese no es el tipo de predicción que puede hacer una buena teoría evolutiva. Pero la selección natural nos dice que sus formas, objetivos y vías evolutivas están restringidas.

Un ejemplo planteado por nuestro equipo en el esquema anterior es lo que llamamos juguetonamente “el octomite”, un conglomerado de entidades antes separadas que ahora trabajan juntas para sobrevivir, reproducirse y evolucionar. ¿Cómo reconoceríamos a un extraterrestre? Incluiría una jerarquía de entidades, con los intereses de cada nivel inferior alineados con los componentes en los niveles superiores. La foto que imaginamos mostraría la división del trabajo, con varias partes que se especializan en varias tareas de manera mutuamente dependiente.Este trabajo de incorporar la teoría evolutiva en nuestro conjunto de herramientas astrobiológicas apenas está comenzando. ¿Qué más puede decirnos Darwin sobre los extraterrestres? Probablemente bastante. La foto, si llega y cuando llegue, será algo totalmente exótico a simple vista. Pero para el estudiante de biología evolutiva, podría parecer sorprendentemente familiar.

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