¿Cuánta vida hay exactamente en la Tierra?

¿Qué contiene un número?

Según un cálculo reciente realizado por un equipo de biólogos y geólogos, hay más células vivas en la Tierra, un millón de trillones de trillones, o 10^30 en notación matemática, es decir, un 1 seguido por 30 ceros, que estrellas en el universo o granos de arena en nuestro planeta.

Lo que tiene cierto sentido. La abrumadora mayoría de estas células son microbios, demasiado pequeños para ver a simple vista; muchas son cianobacterias, las diminutas burbujas de energía y química que trabajan en plantas y en los mares ensamblando la vida tal como la conocemos y descomponiendo la luz solar para producir el oxígeno que necesitamos para respirar.

Sin embargo, me costó creer que se pudiera hacer tal cálculo. Últimamente he estado molestando a los astrobiólogos sobre lo que significa. ¿Podría la Tierra albergar aún más vida? ¿Podría tener menos? ¿Cuánta vida es demasiada?

“El gran hallazgo es que realmente establece a la Tierra como un punto de referencia para la planetología comparativa”, dijo Peter Crockford, geobiólogo de la Universidad de Carleton en Ottawa y autor principal del informe, que se publicó el mes pasado en la revista Current Biology. El hallazgo “nos permite hacer preguntas más cuantitativas sobre las trayectorias alternativas que la vida podría haber tomado en la Tierra y cuánta vida podría ser posible en nuestro planeta”.

Por ejemplo, dijo, ¿qué pasaría si la fotosíntesis, esa transformación milagrosa de la luz solar en alimentos y oxígeno, nunca hubiera evolucionado?

Así destaca la larga y subestimada relación entre la geofísica y la biología.

Como Michael Kipp de la Universidad de Duke, que no formó parte del estudio, escribió en Dispatches de Current Biology: “En el vasto escenario cósmico, tal vez hay planetas que viven rápido y mueren jóvenes, mientras que otros son lentos y constantes. ¿Dónde se ubica la Tierra en este espectro?” Caleb Scharf, astrobiólogo del Centro de Investigación Ames de la NASA en Mountain View, California, repitió lo dicho por el Dr. Crockford. “En el último año o dos ha habido varios trabajos interesantes en los que la gente ha retrocedido para realmente reflexionar sobre las formas en que la vida se imprime en un planeta”, escribió en un correo electrónico.

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Llamó al artículo del Dr. Crockford “una especie de forma neo-gaiana de ver las cosas”, refiriéndose a la hipótesis, propuesta en la década de 1970 por James Lovelock, de que la vida y el medio ambiente trabajan juntos para mantener un planeta habitable.

Según el registro fósil, la geología y la evolución han estado involucradas en una danza durante 3,8 mil millones de años, desde que nuestro planeta tenía tan solo 700 millones de años. Fue entonces cuando aparecieron los primeros seres unicelulares, tal vez en los respiraderos volcánicos submarinos, alimentándose de la energía química que los rodeaba.

La población de células ha estado creciendo exponencialmente desde entonces, incluso a través de desastres geológicos y eventos de extinción, que abrieron nuevas vías de evolución.

Las semillas de la vida animal se sembraron en algún momento del pasado, cuando alguna bacteria aprendió a usar la luz solar para dividir moléculas de agua y producir oxígeno y azúcar. Hace unos 2.400 millones de años, con la fotosíntesis bien establecida, la cantidad de oxígeno en la atmósfera comenzó a aumentar drásticamente. El Gran Evento de Oxidación “fue claramente el mayor evento en la historia de la biosfera”, dijo Peter Ward, paleontólogo de la Universidad de Washington.

Sin la fotosíntesis, el resto de la creación tendría poca cosa que comer. Pero es solo un hilo más en una red de bucles de retroalimentación geológica mediante los cuales el clima, los océanos, los microbios y los volcanes conspiran para mantener el planeta básicamente estable y cálido y permitir el crecimiento de la vida.

El ciclo carbonato-silicato, por ejemplo, regula la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera; el gas atrapa el calor y mantiene el planeta templado y mayormente estable. La lluvia lava el dióxido de carbono del aire y lo lleva al océano; los volcanes lo vuelven a escupir desde el mundo subterráneo. Como resultado, el Dr. Crockford y sus colegas estiman que un trillón de gigatoneladas de carbono ha pasado del gas a la vida y viceversa durante milenios. Eso es aproximadamente 100 veces más de carbono del que existe en la Tierrra, lo que sugiere que, en principio, cada átomo de carbono ha sido reciclado 100 veces.

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El surgimiento de las cianobacterias provocó lo que se conoce como la explosión cámbrica hace unos 550 millones de años, cuando las criaturas multicelulares, es decir, animales, aparecieron súbitamente en profusión en el registro fósil. Había empezado la carrera darwiniana.

El Dr. Crockford y sus colegas se dieron cuenta de que podían rastrear el crecimiento de la población de células a través del tiempo midiendo los isótopos de los minerales y la cantidad de oxígeno en las rocas antiguas. Como resultado, pudieron estimar la cantidad total de vida que la Tierra ha producido desde su inicio, que es de alrededor de 10^40 células, aproximadamente 10 mil millones más de las que existen actualmente.

Aunque esta cifra suene enorme, representa solo el 10 por ciento de todas las células que habrá cuando caiga el telón en la vida en la Tierra dentro de mil millones de años. A medida que el sol envejece, se iluminará más, según los astrónomos, intensificando la erosión y lavado de dióxido de carbono. Al mismo tiempo, a medida que el interior de la Tierra se enfríe gradualmente, la actividad volcánica disminuirá, interrumpiendo el reabastecimiento del gas de efecto invernadero.

Como resultado, dijo el Dr. Crockford, “es poco probable que la biosfera de la Tierra crezca más allá de un ∼10^41 de células en la vida habitable total del planeta”.

Pero por ahora, el Dr. Crockford y sus colegas escribieron en su informe, “la extensión de las actuales tasas relativamente altas de productividad primaria probablemente comprimirá más vida en menos tiempo”. Cuantas más células haya, más veces se replicarán, produciendo más mutaciones, explicó el Dr. Crockford. Los habitantes de la biosfera de la Tierra tienen por delante mil millones de años llenos de sorpresas.

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En cuanto a otros planetas, dijo, todavía tenemos solo información básica sobre sus tamaños y habitabilidad y nuestra imaginación. Algunos de los candidatos más probables para albergar vida extraterrestre son mundos oceánicos cubiertos de hielo que son lunas de Saturno y Júpiter, como Europa, que pronto será visitada por un nuevo explorador robótico, el Europa Clipper.

Si hay vida en esos océanos, es probable que sea primitiva, dijo el Dr. Crockford, ya que esos entornos fríos carecen de la energía suficiente para impulsar la evolución.

“Sin embargo”, dijo, “luego se vuelve extremadamente interesante pensar en cómo cambiará la biosfera de esas lunas heladas cuando el Sol brille más intensamente”.