Los caminos de la astrobiología

Por Yassir Zárate Méndez – 

En entrevista con El faro en línea, la ahora investigadora de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), rememora que tuvo la oportunidad de conocer a Navarro-González cuando este recientemente había regresado a México, y comenzaba a montar lo que acabaría siendo el Laboratorio de Atmósferas Planetarias, en el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), de la UNAM.

“Conocí al Dr. Rafael Navarro en sus inicios. De hecho, él casi acababa de regresar a México, porque había hecho su doctorado en Estados Unidos. Me incorporé como estudiante de posgrado a su grupo de investigación y empecé a preparar mi tesis de maestría, que versaba sobre Titán, una de las lunas de Saturno y único satélite del sistema solar que retiene una atmósfera”, nos explica. 

El trabajo entre la doctora Ramírez y Navarro-González se dio tras una invitación que le hiciera a ella Alfredo Romero, uno de los colaboradores del investigador del ICN. Desde que lo conoció, tras la conversación que tuvieron y el proyecto que le propuso desarrollar, relacionado con la atmósfera de Titán, quedó convencida. El toque final fue el laboratorio, que pudo conocer, a pesar de que varios de los equipos continuaban empacados. 

“Alfredo Romero me invita a conocer el laboratorio y a platicar con el doctor Rafael Navarro sobre los proyectos que tenía acerca de las atmósferas planetarias. Yo me considero muy afortunada, porque cuando me incorporo al laboratorio, apenas se habían recibido los equipos de instrumentación analítica. Me tocó desempacar, como si fuera Navidad, abriendo regalos; sacarlos de las cajas, instalarlos, recibir la capacitación para aprender a utilizarlos y sacarles el máximo de provecho. Así empezó mi colaboración con el doctor Navarro”, rememora.

Ella había hecho sus estudios de licenciatura en la Facultad de Química de la Universidad Autónoma del Estado de México, en la ciudad de Toluca, donde se especializó en química analítica, “el área de la química que se dedica a determinar de qué están hechas las cosas, cuáles son las moléculas que están formando una sustancia o un objeto”, precisa.

La atmósfera de Titán

Titán es una de las lunas de Saturno. Desde hace tiempo ha llamado la atención de los astrobiólogos, quienes consideran a ese satélite como un laboratorio natural en el que se pueden estudiar procesos químicos similares a los ocurridos en la Tierra primitiva. 

De acuerdo con la doctora Ramírez Jiménez, las imágenes de Titán conocidas hasta ese entonces, perfilaban una esfera muy homogénea en su superficie, “pero eso era lo que podíamos ver desde afuera; lo que estábamos observando era la atmósfera y no sabíamos si había o no una superficie sólida, líquida o semilíquida”. 

El tema de interés era saber qué sucedía con los componentes de la atmósfera de aquella luna saturniana, formada principalmente por nitrógeno molecular, que también es el gas más abundante en la atmósfera terrestre. Además, la de Titán tiene metano, una de las moléculas orgánicas más sencillas, así como trazas de componentes orgánicos, como hidrocarburos y nitrilos, al igual que un poco de dióxido y monóxido de carbono. 

A Navarro-González le interesaba saber, porque fue él quien propuso el proyecto, qué sucedía con los componentes de esta atmósfera, cómo se transformaban y en qué se acaban convirtiendo. La idea era hacer simulaciones en el laboratorio, “que apenas estaba iniciando actividades”. 

El tema era incipiente a nivel de investigación en México. “Para la tesis de maestría, que inicié en 1996, reporté que podíamos hacer la simulación de ese ambiente. Confirmábamos la presencia de hidrocarburos y de los nitrilos, y hacíamos un estudio semi cuantitativo. Explicamos cómo se formaban, a través de qué mecanismo, utilizando las descargas corona para hacer estas simulaciones”.

Podían determinar la cantidad de energía que depositaban a la atmósfera simulada con la que trabajaban, lo que les permitía calcular un rendimiento energético, es decir, cuántas moléculas se sintetizaban por unidad de energía y cómo una molécula sencilla se transformaba en otras más complejas. 

“A raíz de estos estudios nos dimos cuenta de que si las irradiaciones se dejaban por un periodo más largo, de varios días o semanas, esos componentes gaseosos iniciales comenzaban a condensarse, a aglutinarse y formaban sólidos, que en el lenguaje de la atmósfera de Titán, se conocen coloquialmente como tholins y más formalmente como aerosoles”.

Esa tesis de maestría abrió el camino para que pudiera continuar con un proyecto de doctorado, que se enfocaría en el estudio de los aerosoles y la presencia de otras formas de energía en la atmósfera de Titán. Concluida la maestría en 1998, tuvo la oportunidad de efectuar un doctorado conjunto entre la UNAM y la Universidad de París XII, en Créteil, en Francia. 

“Me dio la oportunidad de asistir al laboratorio del Dr. François Raulin, a desarrollar experimentos y a aprender más sobre el ambiente de Titán, que era lo que nos interesaba. Esos proyectos conjuntos nos abrieron una panorámica muy amplia, tanto a nosotros como estudiantes, como a los líderes de cada grupo de investigación”, asienta.

Al concluir el doctorado conjunto en el año 2000, la doctora Ramírez Jiménez laboró durante un año en el ICN, precisamente en el laboratorio del Dr. Navarro, quien para ese momento realizaba una estancia sabática en el laboratorio del Dr. Mario Molina, Premio Nobel de Química. Gracias a las incipientes comunicaciones a distancia, como el correo electrónico y el fax, “que ahora ya es una cosa de museo”, mantuvieron contacto y dieron continuidad a sus investigaciones de manera remota. 

Formas de vida extrema

Casi al terminar ese primer año de trabajo en el Instituto de Ciencias Nucleares, Ramírez Jiménez recibió una invitación para ocupar una plaza de tiempo completo en el Centro de Investigaciones Químicas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. 

“En su momento fue muy afortunado para mí, porque tenía la oportunidad de comenzar un espacio propio, de generar mi grupo de investigación. Decidí aceptar esta propuesta y comenzar en Cuernavaca. El doctor Navarro y yo manteníamos comunicación a distancia. Él había regresado de su estancia sabática y empezaba a involucrarse con la NASA y con investigadores de Estados Unidos, para los proyectos en Marte”, indica.

Si bien aún tenían trabajos y publicaciones conjuntas, cada uno fue tomando su ruta. “Aunque no teníamos colaboraciones académicas, cuando nos veíamos nos saludábamos con mucho gusto. Siempre le agradecí todo lo que me enseñó, todo el panorama que me permitió conocer”, rememora con emoción, al tiempo que reconoce la labor hecha por Navarro-González para preparar a investigadores en el campo de la astrobiología.

Ahora, en la UAEM, continúa con sus estudios sobre las atmósferas planetarias; más recientemente se ha enfocado en los organismos extremófilos. En particular se ha centrado en un tipo especial de bacterias, las halófilas, que son aquellas habituadas a desarrollarse en ambientes con altas concentraciones salinas. De hecho, se las encuentra en desiertos, océanos y lagunas saladas. 

“A mí me interesa saber si esta maquinaria que utilizan en la Tierra, la pudieran utilizar en esos escenarios de interés astrobiológico y ver cómo lo harían, si cambian en algo o no. Estudiamos si estas bacterias crecen o no, hasta qué condición, en qué concentración, qué estrategia de adaptación utilizan. En general, estas bacterias acumulan unas moléculas llamadas solutos compatibles, que estudiamos con herramientas de caracterización química para identificar su eventual presencia, cuáles están y en qué cantidad. Continúo en la línea de la astrobiología”, nos precisa.

La doctora Ramírez las utiliza como modelos biológicos para ver si pueden adaptarse a las condiciones de salinidad, ocasionadas por sulfatos y percloratos en la superficie de Marte, o a las del océano de agua líquida de Europa, una de las lunas de Júpiter, que se estima está enriquecido con sulfato de magnesio. 

El papel de ciencia básica 

Para la doctora Ramírez, líneas de investigación como la que desarrolla fortalecen la ciencia básica. 

“Siempre argumentamos que la ciencia básica no tendría por qué tener una justificación, no tendríamos por qué decir ‘Lo hacemos por esto o por aquello’, porque el conocimiento íntimo, más profundo de las cosas, es lo que después te permite desarrollar tecnología, ciencia aplicada o darle alguna utilidad. Hay cosas que se estudiaron hace 50 u 80 años, y que apenas hoy se les está encontrando alguna aplicación. Lo que desarrollamos es ciencia básica.”

La astrobiología es multidisciplinaria, al incorporar la biología, la química, la astronomía, la ingeniería y la geología, entre otras áreas de conocimiento. 

“Me da un marco donde puedo hacer que los estudiantes piensen, discutan y reflexionen que a veces en sus licenciaturas no han tenido la oportunidad de ver o de analizar con detalle aspectos centrales del conocimiento y además ese conocimiento se puede orientar hacia objetivos específicos. Por qué los seres vivos somos como somos o cómo le haríamos para encontrar evidencias de vida en otro planeta o cómo pueden contribuir en esta búsqueda de vida, preguntas que en ciencia se han mantenido abiertas por muchos años, ya que encontrarles una respuesta no es tarea fácil”, reconoce.

Muchas de esas dificultades solo se pueden abordar desde el punto de vista de la ciencia básica, de razonar, de por qué la vida en la Tierra está basada en el carbono y no en otro elemento químico, arguye. 

“El carbono tiene ciertas características, que no tienen otros elementos. La astrobiologia proporciona esa plataforma que a mí me gusta porque es como un circo de varias pistas. Al final lo que buscamos es responder preguntas puntuales, pero tenemos que hacer malabares en diferentes pistas, y eso a mí me gusta muchísimo”, apunta.

La búsqueda de vida fuera de la Tierra

Una de las líneas de investigación más robustas del Dr. Navarro era la búsqueda de vida fuera de nuestro planeta, para lo que se apoyó en la identificación de especies extremófilas.

En la búsqueda de cómo podemos responder a la pregunta de si hay o no vida fuera de la Tierra, Navarro-González comenzó a interesarse en la simulación de ambientes que pudieran reproducir condiciones similares a aquellos donde habrían aparecido los primeros organismos; de hecho, los trabajos iniciales de investigación que él efectuó se relacionan con el efecto de los relámpagos en la atmósfera de la Tierra primitiva. 

El estatus sobre cómo se perfila la búsqueda de vida fuera de la Tierra es pertinente ahora que nuestra especie está a punto de embarcarse en la aventura de enviar misiones tripuladas a Marte. Esa pregunta sigue latente en el campo científico porque aún no tiene una respuesta, sostiene la doctora Ramírez Jiménez. 

“Hasta ahora, la Tierra es el único objeto planetario donde, de manera contundente y a escala científica, hay seres vivos, de diversos tamaños y formas. Somos el único caso de vida en el universo que conocemos y que hemos podido explorar a través de misiones robóticas y de observaciones”, acota.

La pregunta sigue abierta —añade— y hay muchos científicos trabajando en ella, no solamente estudiando Marte, sino explorando otras rutas de investigación, como la búsqueda de exoplanetas, que abren otros horizontes y escriben nuevas páginas de nuestra aventura sideral, para saber si hay planetas semejantes al nuestro.

Otro camino lo representa el estudio de los organismos extremófilos, que nos ayudan a comprender los límites de la vida y abren la posibilidad a imaginarnos alternativas. 

“Quizás hay una vida que no esté basada en carbono o que no utiliza agua. Todo esto todavía está a nivel de hipótesis, hasta que se tengan las evidencias, los estudios y la verificación, pero son ideas, temas, que conducen la investigación actual”, señala.

Retrato de Rafael Navarro-González

La doctora Sandra Ramírez tiene muy presente una anécdota relatada por Navarro-González, con la que él explicaba su interés por la investigación a la que dedicó su vida profesional: “Recuerdo que contaba que pudo ver la llegada del hombre a la Luna, a través de la televisión, y que ese fue el momento que marcó definitivamente su trayectoria académica, e inclusivo muchos aspectos de su vida personal”.

Además, evoca a Rafael Navarro como una persona muy disciplinada, dedicada a las ideas que generaba, con una impresionante capacidad de trabajo. 

“Yo me considero muy afortunada, porque lo conocí en sus inicios; el trato y el contacto fue muy cercano. En varias ocasiones tuve la oportunidad de convivir con su familia, con su esposa y sus hijos, desde que eran pequeñitos. Tuvimos una cercanía muy valiosa, que atesoro y aprecio muchísimo”.

La investigadora de la UAEM reconoce que Navarro-González era sumamente hábil y diligente: “Organizaba seminarios de grupo, donde había que leer y estudiar la literatura científica, y luego efectuar una discusión; era muy agradable y amable, porque sabía guiarte. En cuanto al laboratorio, fue muy dedicado, trabajador y disciplinado, y eso se refleja en toda su trayectoria y en los logros que tuvo”, bosqueja.