David Coppedge
¿Dónde puede tener lugar la fotosíntesis? La respuesta depende de la energía de la luz estelar, de la atmósfera, de la cantidad de vapor de agua, y de los organismos dotados para cosechar esta luz.
En julio de 2007 se anunciaba el descubrimiento de un nuevo tipo de bacteria fotosintetizadora, encontrada en un manantial caliente en Yellowstone (véase Science Daily). Por fascinante que esto sea (y el descubridor se sentía como si hubiera dado en una mina de oro), la nueva especie es sencillamente otra variedad entre las bacterias y las plantas con la asombrosa capacidad de cosechar luz y de producir energía para la producción de alimentos y para el crecimiento. Algunas bacterias producen energía química a partir de la luz en un solo paso; las plantas y las algas utilizan la luz en dos etapas (fotosistema I y II), y liberan oxígeno en el proceso —lo que es un proceso con uso intensivo de energía. Pero no podrían hacerlo, si la Tierra orbitase alrededor de la mayoría de las estrellas.
John Raven examinaba este acoplamiento entre luz estelar y fotosíntesis en Nature.1 Realizaba una reseña de algunos estudios recientes sobre cómo la energía luminosa penetra en las atmósferas y en masas de agua. El agua es un eficiente absorbedor de la energía solar; a esto se debe que las plantas y algas estén limitadas a la zona fótica de los lagos y océanos, o a la superficie terrestre. «Este aspecto biológicamente oscuro del agua —su absorción de la radiación electromagnética solar— crea hábitats que restringen o eliminan los papeles de la radiación solar como suministradora de energía para la fotosíntesis e información para los sistemas sensoriales», observaba Raven.
¿Cuál es la energía mínima necesaria para activar el proceso de la fotosíntesis? ¿Y cuál es la longitud de onda del máximo de energía que llega a la zona fótica? ¿Estas preguntas dan respuestas acerca de hábitats en planetas alrededor de otras estrellas. La «longitud más larga de onda que tiene suficiente energía por fotón para realizar la reacción fotoquímica apropiada (en la que la energía fotónica se convierte en energía química)» establece limitaciones físicas sobre la fotosíntesis, y por ello sobre la astrobiología. Raven considera la probabilidad de que el abundante tipo M de estrellas (enanas rojas) pudiera sustentar la vida:
Se suele considerar que los supuestos planetas asociados con estrellas del tipo espectral M son lugares donde pudiera darse la vida, dada la abundancia y longevidad de estas estrellas. Los organismos fotosintéticos en un planeta de tipo terráqueo orbitando en una estrella de tipo M experimentarían radiación estelar con unos flujos fotónicos máximos en longitudes de onda en la zona infrarroja del espectro. El fotón «medio» tendría un menor contenido energético, y también sufriría una absorción en agua mucho mayor, que en el caso de la radiación solar sobre la Tierra.
Esto, decía él, no excluye la vida en tales mundos, pero hay problemas:
Sin embargo, podría darse una fotosíntesis significativa en tal planeta. Pero habría problemas energéticos con el uso de los fotones de una energía relativamente baja para reducir el dióxido de carbono con electrones tomados del agua, con producción de oxígeno. El mecanismo en la tierra recurre a dos reacciones fotoquímicas en cascada; en los planetas que orbiten una estrella M se precisaría de más que dos reacciones en cascada. En cualquier planeta de esta clase, las longitudes más largas de onda en las que los pigmentos fotosintéticos realizarían la absorción tendrían implicaciones para la detección remota de pigmentos mediante espectroscopía de reflexión como indicador (con las reservas apropiadas) de la fotosíntesis, y por ello de la vida.
Raven decía que no se puede dar por supuesto que la fotosíntesis productora de oxígeno será un resultado probable de «cambios biogeoquímicos que acompañan a la fotosíntesis», como los evolucionistas creen que sucedió en la tierra. «Por ello, en la búsqueda de vida fuera de nuestro Sistema Solar», concluía, «un nicho astrobiológico se presenta a sí mismo». Los investigadores que buscan vida en planetas extrasolares tendrán que saber qué pigmentos esperar, así como la signatura del oxígeno.
Hablando de pigmentos, Freeman Dyson especulaba, en un artículo para New York Review of Books, sobre la razón de que las plantas sean verdes en lugar de negras. Las plantas, observaba él, utilizan sólo un 1% de la energía incidente para la fotosíntesis. ¿Acaso el negro no absorbería toda la energía de la luz solar? Sí, pero esto tiene que equilibrarse contra la necesidad de prevenir un sobrecalentamiento. Las plantas absorben en la energía máxima de la radiación solar, pero tienen unos complejos mecanismos para dispersar el calor sobrante. Dyson se preguntaba entonces, desde una perspectiva evolutiva, por qué las plantas siguen siendo verdes en el Ártico, donde parecería que necesitan toda la energía que puedan conseguir.
Si la evolución natural de las plantas hubiera sido impulsada por la necesidad para una alta eficiencia de la utilización de la luz solar, entonces las hojas de todas las plantas hubieran sido negras. Las hojas negras absorberían la luz solar con más eficiencia que las hojas de cualquier otro color. Evidentemente, la evolución de las plantas fue impulsada por otras necesidades, y en particular por la necesidad de protección contra el sobrecalentamiento. Para un planta que crece en un clima cálido, es ventajoso reflejar tanto como sea posible aquella luz solar que no se usa para el crecimiento. Hay luz solar de sobras, y no es importante usarla con la máxima eficiencia. Las plantas han evolucionado con clorofila en sus hojas para absorber los componentes útiles rojos y azules de la luz solar y reflejar el verde. Por esto es razonable que las plantas en los climas tropicales sean verdes. Pero esta lógica no explica por qué las plantas en climas fríos, donde la luz solar es escasa, son también verdes. Podríamos imaginar que en un lugar como Islandia no habría problema de sobrecalentamiento, y que las plantas con hojas negras que usasen la luz solar con mayor eficiencia tendrían una ventaja evolutiva. Por alguna razón que no comprendemos, nunca aparecieron plantas naturales con hojas negras. ¿Por qué no? Quizá no comprenderemos por qué la naturaleza no emprendió esta ruta hasta que la hayamos recorrido nosotros mismos.
A partir de esto, Dyson especulaba acerca de cómo los humanos pueden algún día mejorar la fotosíntesis.2 Pero es posible que tenga razón, que las plantas saben algo que nosotros no sabemos. Evidentemente, son muy buenas en hacer uso de la luz que cae sobre la «Verde Tierra de Dios», como Michael Medved la llama al concluir cada día su programa de radio. Por alguna razón, no sonaría tan bien decir «la negra tierra de Dios».
1John Raven, «Astrobiology: Photosynthesis in watercolours», Nature 448, 418 (26 julio 2007) | doi:10.1038/448418.
2Cosa típica del futurista Dyson, su artículo está repleto de desenfrenadas especulaciones acerca del futuro de la evolución y de la civilización sin ningún tipo de trabas de ningunas consideraciones logísticas ni de valores eternos, con independencia de que este no sea el tema de este artículo.
La radiación solar es también la energía adecuada para las transiciones en la rodopsina en nuestras retinas que nos permiten ver las plantas verdes. Este ajuste fino es un dato de la observación; la especulación evolucionista es mera superstición. Así es como deberíamos llamarla. Superstición es creer algo sin ninguna clase de prueba, como creer que una pata de conejo nos dará buena suerte. En realidad, uno podría seleccionar pruebas en favor de una superstición. Esto es precisamente lo que hacen los evolucionistas. Un niño tiene un día de buena suerte y cree que esto demuestra que la pata de conejo ha funcionado (ignorando selectivamente las cosas malas del día). Un evolucionista observa el éxito de la fotosíntesis y cree que la evolución ha sido la causa. ¿Cuál es la diferencia? Dyson y Raven pueden imaginar exóticas bacterias alrededor de una estrella M con múltiples etapas fotosintéticas para cosechar luz infrarroja usando pigmentos negros, púrpuras y malvas, pero esto es una ilusión. Y ya que estamos en esto, aquí tenemos una oportunidad para acuñar una nueva palabra para describir lo que el darwinismo llama ciencia, el resultado de especular supersticiosamente con una total carencia de pruebas: ev-ilusión.
Fuente: Creation·Evolution Headlines - Photosynthesis Requires the Right Kind of Star 27/07/2007
Redacción: David Coppedge © 2007 Creation Safaris - www.creationsafaris.com
Traducción y adaptación: Santiago Escuain — © SEDIN 2008 - www.sedin.org
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