¿Cómo se ven las plantas en otros exoplanetas?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

La búsqueda de vida extraterrestre ya no es el dominio de la ciencia ficción o de los cazadores de ovnis. Quizás las tecnologías modernas aún no hayan alcanzado el nivel requerido, pero con su ayuda ya podemos detectar las manifestaciones físicas y químicas de los procesos fundamentales que subyacen a los seres vivos.

Los astrónomos han descubierto más de 200 planetas orbitando estrellas fuera del sistema solar. Hasta ahora no podemos dar una respuesta inequívoca sobre la probabilidad de que exista vida en ellos, pero esto es solo una cuestión de tiempo. En julio de 2007, después de analizar la luz de las estrellas que atravesó la atmósfera del exoplaneta, los astrónomos confirmaron la presencia de agua en él. Ahora se están desarrollando telescopios que permitirán buscar rastros de vida en planetas como la Tierra por sus espectros.

Uno de los factores importantes que afectan el espectro de luz reflejada por un planeta puede ser el proceso de fotosíntesis. Pero, ¿es esto posible en otros mundos? ¡Bastante! En la Tierra, la fotosíntesis es la base de casi todos los seres vivos. A pesar de que algunos organismos han aprendido a vivir a temperaturas elevadas en el metano y en los respiraderos hidrotermales del océano, la riqueza de los ecosistemas de la superficie de nuestro planeta se debe a la luz solar.

Por un lado, en el proceso de fotosíntesis se produce oxígeno que, junto con el ozono que se forma a partir de él, se puede encontrar en la atmósfera del planeta. Por otro lado, el color de un planeta puede indicar la presencia de pigmentos especiales, como la clorofila, en su superficie. Hace casi un siglo, habiendo notado el oscurecimiento estacional de la superficie de Marte, los astrónomos sospecharon la presencia de plantas en ella. Se han hecho intentos para detectar señales de plantas verdes en el espectro de luz reflejada desde la superficie del planeta. Pero la duda de este enfoque fue vista incluso por el escritor Herbert Wells, quien en su "Guerra de los mundos" comentó: "Obviamente, el reino vegetal de Marte, en contraste con el terrenal, donde predomina el verde, tiene una sangre- color rojo." Ahora sabemos que no hay plantas en Marte, y la aparición de áreas más oscuras en la superficie está asociada con tormentas de polvo. El propio Wells estaba convencido de que el color de Marte no está determinado por las plantas que cubren su superficie.

Incluso en la Tierra, los organismos fotosintéticos no se limitan al verde: algunas plantas tienen hojas rojas y varias algas y bacterias fotosintéticas brillan con todos los colores del arco iris. Y las bacterias violetas utilizan la radiación infrarroja del sol además de la luz visible. Entonces, ¿qué prevalecerá en otros planetas? ¿Y cómo podemos ver esto? La respuesta depende de los mecanismos por los cuales la fotosíntesis extraterrestre asimila la luz de su estrella, que difiere en la naturaleza de la radiación del Sol. Además, una composición diferente de la atmósfera también afecta la composición espectral de la radiación incidente en la superficie del planeta.

Las estrellas de clase espectral M (enanas rojas) brillan débilmente, por lo que las plantas en los planetas similares a la Tierra cercanos a ellas deben ser negras para absorber la mayor cantidad de luz posible. Las estrellas jóvenes M queman la superficie de los planetas con destellos ultravioleta, por lo que los organismos deben ser acuáticos. Nuestro Sol es de clase G. Y cerca de las estrellas de clase F, las plantas reciben demasiada luz y deben reflejar una parte significativa de ella.

Para imaginar cómo será la fotosíntesis en otros mundos, primero debes comprender cómo la llevan a cabo las plantas en la Tierra. El espectro energético de la luz solar tiene un pico en la región azul-verde, lo que hizo que los científicos se preguntaran durante mucho tiempo por qué las plantas no absorben la mayor cantidad de luz verde disponible, sino que, por el contrario, la reflejan. Resultó que el proceso de fotosíntesis depende no tanto de la cantidad total de energía solar, sino de la energía de los fotones individuales y del número de fotones que componen la luz.

Cada fotón azul transporta más energía que uno rojo, pero el sol emite predominantemente rojos. Las plantas utilizan fotones azules por su calidad y rojos por su cantidad. La longitud de onda de la luz verde se encuentra exactamente entre el rojo y el azul, pero los fotones verdes no difieren en disponibilidad o energía, por lo que las plantas no los utilizan.

Durante la fotosíntesis para fijar un átomo de carbono (derivado del dióxido de carbono, CO₂) en una molécula de azúcar, se requieren al menos ocho fotones, y para la ruptura de un enlace hidrógeno-oxígeno en una molécula de agua (H₂O) - solo uno. En este caso, aparece un electrón libre, que es necesario para una reacción posterior. En total, para la formación de una molécula de oxígeno (O₂) cuatro de esos lazos deben romperse. Para que la segunda reacción forme una molécula de azúcar, se requieren al menos cuatro fotones más. Cabe señalar que un fotón debe tener una energía mínima para poder participar en la fotosíntesis.

La forma en que las plantas absorben la luz solar es verdaderamente una de las maravillas de la naturaleza. Los pigmentos fotosintéticos no ocurren como moléculas individuales. Forman grupos que consisten, por así decirlo, en muchas antenas, cada una de las cuales está sintonizada para percibir fotones de una determinada longitud de onda. La clorofila absorbe principalmente la luz roja y azul, mientras que los pigmentos carotenoides que dan rojo y amarillo al follaje otoñal perciben un tono diferente de azul. Toda la energía recolectada por estos pigmentos se entrega a la molécula de clorofila ubicada en el centro de reacción, donde el agua se divide para formar oxígeno.

Un complejo de moléculas en un centro de reacción puede llevar a cabo reacciones químicas solo si recibe fotones rojos o una cantidad equivalente de energía en alguna otra forma. Para usar los fotones azules, los pigmentos de la antena convierten su alta energía en energía más baja, al igual que una serie de transformadores reductores reducen 100.000 voltios de una línea eléctrica a una toma de corriente de 220 voltios. El proceso comienza cuando un fotón azul golpea un pigmento que absorbe la luz azul y transfiere energía a uno de los electrones de su molécula. Cuando un electrón vuelve a su estado original, emite esta energía, pero debido al calor y las pérdidas vibratorias, menos de la que absorbió.

Sin embargo, la molécula de pigmento cede la energía recibida no en forma de fotón, sino en forma de interacción eléctrica con otra molécula de pigmento, que es capaz de absorber la energía de un nivel inferior. A su vez, el segundo pigmento libera aún menos energía, y este proceso continúa hasta que la energía del fotón azul original cae al nivel del rojo.

El centro de reacción, como extremo receptor de la cascada, está adaptado para absorber los fotones disponibles con una energía mínima. En la superficie de nuestro planeta, los fotones rojos son los más numerosos y, al mismo tiempo, tienen la energía más baja entre los fotones del espectro visible.

Pero para los fotosintetizadores submarinos, los fotones rojos no tienen por qué ser los más abundantes. El área de luz utilizada para la fotosíntesis cambia con la profundidad como el agua, las sustancias disueltas en ella y los organismos en las capas superiores filtran la luz. El resultado es una clara estratificación de las formas vivas de acuerdo con su conjunto de pigmentos. Los organismos de las capas más profundas de agua tienen pigmentos que están sintonizados con la luz de esos colores que no fueron absorbidos por las capas superiores. Por ejemplo, las algas y cyanea tienen los pigmentos ficocianina y ficoeritrina, que absorben fotones verdes y amarillos. En anoxigénico (p. Ej. Las bacterias no productoras de oxígeno) son la bacterioclorofila, que absorbe la luz de las regiones del rojo lejano y del infrarrojo cercano (IR), que solo puede penetrar en las lúgubres profundidades del agua.

Los organismos que se han adaptado a la poca luz tienden a crecer más lentamente porque tienen que trabajar más para absorber toda la luz disponible. En la superficie del planeta, donde la luz es abundante, sería desventajoso que las plantas produjeran un exceso de pigmentos, por lo que utilizan selectivamente los colores. Los mismos principios evolutivos deberían funcionar también en otros sistemas planetarios.

Así como las criaturas acuáticas se han adaptado a la luz filtrada por el agua, los habitantes de la tierra se han adaptado a la luz filtrada por los gases atmosféricos. En la parte superior de la atmósfera terrestre, los fotones más abundantes son los amarillos, con una longitud de onda de 560-590 nm. El número de fotones disminuye gradualmente hacia ondas largas y se rompe abruptamente hacia ondas cortas. A medida que la luz solar atraviesa la atmósfera superior, el vapor de agua absorbe los rayos infrarrojos en varias bandas de más de 700 nm. El oxígeno produce un rango estrecho de líneas de absorción cerca de 687 y 761 nm. Todo el mundo sabe que el ozono (Oh₃) en la estratosfera absorbe activamente la luz ultravioleta (UV), pero también absorbe ligeramente en la región visible del espectro.

Entonces, nuestra atmósfera deja ventanas a través de las cuales la radiación puede llegar a la superficie del planeta. El rango de radiación visible está limitado en el lado azul por un corte brusco del espectro solar en la región de longitud de onda corta y la absorción de UV por el ozono. El borde rojo está definido por líneas de absorción de oxígeno. El pico del número de fotones cambia de amarillo a rojo (aproximadamente 685 nm) debido a la gran absorción de ozono en la región visible.

Las plantas se adaptan a este espectro, que está determinado principalmente por el oxígeno. Pero hay que recordar que las propias plantas suministran oxígeno a la atmósfera. Cuando aparecieron los primeros organismos fotosintéticos en la Tierra, había poco oxígeno en la atmósfera, por lo que las plantas tuvieron que usar otros pigmentos además de la clorofila. Solo después de un lapso de tiempo, cuando la fotosíntesis cambió la composición de la atmósfera, la clorofila se convirtió en el pigmento óptimo.

La evidencia fósil confiable de la fotosíntesis tiene aproximadamente 3.400 millones de años, pero los restos fósiles anteriores muestran signos de este proceso. Los primeros organismos fotosintéticos tenían que estar bajo el agua, en parte porque el agua es un buen solvente para las reacciones bioquímicas y también porque brinda protección contra la radiación solar ultravioleta, que era importante en ausencia de una capa de ozono atmosférico. Tales organismos eran bacterias submarinas que absorbían fotones infrarrojos. Sus reacciones químicas incluyeron hidrógeno, sulfuro de hidrógeno, hierro, pero no agua; por lo tanto, no emitieron oxígeno. Y hace solo 2, 7 mil millones de años, las cianobacterias en los océanos comenzaron la fotosíntesis oxigenada con la liberación de oxígeno. La cantidad de oxígeno y la capa de ozono aumentaron gradualmente, permitiendo que las algas rojas y marrones subieran a la superficie. Y cuando el nivel del agua en aguas poco profundas fue suficiente para proteger contra los rayos UV, aparecieron algas verdes. Tenían pocas ficobiliproteínas y estaban mejor adaptadas a la luz brillante cerca de la superficie del agua. 2.000 millones de años después de que el oxígeno comenzara a acumularse en la atmósfera, los descendientes de las algas verdes, las plantas, aparecieron en la tierra.

La flora ha sufrido cambios importantes, la variedad de formas ha aumentado rápidamente: desde musgos y hepáticas hasta plantas vasculares con copas altas, que absorben más luz y se adaptan a diferentes zonas climáticas. Las copas cónicas de las coníferas absorben eficazmente la luz en las latitudes altas, donde el sol apenas se eleva por encima del horizonte. Las plantas amantes de la sombra producen antocianina para protegerse de la luz brillante. La clorofila verde no solo se adapta bien a la composición moderna de la atmósfera, sino que también ayuda a mantenerla, manteniendo nuestro planeta verde. Es posible que el siguiente paso en la evolución dé una ventaja a un organismo que vive a la sombra bajo las copas de los árboles y utiliza ficobilinas para absorber la luz verde y amarilla. Pero los habitantes del nivel superior, aparentemente, permanecerán verdes.

Pintar el mundo de rojo

Mientras buscan pigmentos fotosintéticos en planetas en otros sistemas estelares, los astrónomos deben recordar que estos objetos se encuentran en diferentes etapas de evolución. Por ejemplo, pueden encontrarse con un planeta similar a la Tierra, digamos, hace 2 mil millones de años. También debe tenerse en cuenta que los organismos fotosintéticos extraños pueden tener propiedades que no son características de sus "parientes" terrestres. Por ejemplo, pueden dividir moléculas de agua utilizando fotones de longitud de onda más larga.

El organismo de longitud de onda más larga de la Tierra es la bacteria anoxigénica púrpura, que utiliza radiación infrarroja con una longitud de onda de aproximadamente 1015 nm. Los poseedores de récords entre los organismos oxigenados son las cianobacterias marinas, que absorben a 720 nm. No existe un límite superior para la longitud de onda que está determinada por las leyes de la física. Es solo que el sistema de fotosíntesis tiene que usar una mayor cantidad de fotones de longitud de onda larga en comparación con los de longitud de onda corta.

El factor limitante no es la variedad de pigmentos, sino el espectro de luz que llega a la superficie del planeta, que a su vez depende del tipo de estrella. Los astrónomos clasifican las estrellas según su color, según su temperatura, tamaño y edad. No todas las estrellas existen el tiempo suficiente para que la vida surja y se desarrolle en los planetas vecinos. Las estrellas tienen una vida larga (en orden de temperatura decreciente) de clases espectrales F, G, K y M. El sol pertenece a la clase G. Las estrellas de clase F son más grandes y más brillantes que el Sol, se queman y emiten una luz más brillante. luz azul y se quemará en unos 2 mil millones de años. Las estrellas de clase K y M tienen un diámetro más pequeño, más tenues, más rojas y están clasificadas como de larga vida.

Alrededor de cada estrella hay una llamada "zona de vida", un rango de órbitas en las que los planetas tienen la temperatura necesaria para la existencia de agua líquida. En el sistema solar, dicha zona es un anillo delimitado por las órbitas de Marte y la Tierra. Las estrellas F calientes tienen una zona de vida más alejada de la estrella, mientras que las estrellas K y M más frías la tienen más cerca. Los planetas en la zona de vida de las estrellas F, G y K reciben aproximadamente la misma cantidad de luz visible que la Tierra recibe del Sol. Es probable que la vida pueda surgir en ellos basándose en la misma fotosíntesis oxigenada que en la Tierra, aunque el color de los pigmentos puede variar dentro del rango visible.

Las estrellas de tipo M, las llamadas enanas rojas, son de particular interés para los científicos, ya que son el tipo más común de estrellas en nuestra galaxia. Emiten luz notablemente menos visible que el Sol: el pico de intensidad en su espectro ocurre en el IR cercano. John Raven, biólogo de la Universidad de Dundee en Escocia, y Ray Wolstencroft, astrónomo del Observatorio Real de Edimburgo, han sugerido que la fotosíntesis oxigenada es teóricamente posible usando fotones del infrarrojo cercano. En este caso, los organismos tendrán que usar tres o incluso cuatro fotones IR para romper una molécula de agua, mientras que las plantas terrestres usan solo dos fotones, lo que puede compararse con los pasos de un cohete que imparte energía a un electrón para realizar una acción química. reacción.

Las estrellas jóvenes M exhiben poderosas llamaradas ultravioleta que solo pueden evitarse bajo el agua. Pero la columna de agua también absorbe otras partes del espectro, por lo que los organismos ubicados en la profundidad carecerán de luz. Si es así, es posible que la fotosíntesis en estos planetas no se desarrolle. A medida que la estrella M envejece, la cantidad de radiación ultravioleta emitida disminuye, en las últimas etapas de la evolución se vuelve menor que la que emite nuestro Sol. Durante este período, no hay necesidad de una capa protectora de ozono, y la vida en la superficie de los planetas puede florecer incluso si no produce oxígeno.

Por lo tanto, los astrónomos deberían considerar cuatro escenarios posibles según el tipo y la edad de la estrella.

Vida oceánica anaeróbica. Una estrella del sistema planetario es joven, de cualquier tipo. Es posible que los organismos no produzcan oxígeno. La atmósfera puede estar compuesta por otros gases como el metano.

Vida aeróbica del océano. La estrella ya no es joven, de ningún tipo. Ha pasado suficiente tiempo desde el inicio de la fotosíntesis oxigenada para la acumulación de oxígeno en la atmósfera.

Vida terrestre aeróbica. La estrella es madura, de cualquier tipo. La tierra está cubierta de plantas. La vida en la Tierra está en esta etapa.

Vida terrestre anaeróbica. Una estrella M tenue con radiación ultravioleta débil. Las plantas cubren la tierra pero pueden no producir oxígeno.

Naturalmente, las manifestaciones de los organismos fotosintéticos en cada uno de estos casos serán diferentes. La experiencia de fotografiar nuestro planeta desde satélites sugiere que es imposible detectar vida en las profundidades del océano con un telescopio: los dos primeros escenarios no nos prometen señales de color de vida. La única posibilidad de encontrarlo es buscar gases atmosféricos de origen orgánico. Por lo tanto, los investigadores que utilicen métodos de color para buscar vida extraterrestre deberán centrarse en estudiar plantas terrestres con fotosíntesis oxigenada en planetas cercanos a estrellas F, G y K, o en planetas de estrellas M, pero con cualquier tipo de fotosíntesis.

Señales de vida

Sustancias que, además del color de las plantas, pueden ser signo de presencia de vida

Oxígeno (O₂) y agua (H₂O) … Incluso en un planeta sin vida, la luz de la estrella madre destruye las moléculas de vapor de agua y produce una pequeña cantidad de oxígeno en la atmósfera. Pero este gas se disuelve rápidamente en agua y también oxida rocas y gases volcánicos. Por lo tanto, si se ve mucho oxígeno en un planeta con agua líquida, significa que fuentes adicionales lo producen, muy probablemente la fotosíntesis.

Ozono (O₃) … En la estratosfera de la Tierra, la luz ultravioleta destruye las moléculas de oxígeno que, cuando se combinan, forman ozono. Junto con el agua líquida, el ozono es un indicador importante de vida. Mientras que el oxígeno es visible en el espectro visible, el ozono es visible en el infrarrojo, que es más fácil de detectar con algunos telescopios.

Metano (CH₄) más oxígeno o ciclos estacionales … La combinación de oxígeno y metano es difícil de obtener sin fotosíntesis. Las fluctuaciones estacionales en la concentración de metano también son un signo seguro de vida. Y en un planeta muerto, la concentración de metano es casi constante: solo disminuye lentamente a medida que la luz solar descompone las moléculas.

Clorometano (CH₃Cl) … En la Tierra, este gas se forma al quemar plantas (principalmente en incendios forestales) y al exponerse a la luz solar sobre el plancton y el cloro en el agua de mar. La oxidación lo destruye. Pero la emisión relativamente débil de estrellas M puede permitir que este gas se acumule en una cantidad disponible para el registro.

Óxido nitroso (N₂O) … Cuando los organismos se descomponen, el nitrógeno se libera en forma de óxido. Las fuentes no biológicas de este gas son insignificantes.

El negro es el nuevo verde

Independientemente de las características del planeta, los pigmentos fotosintéticos deben cumplir los mismos requisitos que en la Tierra: absorber fotones con la longitud de onda más corta (alta energía), con la longitud de onda más larga (que usa el centro de reacción), o la más disponible. Para comprender cómo el tipo de estrella determina el color de las plantas, fue necesario aunar esfuerzos de investigadores de diferentes especialidades.

Pasando la luz de las estrellas

El color de las plantas depende del espectro de la luz de las estrellas, que los astrónomos pueden observar fácilmente, y de la absorción de luz por el aire y el agua, que la autora y sus colegas modelaron basándose en la composición probable de la atmósfera y las propiedades de la vida. Imagen "En el mundo de la ciencia"

Martin Cohen, astrónomo de la Universidad de California, Berkeley, recopiló datos sobre una estrella F (Bootes sigma), una estrella K (epsilon Eridani), una estrella M en llamas activas (AD Leo) y una hipotética calma M -star con temperatura 3100 ° C. La astrónoma Antigona Segura de la Universidad Nacional Autónoma de la Ciudad de México ha realizado simulaciones por computadora del comportamiento de planetas similares a la Tierra en la zona de vida alrededor de estas estrellas. Utilizando modelos de Alexander Pavlov de la Universidad de Arizona y James Kasting de la Universidad de Pensilvania, Segura estudió la interacción de la radiación de las estrellas con los componentes probables de las atmósferas planetarias (asumiendo que los volcanes emiten los mismos gases en ellos que en la Tierra), intentando para averiguar la composición química de las atmósferas que carecen de oxígeno y tienen un contenido cercano al de la tierra.

Utilizando los resultados de Segura, la física de la University College London, Giovanna Tinetti, calculó la absorción de radiación en atmósferas planetarias utilizando el modelo de David Crisp en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, que se utilizó para estimar la iluminación de los paneles solares en los rovers de Marte. La interpretación de estos cálculos requirió los esfuerzos combinados de cinco expertos: la microbióloga Janet Siefert de la Universidad de Rice, los bioquímicos Robert Blankenship de la Universidad de Washington en St. Louis y Govindjee de la Universidad de Illinois en Urbana, el planetólogo y Champaigne (Victoria Meadows) de la Universidad Estatal de Washington. y yo, un biometeorólogo del Instituto de Investigación Espacial Goddard de la NASA.

Concluimos que los rayos azules con un pico a 451 nm llegan principalmente a las superficies de los planetas cerca de las estrellas de clase F. Cerca de las estrellas K, el pico se encuentra a 667 nm, esta es la región roja del espectro, que se asemeja a la situación en la Tierra. En este caso, el ozono juega un papel importante, haciendo que la luz de las estrellas F sea más azul y la luz de las estrellas K más roja de lo que realmente es. Resulta que la radiación adecuada para la fotosíntesis en este caso se encuentra en la región visible del espectro, como en la Tierra.

Por lo tanto, las plantas en planetas cercanos a las estrellas F y K pueden tener casi el mismo color que las de la Tierra. Pero en las estrellas F, el flujo de fotones azules ricos en energía es demasiado intenso, por lo que las plantas deben reflejarlos al menos parcialmente utilizando pigmentos protectores como la antocianina, que le dará a las plantas una coloración azulada. Sin embargo, solo pueden usar fotones azules para la fotosíntesis. En este caso, toda la luz en el rango de verde a rojo debe reflejarse. Esto dará como resultado un corte azul distintivo en el espectro de luz reflejada que se puede detectar fácilmente con un telescopio.

El amplio rango de temperatura de las estrellas M sugiere una variedad de colores para sus planetas. Orbitando una tranquila estrella M, el planeta recibe la mitad de la energía que la Tierra recibe del Sol. Y aunque esto, en principio, es suficiente para la vida, esto es 60 veces más de lo que se requiere para las plantas amantes de la sombra en la Tierra, la mayoría de los fotones provenientes de estas estrellas pertenecen a la región del espectro infrarrojo cercano. Pero la evolución debería conducir a la aparición de una variedad de pigmentos que puedan percibir todo el espectro de luz visible e infrarroja. Las plantas que absorben prácticamente toda su radiación pueden incluso parecer negras.

Pequeño punto morado

La historia de la vida en la Tierra muestra que los primeros organismos fotosintéticos marinos en planetas cercanos a estrellas de clase F, G y K podrían vivir en una atmósfera primaria libre de oxígeno y desarrollar un sistema de fotosíntesis oxigenada, que luego conduciría a la aparición de plantas terrestres.. La situación con las estrellas de clase M es más complicada. Los resultados de nuestros cálculos indican que el lugar óptimo para los fotosintetizadores es 9 m bajo el agua: una capa de esta profundidad atrapa la luz ultravioleta destructiva, pero deja pasar suficiente luz visible. Por supuesto, no notaremos estos organismos en nuestros telescopios, pero podrían convertirse en la base de la vida terrestre. En principio, en planetas cercanos a estrellas M, la vida vegetal, utilizando varios pigmentos, puede ser casi tan diversa como en la Tierra.

Pero, ¿los futuros telescopios espaciales nos permitirán ver rastros de vida en estos planetas? La respuesta depende de cuál será la relación entre la superficie del agua y la tierra en el planeta. En los telescopios de la primera generación, los planetas se verán como puntos, y un estudio detallado de su superficie está fuera de discusión. Todo lo que obtendrán los científicos es el espectro total de luz reflejada. Con base en sus cálculos, Tinetti sostiene que al menos el 20% de la superficie del planeta debe ser tierra seca cubierta de plantas y no cubierta por nubes para poder identificar plantas en este espectro. Por otro lado, cuanto más grande es el área del mar, más oxígeno liberan los fotosintetizadores marinos a la atmósfera. Por lo tanto, cuanto más pronunciados son los bioindicadores de pigmentos, más difícil es notar los bioindicadores de oxígeno y viceversa. Los astrónomos podrán detectar uno u otro, pero no ambos.

Buscadores de planetas

La Agencia Espacial Europea (ESA) planea lanzar la nave espacial Darwin en los próximos 10 años para estudiar los espectros de exoplanetas terrestres. El buscador de planetas similares a la Tierra de la NASA hará lo mismo si la agencia obtiene fondos. La nave espacial COROT, lanzada por la ESA en diciembre de 2006, y la nave espacial Kepler, programada por la NASA para su lanzamiento en 2009, están diseñadas para buscar débiles disminuciones en el brillo de las estrellas cuando planetas similares a la Tierra pasan frente a ellas. La nave espacial SIM de la NASA buscará débiles vibraciones de estrellas bajo la influencia de planetas.

La presencia de vida en otros planetas, la vida real, no solo fósiles o microbios que apenas sobreviven en condiciones extremas, puede descubrirse en un futuro muy cercano. Pero, ¿qué estrellas debemos estudiar primero? ¿Seremos capaces de registrar los espectros de los planetas situados cerca de las estrellas, lo que es especialmente importante en el caso de las estrellas M? ¿En qué rangos y con qué resolución deben observar nuestros telescopios? Comprender los conceptos básicos de la fotosíntesis nos ayudará a crear nuevos instrumentos e interpretar los datos que recibimos. Problemas de tal complejidad pueden resolverse solo en la intersección de varias ciencias. Hasta ahora solo estamos al comienzo del camino. La mera posibilidad de buscar vida extraterrestre depende de cuán profundamente comprendamos los conceptos básicos de la vida aquí en la Tierra.