TEMA 1: LA NATURALEZA BÁSICA DE LA VIDA

¿POR QUÉ EL CARBONO Y NO EL SILICIO?

Hola chicos y chicas científicos, hoy os traigo con una pregunta que a algunos de vosotros os preguntaréis. ¿Por qué la materia viva eligió al carbono, mucho menos abundante en la parte superficial de la geosfera, y no al silicio, aunque este último es mayoritario en la corteza terrestre forma parte de un gran número de minerales?

En primer lugar, hay que tener en cuenta es que en la química orgánica el principal elemento es el carbono (C), por ende todos los seres vivos (la vida en general) contenemos moléculas que están compuestos por el carbono y que la química para la vida en la tierra utiliza el carbono para formar moléculas complejas que se usan para varias funciones vitales, como el almacenamiento de información. Además, el carbono es más abundante que el silicio (Si). Podemos encontrar carbono en todo, desde membranas celulares a hormonas y ADN. Durante años, los científicos y los escritores de ciencia ficción han soñado con la posibilidad de una vida basada en otra cosa que no fuera carbono. Para reemplazar el carbono con otro elemento, necesitaríamos escoger cuidadosamente a un competidor. El contrincante debería ser un elemento abundante, ya que será un constituyente mayoritario de muchas moléculas vitales. Además, necesitaríamos considerar los elementos que tienen la capacidad de enlazarse con ellos mismos, y con varios otros elementos, para crear moléculas de vida complejas, y lo que es más importante, estables.  Carbono y silicio poseen en común que ambos elementos poseen 4 valencias y que tienen una estructura atómica similar, aunque en sus propiedades físicas el silicio está más próximo al germanio que el carbono. Ambos elementos pueden unirse consigo mismo para la formación de cadenas. Y también pueden unirse a otros elementos formando muchos tipos de moléculas; en el caso del C, las hay orgánicas, como un glúcido, o inorgánica, como los carbonatos.  El silicio se encuentra en cantidad formando silicatos u óxidos. Incluso se puede emplear como aditivo en alimentación de animales domésticos. Es muy abundante en la naturaleza. Tiene a su vez el mismo número de electrones en su capa externa que el carbono, lo que significa que también puede formar cuatro enlaces. Para concluir, el carbono es más apto para la vida que el silicio en el planeta tierra porque su capacidad de formar cadenas largas es mucho mayor que la del silicio, lo que permite que la variedad de macromoléculas que es capaz de conformar sea mucho mayor. Además, aunque el silicio pueda formar moléculas de gran utilidad como las zeolitas, la capacidad de captar agua de estos compuestos es mucho menor que la de los compuestos de C. Y se debe tener presente la importancia del agua en nuestros organismos. Finalmente, las propiedades físicas de los compuestos de silicio son tan distintas de las de los del carbono que no se puede concebir vida en ellas. (Por ejemplo, el proceso de respiración humano, fundamental para la vida).


¿Cómo podría ser las condiciones en otros planetas?, y ¿Cómo podría evolucionar la vida en otro
lugar para usar silicio en lugar de carbono?
Según las observaciones que han realizado los astrónomos, probablemente no. Los astrónomos han estudiado el entorno cósmico: el medio interestelar, las nubes interestelares, los meteoritos, los cometas y las estrellas. En todos estos lugares abundan las moléculas de carbono, y no sólo las sencillas moléculas de carbono, sino también las más complejas moléculas orgánicas. El silicio oxidado, como el dióxido de silicio, es bastante común en el entorno cósmico. Sin embargo, las moléculas de silicio como el silano y las siliconas que podríamos considerar como moléculas de la vida basadas en el silicio se encuentran rara vez. La química del carbono parece ser ubicua en el cosmos.