importancia del agua para la vida

La importancia del agua para la vida
Autores: Chris Impey y Erika Offerdahl

En general, los astrobiólogos están de acuerdo en que la vida necesita un medio
líquido para transportar las moléculas gracias a las cuales existe esa vida. Para la
vida en la Tierra, este medio líquido es el agua. Se han propuesto muchos otros
líquidos como sustitutos potenciales del agua, como amoniaco (NH3),metano
(CH4), o etano (C2H6). Sin embargo, como veremos, el agua es una molécula
versátil, y de alguna manera única, extremadamente compatible para la vida en la
Tierra, y probablemente en otros planetas. Al comenzar nuestra reflexión acerca
de la importancia del agua para la vida, es necesario saber que el agua es
probablemente el líquido más abundante en el universo. Pero ¿hace eso que seanecesariamente el mejor candidato para la vida? ¿Cuáles son las propiedades del
agua que la hacen tan adecuada? Comencemos por examinar una única molécula
de agua. El agua está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno solo de
oxígeno; en total hay dos enlaces químicos en la molécula. Cada uno de los
átomos de hidrógeno está unido al oxígeno por un enlace covalente, un enlace
formado alcompartir uno o más electrones entre dos átomos. En el caso del
enlace covalente oxígeno-hidrógeno, los electrones no se reparten igual entre los
dos átomos. De hecho, el oxígeno es un átomo muy electronegativo, y puede
parecer que acapara los electrones. El oxígeno atraerá los electrones, así que
habrá una mayor densidad de electrones alrededor de este átomo que alrededor
del hidrógeno. Portanto, si fuéramos a examinar sólo uno de los enlaces
covalentes en una molécula de agua, notaríamos que el átomo de oxígeno es
ligeramente negativo y el de hidrógeno ligeramente positivo; diríamos que el
enlace covalente es polar. Esto puede no parecer importante todavía, pero la
interacción entre los átomos de hidrógeno y de oxígeno de distintas moléculas de
agua es la clave para entender lasingularidad de este líquido. Se puede decir que
en una molécula de agua el átomo de oxígeno tiene carga neta negativa, y que el
de hidrógeno tiene carga neta positiva. Cuando dos objetos con cargas opuestas
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se acercan, experimentarán una fuerza de atracción entre ellos, como cuando dos
imanes se juntan. Y al contrario, dos objetos con cargas similares experimentarán
una fuerza repulsivaentre ellos. Probablemente podréis imaginar que los átomos
de hidrógeno de una molécula de agua serán entonces atraídos por el átomo de
oxígeno de otra molécula de agua. La atracción entre estos dos átomos de
distintas moléculas es un ejemplo de enlace por puentes de hidrógeno. Los
puentes de hidrógeno no son enlaces tan fuertes como los enlaces en los que los
electrones se comparten ointercambian, y sólo se dan cuando las moléculas
están bastante cerca unas de otras. Sin embargo, la propensión del agua a
establecer puentes de hidrógeno es lo que la dota de su carácter único. Los
enlaces de hidrógeno son los responsables de que el hielo flote en agua, el agua
permanezca líquida en un gran rango de temperaturas y tenga un alto calor
específico, y las cadenas de ADN permanezcanunidas. ¿Alguna vez os habéis
dado cuenta de que los estanques y lagunas nunca se congelan del todo en los
inviernos fríos? ¿Os habéis preguntado por qué? Bueno, podéis echarle la culpa a
nuestro amigo el puente de hidrógeno. A medida que el agua líquida se vuelve
más y más fría, la cantidad de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua
se incrementa gradualmente. Cuando el agua se congelay se convierte en hielo,
los puentes de hidrógeno estarán sosteniendo las moléculas de agua de manera
que formen un entramado cristalino. En este entramado, las moléculas de agua
están en realidad más dispersas que cuando están en estado líquido, lo que
significa que ocupan un mayor volumen. La masa de las moléculas de agua no
cambia. Si aumentamos el volumen y mantenemos la masa,...