Los elementos químicos y el surgimiento de la vida en el universo

Los elementos químicos y el surgimiento de la vida en el universo

Introducción
Cuando conjuntamos conocimientos de varias ramas de la ciencia, podemos llegar con frecuencia a conclusiones sorprendentes, difíciles de concebir por otros medios. En este artículo haré un ejercicio de este estilo y juntos conoceremos el resultado.
Bioquímica y cosmogonía
La biología contemporánea, en particularla bioquímica, ha puesto en claro que los organismos vivos están constituidos por una variedad de elementos químicos. Entre ellos hay un grupo reducido que son mayoritarios en cantidad, éstos son: el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O) y el nitrógeno (N), o brevemente y como regla nemotécnica: CHON. Además, existen otros elementos en mucho menor cantidad que son también esenciales paralos organismos vivos y que hacen posible que se dé el fenómeno asombroso que llamamos "vida". Entre ellos podemos mencionar, utilizando sus símbolos químicos: Na, K, Ca, Mn, Mg, S, P, Si, Cr, Fe, Cu, Zn, F, Cl, I, Mo y otros más.
Debe aclararse que la mayoría se encuentran como iones y no como elementos, puesto que en muchos casos estos últimos son muy reactivos. Por ejemplo, los elementos de lafamilia de los metales alcalinos, como el Na y el K, son explosivos al contacto con el agua. Obviamente, no es de esta forma química como intervienen en la bioquímica celular, sino como iones (o cationes, para darles su nombre más específico) Na+ y K+. Lo mismo puede decirse de algunos elementos que dan origen a iones de signo contrario (aniones), como por ejemplo el flúor (F). Éste es el elementomás reactivo de todos, es un gas sumamente irritante y su inhalación representa un peligro. El ión F -, llamado fluoruro, ha perdido esa reactividad, es soluble en el agua y es fundamental para la fisiología celular, principalmente para utilizarse en dientes y huesos.
Ahora vayamos a otra rama de la ciencia: la cosmogonía, que es la rama de la astronomía que estudia el comportamiento evolutivodel universo y el origen de sus rasgos característicos. De acuerdo a esta ciencia el universo tuvo un principio, el cual se ubica hace 13±2 miles de millones de años. Es decir, hay incertidumbre en cuanto al tiempo preciso, pero existe una altísima probabilidad de que haya acontecido en el intervalo de tiempo entre hace 11 y 15 mil millones de años, ocurriendo la mayor probabilidad en las cercaníasde los 13 mil millones de años.
La teoría que mejor explica este evento es conocida como la de la "Gran Explosión" (o Big Bang en inglés). En ella también se establece que a los 4 minutos de haber surgido nuestro universo en expansión vertiginosa, su composición química era de 76% de hidrógeno (H, con número atómico uno), 24% de helio (He, con número atómico dos) y cantidades insignificantes delitio (Li, con número atómico tres). El número atómico indica cuántos protones tiene el núcleo de los átomos de cada elemento.



No había ningún otro elemento. Solamente se habían ocupado las primeras dos posiciones, si acaso tres, de la tabla de la clasificación periódica de los elementos. Con esta materia prima la química era, evidentemente, bastante limitada. No se contaba con suficientevariedad (elementos químicos diversos) para constituir sistemas tan complejos como la vida.
¿De dónde surgieron entonces el C, el N, el O, el Cu, el Zn y tantos otros elementos con número atómico superior a tres y que, como ya vimos, son constituyentes indispensables de un sistema vivo? La cosmogonía responde claramente a esta pregunta, apoyada en la física nuclear, como lo veremos a continuación.Física nuclear y cosmogonía
La explicación que ofrece la cosmogonía sobre el origen de los demás elementos hace intervenir a las estrellas, las cuales según su masa fueron produciendo en el curso de su evolución (o vida) los diferentes elementos más pesados que el H y el He.
Las condiciones estelares son tales que favorecen la realización de las diversas reacciones nucleares que van formando...