¿La vida extraterrestre huele a mar?

El sulfuro de dimetilo, también conocido como DMS, parece ser un compuesto químico que se evitaría en la etiqueta de un ingrediente, o el ingrediente venenoso de una novela de misterio. Sin embargo, algunos científicos consideran este simple compuesto como una biofirma, un indicador clave de vida. Por ello, el descubrimiento de DMS en un "planeta subneptuniano" lejos de nuestro sistema solar, a 124 años luz de distancia (unos 27 billones de kilómetros), en la constelación de Leo, causó gran entusiasmo.

"Queremos ser un poco cautelosos al afirmar cualquier evidencia de vida en esta etapa", advirtió el autor principal Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge, sobre los hallazgos que publicó el mes pasado en The Astrophysical Journal Letters, una publicación de la American Astronomical Society, junto con otros investigadores de dos institutos espaciales estadounidenses y dos departamentos de física y astronomía británicos.

“Tenemos que analizar muchas más moléculas, y lo hemos hecho, y no pudimos encontrar una explicación mucho mejor”, declaró Madhusudhan a Salon en una entrevista en video. Admite que no puede estar 100 % seguro de que el sulfuro de dimetilo, o ( _CH₃ ) _₂S , exista en el planeta llamado K₂-18₁. Pero parece muy probable, ya que la investigación del mes pasado se basó en un artículo publicado en 2023 que también halló indicios de DMS en el mismo planeta, pero se basó en evidencias diferentes.

Pero ¿por qué un compuesto aleatorio detectado en un planeta tan lejano a nuestro alcance sería un fuerte indicador de vida? Bueno, pensemos en la historia del DMS en la Tierra, una historia de las extrañas y poéticas formas en que la vida aparece y reaparece en diferentes formas y con diferentes aromas.

El sulfuro de dimetilo es la mayor fuente natural de azufre atmosférico de la Tierra, lo que significa que entra en la atmósfera y circula. Pero comienza su viaje en el océano. El DMS es totalmente familiar, incluso si nunca has oído hablar de él. Es la fuente del olor a mar, ese aroma a pescado y huevo que evoca profundas reacciones nostálgicas en, bueno, casi todo el mundo.

Christophe Laudamiel, maestro perfumista de Generation by Osmo, presentó una interesante reacción. "Personalmente, nunca he usado ese ingrediente para el aroma a mar", declaró a Salon por correo electrónico. "Preferiría usarlo para aromas 'calientes' y para aromas de maduros a demasiado maduros". Comparó el olor del DMS con el de "pescado que ha estado demasiado tiempo al sol", y añadió, comprensiblemente, que "normalmente evitamos" tales asociaciones "cuando recreamos el aroma a mar en perfumería".

En lugar de depender de esos olores a pescado podrido al sol para obtener un perfume con olor a océano, sugirió el fundador y director ejecutivo de Generation by Osmo, Alex Wiltschow (también por correo electrónico), "combinamos notas acuáticas con notas minerales de piedra húmeda, notas saladas y notas de aire limpio", junto con, tal vez, "un toque de absoluto de algas marinas también o notas de cabeza musgosas".

Las sustancias geosmina y petricor también evocan el ambiente. El petricor es el agradable aroma terroso de la lluvia que cae sobre la tierra seca, a veces descrito simplemente como el olor a lluvia. Esta palabra casi se ha puesto de moda. De hecho, su uso parece haberse disparado en el último cuarto de siglo, aunque fue acuñada en la revista Nature en 1964. Al igual que la geosmina , la sustancia que da a la tierra su característico olor terroso, el petricor permanece cerca del suelo. El sulfuro de dimetilo, sin embargo, se distribuye.

El DMS que circula por nuestro planeta es producido, en su mayor parte, por organismos marinos, en particular por las plantas microscópicas conocidas como fitoplancton, que viven en la capa superior del océano, rica en nutrientes. Estos diminutos organismos abundan, por lo que el DMS es responsable de gran parte del olor que asociamos con el mar.

Desde la capa superficial de los océanos terrestres, el DMS, una sustancia química volátil, se libera al aire, sumándose al ciclo atmosférico del azufre. Como describe un investigador , una vez en la atmósfera, el DMS «tiene otros efectos importantes, siendo la semilla que desencadena la formación de nubes sobre los océanos. De hecho, la producción de esta molécula es a tal escala que tiene importantes efectos en el clima mundial, gracias a su efecto sobre la cobertura nubosa de los océanos».

Esa cita tiene casi 20 años, pero los científicos aún desconocen con exactitud hasta qué punto el DMS es responsable de la formación de nubes , solo que es un factor significativo. Las diminutas partículas de aerosol que se forman cuando las moléculas de DMS son atacadas por la luz solar y otras moléculas de la atmósfera, que se convierten en las "semillas" de las nubes, también ejercen efectos significativos en nuestro clima al reflejar la luz solar de vuelta al espacio.

En 2007, científicos de la Universidad de East Anglia descubrieron que un solo gen podía producir sulfuro de dimetilo a partir de dimetilsulfoniopropionato, o DMSP, el alimento del que se alimenta el fitoplancton. Como se describe en un artículo de Science , se puede tomar ese gen, que tiene el pegadizo nombre dddD, de bacterias que viven en el mar, o encontrarlo en otras especies de bacterias que frecuentan plantas pero que también producen DMS. Una vez que se encuentra una bacteria con el gen dddD, se puede clonar y pegar en una bacteria E. coli, que entonces producirá sulfuro de dimetilo felizmente. El DMSP, el químico predecesor mencionado anteriormente, se encuentra, por miles de millones de toneladas, en todos los océanos, mares y costas del mundo. Las plantas marinas y el fitoplancton lo utilizan para protegerse de la salinidad del agua de mar, literalmente como un amortiguador contra el estrés. Cuando estas diminutas plantas mueren, parte de su DMSP queda disponible como alimento para otras bacterias. Las plantas terrestres también pueden tener bacterias simbióticas viviendo en sus sistemas de raíces, que producen sulfuro de dimetilo a partir del DMSP liberado cuando sus huéspedes mueren.

Este proceso —la muerte de un tipo de organismo, ofreciendo sustento a otros— es cómo comienza este ciclo, al menos en la Tierra. (Si es que realmente se puede decir que un ciclo tiene principio y fin). Como escribió Andrew Johnston, uno de los científicos de East Anglia, en una propuesta de financiación de proyectos de 2007, al describir el papel del DMS en la formación de nubes, su importancia se conoce desde 1971, «con unos 30 millones de toneladas liberadas al aire cada año en todo el mundo».

Especies de aves acuáticas como los petreles marinos y las pardelas se sienten atraídas por el aroma del pescado maduro, mientras que Johnston descubrió posteriormente que el arenque del Atlántico contiene cepas bacterianas en su microbioma intestinal, llamadas Pseudomonas y Psychrobacter, que digieren el DMSP y lo descomponen en, sí, sulfuro de dimetilo. ¿Cómo entraron estas bacterias en un pez? El arenque se alimenta de pequeñas plantas conocidas como mesozooplancton, que a su vez se alimentan del fitoplancton, mucho más pequeño. Este patrón ecológico familiar —criaturas más grandes que se comen a criaturas más pequeñas— ha internalizado la producción de este gas evocador y volátil.

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Gracias a la cadena alimentaria, al parecer, la creación de sulfuro de dimetilo puede tener lugar no solo en la capa superficial del océano, sino también en el intestino del arenque. Los arenques son vertebrados, y en el esquema evolutivo general no son tan diferentes de nosotros. ¿Significa esto que los humanos también tenemos el potencial de crear olores sulfurosos desde nuestro interior? Bueno, por el momento no hay evidencia de que nuestros microbiomas contengan bacterias productoras de DMS. Pero no importa. Como ya sabrán, nuestra especie puede producir sus propias y gloriosas formas de olor.

El sulfuro de dimetilo es un elemento esencial en los olores característicos de la sangre, el suero, los tejidos, la orina y el aliento en personas (y ratas). Sin mencionar el olor distintivo de las heces y los flatos, es decir, los gases .

Cabe mencionar que el sulfuro de dimetilo se emite durante los incendios forestales , lo que contribuye a un olor que se ha vuelto inquietantemente familiar en muchas partes de Norteamérica en los últimos años. También es en gran medida responsable del olor del delicado nombre de aro de caballo muerto, pariente de la llamada flor cadáver o aro titán.

Otras flores con olores desagradables usan diferentes químicos como notas de salida, todo con el propósito de atraer polinizadores atraídos por el aroma de su tipo preferido de carne podrida. Aquí, por ejemplo, está el resumen casi lírico de Wikipedia sobre las diversas fuentes del aroma de la flor cadáver: "Los análisis de los químicos liberados por el espádice muestran que el hedor incluye trisulfuro de dimetilo (como el queso limburger), disulfuro de dimetilo (ajo), trimetilamina (pescado podrido), ácido isovalérico (calcetines sudados), alcohol bencílico (dulce aroma floral), fenol (como Chloraseptic) e indol (como las heces)". Los científicos que compararon las moléculas involucradas en la producción del hedor del aro de caballo muerto con las producidas por un cadáver en descomposición descubrieron que el sulfuro de dimetilo estaba asociado con la etapa intermedia de descomposición en cadáveres reales (para ser claros, esto involucraba ratones muertos, no caballos muertos o cadáveres humanos).

Toda esta investigación olorosa ha convencido a algunos científicos de que el DMS está íntimamente asociado con la vida, lo que lo convierte en una biofirma ideal si se encontrara a cientos de años luz de distancia en algún planeta solitario.

Sin embargo, quienes critican los hallazgos de Madhusudhan señalan que el sulfuro de dimetilo puede existir sin que se demuestre vida alguna. Para empezar, se puede producir en un laboratorio .

Como explicó el perfumista Laudamiel a Salon, el DMS se usa a menudo en perfumería, pero no por su efecto de marea baja y huevo podrido. El olfato humano puede detectar una parte por millón de DMS, como un olor desagradable, parecido al de la col, que se usa, por ejemplo, para advertir al monóxido de carbono, un gas venenoso que, por lo demás, es gas natural inodoro. El DMS también se produce en la pulpa kraft, produciendo un olor espantoso que provoca náuseas, que habrás notado si alguna vez has pasado por una planta procesadora de papel. Se produce de forma natural cuando las bacterias actúan sobre los residuos de dimetilsulfóxido en las alcantarillas .

Cuando no nos salva de la asfixia ni realiza procesos industriales útiles, el sulfuro de dimetilo también aporta su "cara de huevo podrido de marea baja" como un sabor casi inconsciente en alimentos y bebidas, medido en pocas partes por millón. Sin embargo, al elaborar ciertas cervezas lager, las cervecerías pueden buscar ese sabor ligeramente peculiar y añadir suficiente DMS para trascender el umbral del sabor con un toque de océano (o de huevos podridos lejanos, o col).

La producción natural de DMS también es útil desde el punto de vista médico. Resulta que, cuando una bacteria pasa de vivir pacíficamente en la boca a causar cáncer de colon en las zonas bajas, produce sulfuro de dimetilo . El empeoramiento de la osteoporosis en mujeres mayores puede provocar la exhalación de DMS , al igual que los efectos positivos de un cóctel de medicamentos para niños con fibrosis quística.

Pero ¿cómo es que el compuesto que nos da el glorioso olor del mar —y tal vez , nuestra primera evidencia de vida en un planeta distante— también proporciona la fragancia generalmente desagradable de flatos, heces y flores que huelen a carne podrida?

“Funciona como la sal en un pastel”, explicó Laudamiel. “En combinación con otras moléculas, en dosis bajas e irreconocibles, realza los sabores de otras facetas”. Notas de sabor desagradables, como “la nota de 'vómito' a maduración excesiva, presente de forma natural en la papaya... la nota de 'pies' del parmesano o la nota de 'sudor', presente de forma natural en el chocolate negro”, producen efectos mágicos en combinación con otras y en la cantidad justa. Si elimina esas notas, concluyó, su papaya, queso o chocolate “sabrán mucho menos deliciosos”. De hecho, el DMS, proporcionado por la naturaleza en la dosis justa, es un componente del tan codiciado aroma de las trufas.

Alejándose de nuestro planeta con su queso apestoso, sus papayas vomitivas y su chocolate sudoroso, y volviéndose hacia las estrellas, el DMS se usa como aditivo en el combustible para cohetes, agregado al óxido de etileno para evitar que las boquillas de escape se ensucien y detener la acumulación de carbono en las superficies de la cámara de disparo.

Pero ninguna nave espacial existente o planeada puede acercarnos a la siguiente fuente posible conocida de sulfuro de dimetilo en K2-18 b, el planeta donde Madhusudhan y sus colegas han encontrado, gracias al Telescopio Espacial James Webb , lo que creen que bien podría ser esta señal de vida.

Los astrónomos en estos días están realmente interesados ​​en los planetas sub-Neptuno, es decir, aquellos con diámetros mayores que la Tierra pero menores que Neptuno. Es un nicho exótico que no existe en nuestro sistema solar y que podría ofrecer nuevas posibilidades para encontrar vida. Están particularmente interesados ​​en un tipo de planeta recientemente definido que podría existir dentro de ese rango: los mundos Hycean , que poseerían interiores ricos en agua, océanos que abarcan planetas y atmósferas ricas en gas hidrógeno. La detección del equipo de Madhusudhan de gases de metano y dióxido de carbono en K2-18 b respalda su argumento de que el planeta podría tener agua superficial, al igual que el hecho de que no encontraron amoníaco, que es soluble en agua; si se detecta en la atmósfera, probablemente no haya un océano.

Pero si bien el DMS es una biofirma aquí en la Tierra, otros científicos señalan que podría generarse mediante algún otro proceso en otro lugar, al igual que puede producirse en un laboratorio con fines industriales. Algunos científicos han sugerido otras posibles explicaciones para las señales encontradas por el equipo de Madhusudhan, incluyendo el ruido estadístico. Dos hallazgos del último año refuerzan estas críticas. Uno, descrito en octubre pasado, es la presencia de sulfuro de dimetilo en un cometa llamado 67P/Churyumov-Gerasimenko, lo cual nadie discutiría que sugiere actividad biológica.

Madhusudhan afirma que eso no refuta su hipótesis; se sabe que los cometas son pequeños laboratorios capaces de crear todo tipo de cosas improbables. "El mismo cometa también contiene oxígeno molecular, ¿verdad?", replicó. "También contiene metano y otras moléculas, incluyendo aminoácidos". Encontrar algo en un cometa, dijo, "no significa que no pueda ser una biofirma en una atmósfera planetaria, porque son dos entornos muy diferentes".

Otro hallazgo que puede poner en duda la idea de que el DMS equivale a la presencia de vida es el descubrimiento de sulfuro de dimetilo, que aquí en la Tierra hace que el mar huela a mar, flotando en el espacio profundo entre las estrellas . En un informe publicado en la plataforma de ciencia abierta Arxiv en febrero, un grupo internacional de astrónomos dijo haber encontrado DMS durante un estudio de línea molecular ultraprofundo, que utiliza telescopios sofisticados para observar un espectro de longitudes de onda en un tramo particular del espacio exterior y luego catalogar su composición química y propiedades físicas, como la temperatura y la densidad. En este caso, apuntaron sus telescopios hacia una nube molecular del Centro Galáctico llamada G+0.693-0.027.

Y allí encontraron sulfuro de dimetilo, vibrando en el vacío.