¿Cuánta información almacena la vida en la Tierra?

El virus de la gripe A H1N1 tiene 0,013 Mb de información [genética] almacenado en su genoma. Una típica bacteria intestinal como la E. coli, un poco más de 4,5 Mb. La papa, unos 850 Mb. Y, el ser humano, alrededor de 3.200 Mb. No necesariamente los organismos más complejos almacenan mayor información. Por ejemplo, la ameba (A. dubia) —un organismo bastante simple— tiene un genoma de 670.000 Mb, suficiente como para caber dentro de unas 10 memorias USB de 16 Gb (4 pares de base de ADN [información genética] = 1 byte [información digital]).

Son números realmente grandes y solo hemos tomado algunas especies como ejemplos. Ahora imaginen la cantidad de información almacenada en cada una de las células de todos los organismos que conforman las 8,7 millones de especies que se estima hay en nuestro planeta. Es decir, la cantidad de información que almacena la vida —incluyendo a los virus. ¿Te atreves a dar un número?

Tres investigadores del Centro para la Astrobiología del Reino Unido hicieron este cálculo, cuyo resultado aparece publicado en el último número de la revista PLOS Biology.

El primer paso fue estimar la cantidad de ADN que hay en cada uno de los cinco principales grupos de seres vivos: los procariotas (arqueas y bacterias), las plantas, los animales, los eucariotas unicelulares (protistas) y los hongos; incluyendo también a los virus. La tarea fue titánica porque se debía determinar —de manera aproximada— cuántas células había en cada uno de estos grupos, cuyo valor se obtuvo en función a la biomasa (cantidad total de materia que hay en todos los organismos que viven en un lugar determinado), y el tamaño promedio de sus genomas. Se incorporó además un factor de corrección de acuerdo al número de copias del genoma que hay en cada célula (ploidía) de cada organismo.

Método para calcular la cantidad de ADN por cada subgrupo de seres vivos. Fuente: Landenmark, et al. 2015.

Como ejemplo calcularemos la cantidad de información almacenada en los procariotas.

Se estima que en nuestro planeta hay cinco quintillones (5×10³⁰) de células procariotas. El tamaño promedio del genoma de las especies [conocidas] que conforman este grupo es 3,2 Mb. Si multiplicamos estos dos valores obtenemos 16 quintillones (1,6×10³¹) de Mb de información. ¡Aritmética simple!

El trío de investigadores repitió este procedimiento para cada grupo de organismos. Los resultados se resumen en la siguiente tabla:

Cantidad de ADN por cada grupo de organismos. Fuente: Landenmark, et al. 2015.

¡La vida en la Tierra almacena 53 quintillones de Mb de información genética! Esto equivale a 50 mil millones de toneladas de ADN, que si quisiéramos transportarlo de un lugar a otro deberíamos contratar a una empresa logística que tenga unos mil millones de contenedores marítimos. No obstante, lo más sorprendente es que para almacenar toda esta información genética de forma digital se requiere de mil trillones (10²¹) de Tianhe-2 —la más grande supercomputadora del mundo— cada una valorizada en 390 millones de dólares y que ocupa un área de 720 m². Esto quiere decir que requeriríamos de 1.400 millones de Tierras o una superficie equivalente al área barrida por la órbita de Marte alrededor del Sol para colocar todas estas computadoras.

Cabe indicar que para este cálculo no se consideró al ADN mitocondrial, ni al ADN plastídico, ni al ADN de la hojarrasca, puesto que su aporte a la sumatoria total de ADN no es significativo.

Referencia:

Landenmark HKE, Forgan DH, Cockell CS (2015) An Estimate of the Total DNA in the Biosphere. PLoS Biol 13(6): e1002168. doi:10.1371/journal.pbio.1002168