Los microbios podrían sobrevivir en el fino aire de Marte

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Aquellos microbios que se encuentran entre los organismos más simples y antiguos de la Tierra podrían sobrevivir al aire extremadamente fino de Marte, según un nuevo estudio.

Hoy por hoy, la superficie marciana es fría y seca, pero existen muchas pruebas que sugieren que ríos, lagos y mares cubrieron el Planeta Rojo hace miles de millones de años. Dado que, en la Tierra, hay vida prácticamente en todas partes donde hay agua líquida, los científicos han sugerido que la vida podría haber evolucionado en Marte cuando estaba mojado, y la vida podría permanecer allí incluso ahora.

“En casi todos los ambientes que encontramos aquí en la Tierra, existe alguna especie de microorganismo”, explicó Rebecca Mickol, astrobióloga del Centro Arkansas de Ciencias Espaciales y Planetarias de la Universidad de Arkansas en Fayetteville, Estados Unidos, y autora del estudio. “Cuesta creer que no haya otros organismos ahí fuera en otros planetas o lunas también”.

Mickol y su equipo detallaron sus hallazgos en el documento “Tolerancia a Baja Presión por Metanógenos en un Medio Acuoso: Implicaciones para la Vida Subsuperficial en Marte“, que fue publicado en la revista Origins of Life and Evolution of Biospheres.

(Imagen ampliable) Tubos de ensayo con metanógenos, que también contenían nutrientes para el desarrollo, arena y agua. Los microbios sobrevivieron tras ser expuestos a los ciclos de congelación y derretimiento marcianos. Imagen: Rebecca Mickol

Una investigación anterior ya detectó metano, la molécula orgánica más simple, en la atmósfera marciana. Aunque existen maneras abióticas de producir metano (como actividad volcánica) una gran parte de este gas incoloro, inodoro e inflamable en la atmósfera terrestre es producido por la vida, como por ejemplo con la ingesta de alimentos por los animales.

“Uno de los momentos más emocionantes para mí fue la detección de metano en la atmósfera marciana”, dijo Mickol. “En la Tierra, la mayoría del metano es producido biológicamente por organismos pasados ​​o presentes. Lo mismo podría ser posible en Marte. Por supuesto, existen muchas alternativas posibles [que puedan explicar] el metano en Marte y todavía se considera un tema polémico. Pero eso sólo aumenta la emoción”.

En la Tierra, unos microbios conocidos como metanógenos producen metano, también conocido como gas natural. Los metanógenos suelen vivir en ciénagas y pantanales, pero también pueden encontrarse en las tripas del ganado, las termitas y otros herbívoros, así como en materia orgánica muerta y en descomposición.

Los metanógenos se encuentran entre los organismos más simples y antiguos de la Tierra. Estos microorganismos son anaerobios, lo que significa que no requieren oxígeno. A su vez, a menudo utilizan el hidrógeno como fuente de energía, y el dióxido de carbono es la principal fuente de átomos de carbono que utilizan en la creación de moléculas orgánicas.

El hecho de que los metanógenos no necesiten oxígeno ni fotosíntesis significa que podrían vivir justo debajo de la superficie marciana, protegidos de los duros niveles de radiación ultravioleta en el Planeta Rojo. Esto podría convertirlos en candidatos ideales para la vida en Marte. [De hecho, como mostramos en esta historia, el astromóvil Spirit de la NASA ya descubrió unas muy interesantes formaciones en la superficie marciana que bien podrían haber sido causadas por procesos biológicos]

Sin embargo, el área situada justo bajo la superficie de Marte está expuesta a presiones atmosféricas extremadamente bajas [en una atmósfera que, de hecho, se está perdiendo al espacio exterior], normalmente consideradas inhóspitas para la vida. La presión superficial sobre Marte en promedio oscila entre una centésima y una milésima parte la presión superficial de la Tierra durante el curso del año marciano, demasiado baja para que el agua líquida dure en la superficie. En un aire tan fino, el agua hierve fácilmente. (En contraste, la presión en el punto más alto de la superficie de la Tierra, la cima del Monte Everest, es aproximadamente un tercio la presión superficial de la Tierra a nivel del mar).

Mickol y Timothy Kral, autor principal del estudio y astrobiólogo de la Universidad de Arkansas en Fayetteville, experimentaron con cuatro especies de metanógenos para ver si los metanógenos podrían sobrevivir a un aire tan fino. Entre ellos se encontraban: Methanothermobacter wolfeii, Methanosarcina barkeri, Methanobacterium formicicum y Methanococcus maripaludis. Experimentos anteriores en estas cuatro especies a lo largo de más de 20 años generaron una gran cantidad de datos sobre estos organismos y sus tasas de supervivencia en condiciones marcianas simuladas.

(Imagen ampliable) Las estudiantes Rebecca Mickol y Navita Sinha se preparan para introducir los metanógenos en la cámara Pegasus del Laboratorio W.M. Keck. Imagen: University of Arkansas

El conjunto más reciente de experimentos, que duró alrededor de un año, involucró el crecimiento de los microbios en tubos de ensayo con líquidos que asemejaban los fluidos potenciales que podrían fluir a través de acuíferos marcianos subterráneos [quizás como este]. Los microbios fueron alimentados con gas hidrógeno, y los líquidos fueron cubiertos con torundas de algodón, que a su vez fueron cubiertos con tierra simulando lo que podría ser encontrado en la superficie marciana. El interior de cada tubo de ensayo fue entonces sometido a bajas presiones.

Como el oxígeno mata estos metanógenos, mantener un ambiente libre de oxígeno a baja presión “fue una tarea difícil”, dijo Mickol. Además, el agua se evapora rápidamente a baja presión, lo que puede limitar la duración de los experimentos y también puede obstruir el sistema de vacío con agua.

A pesar de estos problemas, los investigadores hallaron que estos metanógenos sobrevivieron a la exposición en duraciones que variaron de 3 a 21 días a presiones de hasta aproximadamente seis milésimas la presión de la superficie de la Tierra. “Estos experimentos demuestran que para algunas especies, la baja presión puede que realmente no tenga ningún efecto sobre la supervivencia del organismo”, dijo Mickol.

Los científicos también están midiendo el metano para ver si los metanógenos están de hecho creciendo a baja presión y produciendo metano.

“El siguiente paso es también incluir la temperatura”, dijo Mickol. “Marte está muy, muy frío, a menudo por debajo de -100ºC por la noche, y a veces, en el día más cálido del año, al mediodía, la temperatura puede elevarse por encima de la congelación. Hicimos nuestros experimentos justo por encima de la congelación, pero la temperatura fría limitaría la evaporación de los medios líquidos y crearía un ambiente más similar al de Marte”.

Mickol subrayó que estos experimentos no demuestran que la vida exista en otros planetas. “Dicho esto, con la abundancia de vida en la Tierra, en todos los diferentes extremos de ambientes encontrados aquí, es muy posible que exista vida (bacterias o pequeños microorganismos) en algún otro lugar del Universo”, dijo. “Sólo estamos tratando de explorar esa idea”.

Esta investigación fue apoyada por el brazo de Exobiología y Biología Evolutiva del Programa de Astrobiología de la NASA.

Artículo original publicado por Astrobiology Magazine. Revisado y traducido por ¡QFC!

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2017-01-16T23:20:21+00:00