- Mar, 12 Jul 2022, 11:31
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Los organismos pueden prosperar en uno de los manantiales más fríos de la tierra. Es por eso que en los veranos de 2017 y 2019, Lyle Whyte tomó un helicóptero a Lost Hammer Spring en la despoblada región del Alto Ártico de Nunavut, Canadá. Nieve, hielo, toba salada, rocas y permafrost rodean el modesto manantial, que se encuentra entre montañas casi áridas y sin árboles en la isla de Axel Heiberg, a unos cientos de millas del Polo Norte. Había viajado a este lugar fuera de este mundo para estudiar los microbios que viven en su agua salada, helada y con poco oxígeno con la esperanza de aprender cómo podría haber sido la vida si alguna vez hubiera surgido en lugares similares: en Marte. .
En un nuevo artículo en The International Society for Microbial Ecology Journal , Whyte y sus colegas escriben que los microorganismos que viven a unas pocas pulgadas en el sedimento del manantial pueden sobrevivir en el duro ambiente. La mayoría de las especies terrestres dependen directa o indirectamente de la energía solar. Pero estos microbios pueden sobrevivir con una fuente de energía química: comen y respiran compuestos inorgánicos como el metano y el sulfuro de hidrógeno, lo que hace que el área huela a huevos podridos, incluso desde la distancia. (El piloto del equipo de investigación llama al sitio «manantiales apestosos»). «Tienes estos insectos comedores de rocas, esencialmente, que comen moléculas inorgánicas simples, y lo hacen en condiciones muy similares a las de Marte, en este mundo congelado». ”, dice Whyte, astrobiólogo de la Universidad McGill en Montreal, Canadá.
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La búsqueda de vida extraterrestre a menudo se ha centrado en el Planeta Rojo . Los científicos creen que hace más de 3 mil millones de años, Marte era más cálido y húmedo de lo que es hoy y tenía una atmósfera más protectora. Si bien el planeta es casi completamente inhóspito para la vida ahora, los investigadores imaginan a los microbios marcianos del pasado sobreviviendo a duras penas, o incluso floreciendo, en el fondo gélido y fangoso de algún estanque. Los científicos han estado enviando rovers para recorrer la superficie en busca de evidencia de microorganismos alienígenas extintos hace mucho tiempo, y un helicóptero no tripulado para explorar el camino por delante. Pero es costoso y difícil enviar una expedición de muestreoa Marte. Canadá está muchísimo más cerca, y no es un mal representante.
Lost Hammer Spring tiene una serie de atributos únicos que imitan partes del paisaje marciano, dice Whyte. Primero, está la temperatura bajo cero (alrededor de -5 grados Celsius), así como la salinidad extrema del agua: 25 por ciento de salinidad, aproximadamente 10 veces más salada que el agua de mar. (La sal mantiene el agua líquida, evitando que se congele). Se ha descubierto que Marte tiene depósitos de sal aquí y allá, algunos de los cuales podrían haber estado en salmuera hace eones , que quizás habrían sido los últimos lugares habitables del planeta. . El agua en Lost Hammer está casi desprovista de oxígeno, a menos de 1 parte por millón, lo cual es poco común en la Tierra pero no en otros mundos. Cualquier criatura que aguante allí cuenta como un «extremófilo», porque sobrevive en condiciones sombrías en la periferia de donde la vida puede existir.
En cada uno de sus viajes a la remota región canadiense, Whyte y sus colegas recogieron muestras del lodo salobre, cada una de unos pocos gramos. De vuelta en su laboratorio, usaron máquinas para aislar células microbianas y secuenciar sus genomas y ARN para descubrir qué usan los microbios como energía y cómo toleran las condiciones en la primavera. Eso podría ayudar a los esfuerzos de los astrónomos para descubrir dónde y cómo los microbios podrían sustentarse en Marte u otros mundos.
«Desde una perspectiva análoga a Marte, este estudio es realmente genial», dice Janice Bishop, astrobióloga del Instituto SETI en Mountain View, California. El Lost Hammer Spring podría parecerse a la región en el lado occidental del Olympus Mons de Marte, el pico más alto del sistema solar. Allí, de vez en cuando en el pasado, las salmueras podrían haberse filtrado a través del permafrost, generando manantiales fríos, argumenta Bishop. Las rayas vistas en Marte podrían ser signos de esos flujos de agua pasados.
Los análogos de Marte se han convertido en un área popular de investigación, con científicos que investigan la vida en el terreno seco y montañoso de Hawái y Chile , así como los volcanes dominados por basalto de Islandia, por ejemplo. Las salmueras bajo cero y saladas de Lost Hammer Spring, así como en un par de lugares en la Antártida , deberían incluirse en tales listas de lugares de otro mundo en la Tierra. Pero exactamente cómo persisten los microorganismos allí requerirá una investigación más detallada.
“Este es el primer estudio del que tengo conocimiento en el que han caracterizado los microbios”, dice Bishop.
El análisis genético del equipo mostró cómo las criaturas podrían estar consumiendo metano y otros compuestos inorgánicos, una conclusión alentadora considerando el reciente descubrimiento de metano en Marte . (Pero los procesos geológicos también podrían producir metano, por lo que su presencia no es una prueba irrefutable que demuestre que existió vida allí).
Investigaciones como la de Whyte podrían informar las opciones sobre dónde enviar rovers o módulos de aterrizaje en el futuro, incluida la misión ExoMars de la Agencia Espacial Europea a finales de esta década . Sin embargo, un análisis genético como este solo podría realizarse en la Tierra, no ser manejado de forma remota por rovers, lo que significa que estas misiones necesitarían extraer muestras para enviarlas de regreso a la Tierra. ( Perseverance , el rover de Marte más nuevo de la NASA, está en el proceso de extraer muestras de rocas que se dejarán en un escondite para una futura misión de recuperación).
«Realmente creo que es muy valioso explorar las regiones polares y catalogar nuestra comprensión, porque tenemos una gran cantidad de información en los genomas microbianos», dice Jill Mikucki, ecóloga microbiana de la Universidad de Tennessee en Knoxville, cuya investigación reciente ha involucró el estudio de salmueras frías en la Antártida. “Esto nos enseña y nos entrena sobre cómo podríamos hacer algunos de estos análisis si recibimos muestras de Marte, por ejemplo con la misión Mars 2020” con el rover Perseverance.
La investigación del equipo también es prometedora para la búsqueda de vida más allá del Planeta Rojo, incluso en los mares subterráneos y salados de los mundos oceánicos . “Los insectos que encontramos en Lost Hammer están en la parte superior de la lista de los tipos de microorganismos que, según nuestra hipótesis, podrían vivir en Marte o en las lunas heladas de Encelado o Europa”, dice Whyte.
Los organismos pueden prosperar en uno de los manantiales más fríos de la tierra. Es por eso que en los veranos de 2017 y 2019, Lyle Whyte tomó un helicóptero a Lost Hammer Spring en la despoblada región del Alto Ártico de Nunavut, Canadá. Nieve, hielo, toba salada, rocas y permafrost rodean el modesto manantial, que se encuentra entre montañas casi áridas y sin árboles en la isla de Axel Heiberg, a unos cientos de millas del Polo Norte. Había viajado a este lugar fuera de este mundo para estudiar los microbios que viven en su agua salada, helada y con poco oxígeno con la esperanza de aprender cómo podría haber sido la vida si alguna vez hubiera surgido en lugares similares: en Marte. .
En un nuevo artículo en The International Society for Microbial Ecology Journal , Whyte y sus colegas escriben que los microorganismos que viven a unas pocas pulgadas en el sedimento del manantial pueden sobrevivir en el duro ambiente. La mayoría de las especies terrestres dependen directa o indirectamente de la energía solar. Pero estos microbios pueden sobrevivir con una fuente de energía química: comen y respiran compuestos inorgánicos como el metano y el sulfuro de hidrógeno, lo que hace que el área huela a huevos podridos, incluso desde la distancia. (El piloto del equipo de investigación llama al sitio «manantiales apestosos»). «Tienes estos insectos comedores de rocas, esencialmente, que comen moléculas inorgánicas simples, y lo hacen en condiciones muy similares a las de Marte, en este mundo congelado». ”, dice Whyte, astrobiólogo de la Universidad McGill en Montreal, Canadá.
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La búsqueda de vida extraterrestre a menudo se ha centrado en el Planeta Rojo . Los científicos creen que hace más de 3 mil millones de años, Marte era más cálido y húmedo de lo que es hoy y tenía una atmósfera más protectora. Si bien el planeta es casi completamente inhóspito para la vida ahora, los investigadores imaginan a los microbios marcianos del pasado sobreviviendo a duras penas, o incluso floreciendo, en el fondo gélido y fangoso de algún estanque. Los científicos han estado enviando rovers para recorrer la superficie en busca de evidencia de microorganismos alienígenas extintos hace mucho tiempo, y un helicóptero no tripulado para explorar el camino por delante. Pero es costoso y difícil enviar una expedición de muestreoa Marte. Canadá está muchísimo más cerca, y no es un mal representante.
Lost Hammer Spring tiene una serie de atributos únicos que imitan partes del paisaje marciano, dice Whyte. Primero, está la temperatura bajo cero (alrededor de -5 grados Celsius), así como la salinidad extrema del agua: 25 por ciento de salinidad, aproximadamente 10 veces más salada que el agua de mar. (La sal mantiene el agua líquida, evitando que se congele). Se ha descubierto que Marte tiene depósitos de sal aquí y allá, algunos de los cuales podrían haber estado en salmuera hace eones , que quizás habrían sido los últimos lugares habitables del planeta. . El agua en Lost Hammer está casi desprovista de oxígeno, a menos de 1 parte por millón, lo cual es poco común en la Tierra pero no en otros mundos. Cualquier criatura que aguante allí cuenta como un «extremófilo», porque sobrevive en condiciones sombrías en la periferia de donde la vida puede existir.
En cada uno de sus viajes a la remota región canadiense, Whyte y sus colegas recogieron muestras del lodo salobre, cada una de unos pocos gramos. De vuelta en su laboratorio, usaron máquinas para aislar células microbianas y secuenciar sus genomas y ARN para descubrir qué usan los microbios como energía y cómo toleran las condiciones en la primavera. Eso podría ayudar a los esfuerzos de los astrónomos para descubrir dónde y cómo los microbios podrían sustentarse en Marte u otros mundos.
«Desde una perspectiva análoga a Marte, este estudio es realmente genial», dice Janice Bishop, astrobióloga del Instituto SETI en Mountain View, California. El Lost Hammer Spring podría parecerse a la región en el lado occidental del Olympus Mons de Marte, el pico más alto del sistema solar. Allí, de vez en cuando en el pasado, las salmueras podrían haberse filtrado a través del permafrost, generando manantiales fríos, argumenta Bishop. Las rayas vistas en Marte podrían ser signos de esos flujos de agua pasados.
Los análogos de Marte se han convertido en un área popular de investigación, con científicos que investigan la vida en el terreno seco y montañoso de Hawái y Chile , así como los volcanes dominados por basalto de Islandia, por ejemplo. Las salmueras bajo cero y saladas de Lost Hammer Spring, así como en un par de lugares en la Antártida , deberían incluirse en tales listas de lugares de otro mundo en la Tierra. Pero exactamente cómo persisten los microorganismos allí requerirá una investigación más detallada.
“Este es el primer estudio del que tengo conocimiento en el que han caracterizado los microbios”, dice Bishop.
El análisis genético del equipo mostró cómo las criaturas podrían estar consumiendo metano y otros compuestos inorgánicos, una conclusión alentadora considerando el reciente descubrimiento de metano en Marte . (Pero los procesos geológicos también podrían producir metano, por lo que su presencia no es una prueba irrefutable que demuestre que existió vida allí).
Investigaciones como la de Whyte podrían informar las opciones sobre dónde enviar rovers o módulos de aterrizaje en el futuro, incluida la misión ExoMars de la Agencia Espacial Europea a finales de esta década . Sin embargo, un análisis genético como este solo podría realizarse en la Tierra, no ser manejado de forma remota por rovers, lo que significa que estas misiones necesitarían extraer muestras para enviarlas de regreso a la Tierra. ( Perseverance , el rover de Marte más nuevo de la NASA, está en el proceso de extraer muestras de rocas que se dejarán en un escondite para una futura misión de recuperación).
«Realmente creo que es muy valioso explorar las regiones polares y catalogar nuestra comprensión, porque tenemos una gran cantidad de información en los genomas microbianos», dice Jill Mikucki, ecóloga microbiana de la Universidad de Tennessee en Knoxville, cuya investigación reciente ha involucró el estudio de salmueras frías en la Antártida. “Esto nos enseña y nos entrena sobre cómo podríamos hacer algunos de estos análisis si recibimos muestras de Marte, por ejemplo con la misión Mars 2020” con el rover Perseverance.
La investigación del equipo también es prometedora para la búsqueda de vida más allá del Planeta Rojo, incluso en los mares subterráneos y salados de los mundos oceánicos . “Los insectos que encontramos en Lost Hammer están en la parte superior de la lista de los tipos de microorganismos que, según nuestra hipótesis, podrían vivir en Marte o en las lunas heladas de Encelado o Europa”, dice Whyte.
- Por Luke800