¿Hay vida en Marte? Si está allí, es probable que sea microscópico y realmente resistente; capaz de manejar bajas temperaturas, bajas presiones y muy poca agua. Estos microbios amplían la gama de hábitats que podrían soportar la vida en nuestro Sistema Solar, y proporcionarán a los científicos nuevas características para buscar al explorar el Planeta Rojo.
Según un equipo de investigación de astrónomos y microbiólogos, una clase de microbios especialmente resistentes que viven en algunos de los entornos terrestres más duros podría florecer en Marte frío y otros planetas fríos.
En un estudio de laboratorio de dos años, los investigadores descubrieron que algunos microorganismos adaptados al frío no solo sobrevivieron sino que se reprodujeron a 30 grados Fahrenheit, justo debajo del punto de congelación del agua. Los microbios también desarrollaron un mecanismo de defensa que los protegió de las bajas temperaturas. Los investigadores son miembros de una colaboración única de astrónomos del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y microbiólogos del Centro de Biotecnología Marina del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Maryland en Baltimore, Maryland. Sus resultados aparecen en el sitio web del International Journal of Astrobiology.
"El límite de baja temperatura para la vida es particularmente importante ya que, tanto en el sistema solar como en la Vía Láctea, los ambientes fríos son mucho más comunes que los ambientes calientes", dijo Neill Reid, astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial y líder del equipo de investigación. "Nuestros resultados muestran que las temperaturas más bajas a las que estos organismos pueden prosperar caen dentro del rango de temperatura experimentado en el actual Marte, y podrían permitir la supervivencia y el crecimiento, particularmente debajo de la superficie de Marte. Esto podría expandir el reino de la zona habitable, el área en la que podría existir vida, a planetas más fríos como Marte ".
La mayoría de las estrellas en nuestra galaxia son más frías que nuestro Sol. La zona alrededor de estas estrellas que es adecuada para temperaturas similares a la Tierra sería más pequeña y más estrecha que la llamada zona habitable alrededor de nuestro Sol. Por lo tanto, la mayoría de los planetas probablemente serían más fríos que la Tierra.
En su estudio de dos años, los científicos probaron los límites de temperatura más fríos para dos tipos de organismos unicelulares: halófilos y metanógenos. Se encuentran entre un grupo de microbios colectivamente llamados extremófilos, llamados así porque viven en aguas termales, campos ácidos, lagos salados y casquetes polares en condiciones que matarían a humanos, animales y plantas. Los halófilos florecen en agua salada, como el Gran Lago Salado, y tienen sistemas de reparación de ADN para protegerlos de las dosis de radiación extremadamente altas. Los metanógenos son capaces de crecer en compuestos simples como el hidrógeno y el dióxido de carbono para obtener energía y pueden convertir sus desechos en metano.
Los halófilos y metanógenos utilizados en los experimentos son de lagos antárticos. En el laboratorio, los halófilos mostraron un crecimiento significativo de 30 grados Fahrenheit (menos 1 grado Celsius). Los metanógenos estaban activos a 28 grados Fahrenheit (menos 2 grados Celsius).
"Hemos extendido los límites de temperatura más bajos para estas especies en varios grados", dijo Shiladitya DasSarma, profesora y líder del equipo en el Centro de Biotecnología Marina, Instituto de Biotecnología de la Universidad de Maryland. “Tuvimos un tiempo limitado para cultivar los organismos en cultivo, en el orden de meses. Si pudiéramos extender el tiempo de crecimiento, creo que podríamos reducir las temperaturas a las que pueden sobrevivir aún más. El cultivo de salmuera en el que crecen en el laboratorio puede permanecer en forma líquida a menos 18 grados Fahrenheit (menos 28 grados Celsius), por lo que existe el potencial para temperaturas de crecimiento significativamente más bajas ".
Los científicos también se sorprendieron al descubrir que los halófilos y los metanógenos se protegían de las temperaturas frías. Algunas bacterias árticas muestran un comportamiento similar.
"Estos organismos son altamente adaptables, y a bajas temperaturas formaron agregados celulares", explicó DasSarma. "Este fue un resultado sorprendente, lo que sugiere que las células pueden" pegarse "cuando las temperaturas se vuelven demasiado frías para el crecimiento, proporcionando formas de supervivencia como población. Esta es la primera detección de este fenómeno en especies antárticas de extremófilos a bajas temperaturas ".
Los científicos seleccionaron estos extremófilos para el estudio de laboratorio porque son potencialmente relevantes para la vida en Marte frío y seco. Los halófilos podrían prosperar en agua salada debajo de la superficie de Marte, que puede permanecer líquida a temperaturas muy inferiores a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius). Los metanógenos podrían sobrevivir en un planeta sin oxígeno, como Marte. De hecho, algunos científicos han propuesto que los metanógenos produzcan el metano detectado en la atmósfera de Marte.
"Este hallazgo demuestra que los rigurosos estudios científicos sobre los extremófilos conocidos en la Tierra pueden proporcionar pistas sobre cómo la vida puede sobrevivir en otras partes del universo", dijo DasSarma.
Luego, los investigadores planean mapear el plano genético completo para cada extremófilo. Al inventariar todos los genes, los científicos podrán determinar las funciones de cada gen, como identificar los genes que protegen a un organismo del frío.
Muchos extremófilos son reliquias evolutivas llamadas Archaea, que pueden haber estado entre los primeros habitantes de la Tierra hace 3.500 millones de años. Estos robustos extremófilos pueden sobrevivir en muchos lugares del universo, incluidos algunos de los aproximadamente 200 mundos alrededor de las estrellas fuera de nuestro sistema solar que los astrónomos han encontrado en la última década. Estos planetas se encuentran en una amplia gama de entornos, desde los llamados "Júpiter calientes", que orbitan cerca de sus estrellas y donde las temperaturas superan los 1800 grados Fahrenheit (1,000 grados Celsius), hasta gigantes gaseosos en órbitas similares a Júpiter, donde las temperaturas son alrededor de menos 238 grados Fahrenheit (menos 150 grados Celsius).
El descubrimiento de planetas con grandes disparidades de temperatura ha hecho que los científicos se pregunten qué entornos podrían ser hospitalarios para la vida. Un factor clave en la supervivencia de un organismo es determinar los límites de temperatura superior e inferior en los que puede vivir.
Aunque las condiciones climáticas marcianas son extremas, el planeta comparte algunas similitudes con las regiones frías más extremas de la Tierra, como la Antártida. Consideradas durante mucho tiempo como esencialmente estériles de la vida, las investigaciones recientes de los entornos antárticos han revelado una considerable actividad microbiana. “Las Archaea y las bacterias que se han adaptado a estas condiciones extremas son algunos de los mejores candidatos para análogos terrestres de vida extraterrestre potencial; comprender su estrategia de adaptación y sus limitaciones proporcionará una visión más profunda de las limitaciones fundamentales en la gama de entornos hospitalarios ", dijo DasSarma.
La investigación del equipo fue apoyada a través de subvenciones del Fondo de Investigación Discrecional del Director del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, una Fundación Nacional de Ciencias y el Consejo de Investigación de Australia.
El Space Telescope Science Institute es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., Washington.
Uno de los cinco centros que forman el Instituto de Biotecnología de la Universidad de Maryland (UMBI), el Centro de Biotecnología Marina, ubicado en el puerto interior de Baltimore, emplea investigadores que aplican las herramientas de la biología y biotecnología modernas para estudiar, proteger y mejorar los recursos marinos y estuarinos.
Con centros de investigación en Baltimore, Rockville y College Park, el Instituto de Biotecnología de la Universidad de Maryland es la más nueva de 13 instituciones que forman el Sistema Universitario de Maryland. UMBI tiene 85 docentes clasificados en escala y un presupuesto para 2006 de $ 60 millones. Celebrando el vigésimo año de servicio de la institución en Maryland y el mundo, UMBI está dirigido por la microbióloga y ex ejecutiva de biotecnología Dra. Jennie C. Hunter-Cevera. Para más información, visite http://www.umbi.umd.edu.
Fuente original: Comunicado de prensa del Hubble
