Un grupo de microbios encontrados en un lago volcánico rico en minerales altamente ácidos y calientes en América Central puede darnos pistas sobre la vida en el antiguo Marte.
Los orbitadores actuales, incluido Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA y Mars Express de la Agencia Espacial Europea, así como los vehículos Spirit, Opportunity y Curiosity, han encontrado evidencia geológica que sugiere que hubo actividad hidrotérmica en Marte hace aproximadamente 3.700 millones de años. Los gases volcánicos reaccionaron con fuentes de agua localizadas, lo que creó ambientes cálidos y altamente ácidos, y favorecieron la formación de minerales ricos en hierro, sílice y azufre.
Sorprendentemente, los ambientes extremos similares que existen en la Tierra, denominados «análogos de Marte», a menudo albergan poblaciones florecientes de microbios llamados «extremófilos». Los científicos especulan que los sitios hidrotérmicos marcianos antiguos podrían haber apoyado organismos similares, y están usando análogos de Marte para comprender mejor qué tipo de vida podría haber existido en el Marte antiguo.
Un grupo de científicos de la Universidad de Colorado en Boulder, el Rensselaer Polytechnic Institutein New York, la Universidad Nacional de Costa Rica y la Universidad de Costa Rica se propusieron identificar y caracterizar los microbios de uno de esos análogos: Laguna Caliente, un lago de cráter en el volcán Poás en Costa Rica. Sus hallazgos fueron publicados en línea en la revista Astrobiology.
Los investigadores del estudio describieron al lago como «uno de los hábitats más extremos de nuestro planeta». La temperatura del agua ha oscilado entre la temperatura ambiente y el punto de ebullición del agua durante semanas o meses, y la reacción de los gases volcánicos con el el agua ha bajado el pH a un rango de -1 a 1,5, o más fuerte que el ácido de la batería. Los cambios en la actividad volcánica y la precipitación han causado que el volumen del lago varíe durante décadas, desde un kilómetro cúbico hasta haberse evaporado casi por completo.
Todas estas condiciones respaldan una rica variedad de reacciones químicas. Además, minerales volcánicos ricos en hierro, azufre o sílice se han encontrado en Poás. Notablemente, se han encontrado minerales similares en Marte en Gusev Crater (explorado por Spirit), Valles Marineris, Meridiani Planum y partes de Gale Crater (explorado por Curiosity).
Para caracterizar organismos que pueden sobrevivir en tales entornos, los científicos aislaron y secuenciaron el ADN de muestras de agua del lago. Los científicos examinaron la secuencia del gen de ARN 16s, porque si bien se encuentra en todos los organismos, parte de su secuencia varía según la especie. Estas variaciones de secuencia se usan para identificar especies relacionadas.
En la mayoría de las muestras de agua, encontraron una secuencia de ADN que pertenece a una sola especie del género Acidiphilium, un grupo de bacterias que prosperan en las regiones hidrotermales ácidas de la Tierra. Además, las especies de Acidiphilium pueden sobrevivir a 45 grados Celsius, que es la temperatura promedio de las muestras de Laguna Caliente. Sin embargo, el pH del lago era un ácido de 0,29, mientras que las especies conocidas de Acidiphilium sobreviven a niveles de pH entre 1,5 y 5,5. Por lo tanto, los científicos propusieron que habían encontrado una especie de Acidiphilium especialmente tolerante a los ácidos que no se había descubierto previamente.
Este es uno de los pocos ecosistemas en la Tierra donde se encuentra una sola especie como «monocultivo», según Brian Hynek, que es geólogo y profesor en el Departamento de Ciencias Geológicas y Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado, y autor principal del estudio.
«Es realmente raro encontrar una sola especie en un ecosistema», dice Hynek a la revista Astrobiology. «Por lo general, no encontramos vida si el entorno es demasiado duro, o abundantes tipos de especies en sitios de campo menos extremos. Este lago está al margen de lo que la vida terrestre puede tolerar debido a las condiciones dinámicas y las características implacables».
Al mismo tiempo, las muestras de agua del lago se compararon con más detalle con especies conocidas de Acidiphilium. Los científicos encontraron que las secuencias de ADN de muestra eran similares a las de las especies que metabolizan hierro o azufre elemental y tiosulfato.
Insectos marcianos acídicos
Dada la abundancia de diferentes tipos de azufre y minerales de hierro en la superficie marciana, y la evidencia de que los sistemas hidrotérmicos con interacciones ácido sulfato existían en el antiguo Marte, los científicos proponen que organismos similares a Acidiphilium podrían ser similares a lo que podría haber existido en el Marte primario. Este estudio ayudará a informar futuras misiones a Marte en busca de signos de vida microbiana pasada.
Jack Farmer, geólogo y astrobiólogo de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona, señala qué importante es, para la investigación de este tipo, estudiar la vida en ambientes acuáticos extremos.
«Creo que muchos en la comunidad planetaria estarían de acuerdo con la idea de que la habitabilidad es más que solo seguir el agua», dijo a la revista Astrobiology.
«También necesitamos comprender los detalles de la calidad de ese agua, por ejemplo, su pH, temperatura, química y microbiología y cómo estos factores pueden jugarse uno contra el otro para dar forma a la habitabilidad y los límites percibidos de la vida en la Tierra», agregó.
Fuente: europapress.es