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Vida en hiperaridez
Alberto González Fairén
El lema fundamental y más conocido que guía la búsqueda de vida extraterrestre es la búsqueda de agua. ¿Cuál es es límite de la vida en la Tierra relativo a la falta de agua?
res aspectos resultaron especialmente conflictivos al analizar los resultados que ofrecieron las misiones Viking (más información click aquí): la ausencia de materia orgánica a nivel de partes por billón en las mediciones espectroscópicas (GC-MS), la rápida liberación de oxígeno molecular al exponer las muestras de suelo ante vapor de agua en el experimento de intercambio de gases (IG), y la desaparición de materia orgánica de forma compatible con la presencia de seres vivos en el experimento de marcaje radiactivo (LR). Actualmente, la explicación aceptada para los resultados de Viking sobre la alta reactividad de los suelos de Marte es la presencia de oxidantes inorgánicos (superóxidos, peróxidos, peroxinitratos, más información click aquí) a niveles de partes por millón, que además serían los responsables de la oxidación de los compuestos orgánicos.

En un artículo publicado en noviembre de 2003, un equipo dirigido por Rafael Navarro González, de la Universidad Nacional Autónoma de México, intentaba describir el límite de la vida en la Tierra en condiciones de sequedad extrema, similares a las marcianas. Su investigación se llevó a cabo en el desierto de Atacama (más información click aquí). Recogieron muestras de suelo en un gradiente de pluviosidad norte-sur, entre 24°S y 28°S centrado en 70°W. El corazón hiperárido de Atacama fue identificado en Yungay, al este de Antofagasta: la estación meteorológica que la NASA ha instalado en Yungay sólo ha registrado 2.4 mm de precipitación en 4 años, sin que se hayan descrito nieblas capaces de humedecer los suelos. Las muestras que recogió el grupo de Navarro fueron sometidas a un tratamiento similar al que realizó Viking en los suelos marcianos con el GC-MS para rastrear materia orgánica. Además se buscaron microorganismos heterótrofos viables, mediante dilución seriada en medios de cultivo artificiales que contenían diferentes concentraciones de nutrientes. La diversidad de las comunidades bacterianas se investigó por aislamiento de ADN total, amplificación por PCR y determinación de la secuencia génica del ARN ribosomal 16S. El análisis por GC-MS demostró que los suelos de Yungay carecen casi absolutamente de moléculas orgánicas. Sólo se identificaron ácido fórmico y benceno, lo que parecía indicar que la materia orgánica presente en la región estaba fuertemente oxidada. Tampoco aparecieron concentraciones de bacterias por encima del límite de detección, ni en los suelos ni en muestras de aire analizadas para verificar su posible transporte desde otras zonas. Sin embargo, los suelos no son particularmente ácidos ni tóxicos, y las concentraciones de oxidantes son muy bajas. En zonas menos áridas, la pirólisis revelaba una mezcla compleja de moléculas orgánicas, y los otros análisis confirmaban la presencia de bacterias. La transición desde los suelos biológicamente ricos hacia los más empobrecidos es gradual, pero el salto desde los suelos con bajos niveles bacterianos a los suelos donde la actividad biológica no es detectable es abrupto. El trabajo de Navarro concluía que en Atacama habían identificado el límite de aridez de la supervivencia microbiana.

Sin embargo, en el año 2006, un grupo dirigido por Jacek Wierzchos, del CSIC, probó la existencia de colonias de cianobacterias en halitas evaporíticas recogidas de la misma zona de Yungay. Las halitas de Yungay son evaporitas de origen no marino, que forman cuerpos redondeados modelados por la lluvia ocasional y la acción del viento (Figura 1). Los abruptos cambios circadianos en temperatura que suceden en Yungay hacen que la humedad relativa por las noches supere el 75%, un valor por encima del cual las halitas absorben humedad del aire, un fenómeno denominado delicuescencia. Este agua es suficiente para que las halitas se conviertan en nichos habitables para cianobacterias similares al género Chroococcidiopsis (Figura 2) y bacterias heterótrofas asociadas. De hecho, no colonizan la subsuperficie de las rocas de cuarzo, lo que confirma que las halitas forman un microambiente diferenciado del suelo y las rocas precisamente por su capacidad de absorber la humedad del aire. Los microorganismos ocupan los espacios entre los cristales de sal, donde la humedad es retenida por efectos de capilaridad, tan sólo unos milímetros por debajo de la superficie de las rocas (Figura 3). Habitan así envueltas ocasionalmente en microgotas de soluciones salinas saturadas en un micronicho endolítico, que durante el día es extremadamente seco y salino, y donde no hay ningún otro líquido. Forman colonias rodeadas por una envuelta multilaminar de polisacáridos que rodea los citoplasmas celulares y que actúa como escudo aislante para retrasar la desecación y apantallar las condiciones extremas del exterior (Figura 4). Representan las únicas formas vivas que han sido descritas hasta la fecha en el corazón hiperárido de Atacama, y son un importante análogo bacteriano para la búsqueda de vida microbiana fotosintética que pueda habitar el interior de rocas evaporíticas muy secas en Marte (más información click aquí). El trabajo del grupo de Wierzchos deja abierta la cuestión de si en la Tierra existe algún entorno que no haya sido colonizado por seres vivos.
Paisaje de la zona de Yungay
Figura 1: Paisaje de la zona de Yungay, mostrando rocas de halita esculpidas por el viento. (Imagen cortesía J. Wierzchos)
Cianobacterias entre granos de halita
Figura 2: Cianobacterias entre granos de halita (NaCl).
(Imagen cortesía J. Wierzchos)
Sección transversal de halita
Figura 3: Sección transversal de halita con la zona de colonización (indicada por las flechas) varios milímetros por debajo de la superficie.
(Imagen cortesía J. Wierzchos)
Citoplasma de cianobacterias envueltas en polisacáridos
Figura 4: Imagen de microscopio electrónico de transmisión mostrando el citoplasma de cianobacterias envueltas en polisacáridos. (C. Ascaso y A.de los Ríos)
Es interesante señalar que las evaporitas en general, y la halita en particular, tienen la capacidad de conservar material biológico durante tiempo prolongado. A principios de este año, un grupo liderado por Jack Griffith, de la Universidad de Carolina del Norte, describió ADN y microfibras de celulosa en el interior de cristales de halita recogidos a 650 m bajo la superficie en Nuevo Mexico, EEUU, y provenientes de algas y plantas del Pérmico. Los cristales han permanecido aislados de contaminación derivada de aguas subterráneas desde hace unos 250 millones de años, lo que convierte al ADN y a la celulosa del interior de estas halitas en las macromoléculas biológicas más antiguas que han sido aisladas y examinadas.
 
 
San Francisco (California), EEUU, 03 de Noviembre de 2008.
 
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