Resumen: Si el alto contenido de sulfuro encontrado en el lugar de aterrizaje de la Opportunity apunta a su historia acuosa, entonces lo que la biología especula sacaría buen partido de fabricar sulfuro con agua. De acuerdo con un experto en Marte, hay microbios extremos fascinantes que pueden hacer buen uso de esas combinaciones químicas.|






Por equipo de escritores de Astrobiology Magazine

Durante la sesión del martes con el rover en Meridiani Planum, el director de la investigador del Mars Exploration Rover (MER), Steve Squyres explicó no sólo las llamativas nuevas evidencias de agua, sino otra nueva pieza del gran puzzle astrobiológico: agua y sulfuro. “Con esta cantidad de sulfatos [más del cuarenta por ciento de sales de sulfuro en algunos lugares cercanos al lugar de aterrizaje de la Opportunity], se necesita agua en todo ello”.

El agua líquida puede haber fluido en episodios sobre la superficie de Marte en el pasado lejano. Concepción artística de un delta llenando un cráter. Créditos: NASA

Pero el agua es sólo la primera pieza del puzzle en cualquier imagen biológica futura del planeta rojo, de acuerdo con los científicos de la misión, esta opinión estaba subrayada por considerarse sólo una de las piezas que continuaban perdidas. El tiempo, por ejemplo, es otro elemento a considerar. “Sabemos que los elementos esenciales biogénicos más y menos importantes existen en Marte”, escribió Rocco Mancinelli, un científico del Instituto SETI, “El factor primario para determinar si la vida puede haber surgido en Marte recae en determinar si el agua líquida existió en su superficie durante tiempo suficiente. La historia del agua yace en la mineralogía de las rocas”.

Habitabilidad y Energía

Pero ahora algunas de las porciones de Marte muestran promesas mineralógicas de que algo como el agua, al menos temporalmente, “las empapó” en su registro geológico, ¿qué otros ingredientes clave se necesitaron después, particularmente para haber soportado un caso convincente de habitabilidad antigua? La dura cuestión puede compararse a lo que los microbiólogos saben acerca de la vida en la Tierra, por lo tanto uno debe comenzar con el más simple de los experimentos. ¿Cómo sobrevivirían hoy los microbios terrestres en Marte?

No particularmente bien, de acuerdo a la mayoría de los microbiólogos. El problema compuesto por las bajas temperaturas, bajas presiones y múltiples pliegues hoy en Marte, incluso cuando en “hoy” se incluyen los últimos diez millones de años en la historia meteorológica de Marte.

Comparado con la media de temperatura en la Tierra de 15 C (59 F), globalmente Marte tiene una temperatura media de -53 C (-63.4 F). Mientras que las temperaturas transitorias ocasionalmente ascienden por encima del punto de congelación del agua en las regiones ecuatoriales alrededor de ambos lugares de aterrizaje, la mayoría de los escenarios biológicos necesitan una dosis de calor básica. Un caso habitable para el planeta rojo lo sitúa habitualmente en un lejano y perdido Marte – uno que era a la vez más húmedo y más cálido que lo que puede parecer hostil a incluso las formas de vida más duras conocidas hoy en día.

La Nueva Generación de Microbios Mejores, Desulfotomaculum

Pero una vez la fuente del agua está identificada, quizá el mayor problema inmediato en Marte es la irrespirable y delgadísima atmósfera, que es un mero uno por ciento de la presión al nivel del mar. Si se expusiese en la superficie, un microbio en Marte hoy se desecaría rápidamente y se congelaría. Esto es, a menos que pudiera realizar algún tipo de hibernación una vez que el medio cambiase de extremo a una biología favorecedora. Un microbio candidato prometedor puede desarrollarte de algunas formas hasta expulsar esporas, esto probaría una gran ventaja a la hibernación durante largos periodos en los cuales el tiempo de Marte se volviese inhospitalario.

Acercamiento de las famosas figuras de 20 a 200 nanómetros de longitud en el meteorito Allen Hills [ALH84001], de la Antártida, mostrando lo que ha generado debate y controversia acerca de lo que parece ser un antiguo microbio fosilizado. “Algunas líneas de evidencia sugieren que el volumen de una esfera de 200 nanómetros es necesario para situar la química de una célula que es familiar para nosotros” – Un manantial. Alrededor de 28 meteoritos marcianos han sido ya identificados. Créditos de la Imagen: NASA

Los científicos intrigados por las antiguas – y tan antiguas – evidencias de agua descubierta cerca del lugar en el que se posó la Opportunity han formulado la cuestión especulativa: ¿Las bacterias que forman esporas, que consumen sulfatos, ofrecen un nuevo modelo de organismo para la nueva generación de cazadores microbióticos marcianos?

De acuerdo con un miembro veterano del Viking y del equipo científico del MER, Benton Clark, tal candidato ha tenido un competidor en el riguroso tiempo marciano, condiciones que de otro modo hubieran tensionado fatalmente a un microbio, Clarck, de Lockheed Martin en Denver, dijo “Siempre he tenido un organismo favorito, Desulfotormaculum, que es un organismo que puede vivir del sulfato, tal y como encontramos en esas rocas”.

Desde 1965, cuando las formas de espora fueron descubiertas y clasificadas, su biología ha ofrecido algunos de los mejores extremos para la supervivencia microbiana. Vivir sin luz solar mientras forman esporas cuando el tiempo se enfría o seca puede hacer de estos organismos un modelo a considerar dentro de los futuros científicos planetarios.

Independencia de la Energía Solar Primitiva

En términos generales, el nombre Desulfotomaculum significa “salchicha” que consume componentes del sulfuro. Es un organismo con forma de caña; el Latín –tomaculum, significa “salchicha”. El Desulfotomaculum, es un anaeróbico, que significa que no requiere oxígeno. En la tierra, se puede encontrar en el suelo, agua y regiones geotermales, y en los intestinos de los insectos y animales rumiantes. Su ciclo de vida depende del consumo de componentes del sulfuro desde sulfato magnésico (sales de epsom) hasta sulfito de hidrógeno.

La metabolización microbiana del sulfuro se utiliza como una forma primitiva de generación de energía: su acción química es tan importante como su hábitat inmediato. De lo que sabemos acerca de las condiciones primitivas de la Tierra, probablemente hacía calor, y había muchos rayos ultravioleta (UV). Había una atmósfera reducida, por lo que elementos como el sulfito de hidrógeno como fuente inorgánica de energía era lo que probablemente había disponible para utilizar. En la Tierra, algunas especies de Desulfotomaculum crecieron de forma óptima a 30 o 37 C pero pueden crecer a otras temperaturas dependiendo de cual de las casi 20 especies de Desulfotomaculum se cultive.

En el frígido y seco planeta alejado del Sol, cualquier cosa que metabolice satisfactoriamente también se beneficiaría de nuevos caminos aparte de la fotosíntesis para producir energía. Sorpresivamente, mientras que ciertos tipos de radiación de los que golpean Marte pueden ser peligroso, la falta de radiación UV solar es en sí un problema inmediato. ¿Qué tipo de intensidad de luz solar puede ser la más útil para la vida verde o rica en clorofila de la Tierra? ¿O cuándo puede un microbio prosperar sólo con ayuda de una cubierta de suelo o una proyección rocosa? Haciéndolo sin luz solar directa puede ser la norma marciana.

Espora circular de una bacteria consumidora de sulfuro. La imagen muestra las formas de caña de la Desulfotomaculum en su esporulación, formas libres y agua rica en sulfato. Créditos de la Imagen: Mazák Károly, sulinet.hu

”Él [Desulfotocaculum] necesita algo de hidrógeno para hacerlo, pero [el sulfuro] es la fuente de energía. Puede trabar independientemente del Sol”, dice Clark. “La razón de que me gusten estos organismos es porque pueden formar también esporas, por lo que pueden hibernar durante tiempos provisionales en Marte entre las rachas más cálidas y las diferencias [solares] que conocemos”.

“Por lo tanto, además de las evidencias físicas de fósiles”, dice Clark, “pueden existir evidencias químicas. Esto pone de manifiesto que el sulfuro es una de aquellas trazas que funcionan muy bien con el fraccionamiento de isótopos. Cuando los organismos vivientes procesan el sulfuro, tienden a fraccionar isótopos de forma diferente a las formas geológicas o mineralógicas... Por lo tanto existen organismos y formas isotópicas de buscarlo. Para realizar el análisis isotópico, seguramente se necesitarán ejemplos terrestres”.

Preservar la vida

El geólogo del MIT, John Grotzinger, lanzó la cuestión de cómo una misión futura debía comenzar a formular una estrategia biológica general. Tras el aterrizaje exitoso cerca de este afloramiento en el lugar del Opportunity, ¿podrá una futura misión a Marte buscar evidencias de fósiles? “La respuesta a esta pregunta es muy simple. En la tierra, que es la única experiencia que tenemos, encontrar fósiles conservados en rocas antiguas es muy raro. Tienes que hacer todo lo que puedas para optimizar la situación para su preservación”.

roca con forma espiral o aflautada bajo la superficie de El Capitán. Créditos de la Imagen: NASA/JPL/Cornell" width="400"> Agujero taladrado por la herramientra de abrasión muestran una roca con forma espiral o aflautada bajo la superficie de El Capitán. Créditos de la Imagen: NASA/JPL/Cornell

Desde el comienzo de la misión del Opportunity, Andrew Knowll, planetólogo y miembro del equipo científico MER, dijo a Astrobiology Magazine que, “la verdadera pregunta que uno quiere tener en mente acerca de Meridiani es: ¿Qué, si hay alguna, señales de esa biología se conservan en las rocas? Si el agua está presente en la superficie marciana durante 100 años cada 10 millones e años, eso no es muy interesante para la biología. Si está presente durante 10 millones de años, eso es muy interesante”.

“Primero te preocupas por la preservación”, enfatiza Grotzinger. “Focalizas tu estrategia hacia la optimización de la preservación, si algo estaba allí, esas [condiciones pueden ser] ideales para las cápsulas del tiempo... pero hay algo de competición. Queremos fomentar la cautela en la interpretación de los resultados en este extremo”.

“Permanezcan a la escucha”, concluye Squyres.