Basado en una investigación de la UMBI #3# En un estudio de laboratorio de dos años, los investigadores han descubierto que algunos microorganismos adaptados al frío no sólo sobrevivieron, sino que se reprodujeron a 30 grados Fahrenheit (menos 1 grado centígrado), justo por debajo del punto de congelación del agua. Los microbios también desarrollaron un mecanismo de defensa que les protegía de las temperaturas frías.
Los investigadores son miembros de una colaboración única de astrónomos del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y microbiólogos del Instituto Biotecnológico de la Universidad de Maryland, Centro de Biotecnología Marina en Baltimore, Maryland. Sus resultados aparecen en la página web del Diario Internacional de Astrobiología (International Journal of Astrobiology).
“El límite inferior de temperatura para la vida es particularmente importante desde que, tanto en el sistema solar como en la Vía Láctea, los ambientes fríos son más comunes que los ambientes calientes”, dijo Nelly Reid, astrónomo del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y director del equipo de investigación. “Nuestros resultados muestran que las temperaturas más bajas a las cuales estos organismos pueden crecer, están dentro del rango de temperatura que se puede observar en la actualidad en Marte, y podrían permitir la supervivencia y crecimiento, particularmente bajo la superficie de Marte. Esto podría ampliar el reino de la zona habitable, la zona donde podría existir vida, a planetas más fríos parecidos a 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 las de la Tierra, sería más pequeña y reducida que las llamadas zonas habitables alrededor de nuestro Sol. Por tanto, la mayoría de los planetas apenas serían más fríos que la Tierra. En sus estudios, los científicos probaron los límites más bajos de temperatura para dos tipos de organismos unicelulares: halófilos y metanógenos. Están entre un grupo de microbios colectivamente llamados extremófilos, así llamados porque viven en manantiales calientes, campos ácidos y bajo condiciones de hielo polar que matarían a los humanos, animales y plantas.
Los Halófilos crecen en el agua salada, tal como en el Gran Lago Salado, y tienen sistemas de reparación del ADN que les protegen de dosis extremadamente altas de radiación. Los Metanógenos son capaces de formar componentes básicos como el hidrógeno y el dióxido de carbono para producir energía y pueden transformar sus desechos en metano. Los halófilos y metanógenos usados en los experimentos proceden de lagos antárticos. En el laboratorio, los halófilos manifestaron un crecimiento significante a 30 grados Fahrenheit (menos 1 grado centígrado). Los metanógenos fueron activos a 28 grados Fahrenheit (menos 2 grados centígrados).
#4# “Hemos ampliado los límites inferiores de temperatura para estas especies en varios grados”, dijo Shiladitya DasSarma, profesor y director del equipo del Centro de Biotecnología Marina, Instituto de Biotecnología de la Universidad de Maryland. “Tuvimos un tiempo limitado para hacer crecer los organismos en cultivo, del orden de meses. Si pudiésemos ampliar el tiempo de crecimiento, creo que podríamos reducir, incluso más, las temperaturas a las que pueden sobrevivir. El cultivo de salmuera en el que crecen en el laboratorio puede permanecer en forma líquida a menos18 grados Fahrenheit (menos 28 grados centígrados), de forma que el potencial de crecimiento se da a temperaturas considerablemente inferiores”.
Los científicos también se sorprendieron al descubrir que los halófilos y metanógenos se protegían así mismos de las temperaturas glaciares. Algunas bacterias árticas muestran un comportamiento similar. “Estos organismos se adaptan muy bien, y a bajas temperaturas forman agregados celulares”, explicó DasSarma. “Este fue un resultado llamativo, que sugiere que las células podrían ‘mantenerse unidas’ cuando las temperaturas fuesen demasiado frías para crecer, proporcionando medios para sobrevivir como población. Esta es la primera manifestación de este fenómeno en especies de extremófilos en la Antártida a bajas temperaturas”.
Los científicos seleccionaron estos extremófilos para el estudio de laboratorio porque son potencialmente adecuados para la vida en el frío y seco Marte. Los halófilos podrían crecen en el agua salada bajo la superficie de Marte, la cual puede contener líquidos a temperaturas por debajo de los 32 grados Fahrenheit (0 grados centígrados). Los metanógenos podrían sobrevivir en un planeta sin oxígeno, tal como Marte. De hecho, algunos científicos han sugerido que los metanógenos produjeron el metano detectado en la atmósfera de Marte. “Este descubrimiento demuestra que los estudios científicos rigurosos sobre el conocimiento de los extremófilos en la Tierra, pueden proporcionar pistas de cómo la vida podría sobrevivir en algún lugar más del universo”, dijo DasSarma. El próximo objetivo de los investigadores consiste en trazar un completo mapa genético de las huellas de cada extremófilo. Mediante el registro de todos los genes, los científicos serán capaces de determinar las funciones de cada gen, así como señalar los genes que protegen un organismo del frío.
#5# Muchos extremófilos son vestigios evolucionados llamados Archaea, que podrían haber estado entre los primeros colonos de la Tierra hace 3.5 miles de millones de años. Estos fuertes extremófilos podrían ser capaces de sobrevivir en muchos lugares del universo, incluyendo algunos de los aproximadamente 200 mundos alrededor de estrellas fuera de nuestro sistema solar, que los astrónomos descubrieron la pasada década. Estos planetas están en un amplio rango de ambientes, desde los llamados ‘Júpiter calientes’, cuya órbita está cerca de sus estrellas y donde las temperaturas exceden los 1 800 grados Fahrenheit (1 000 grados centígrados), hasta gigantes de gas en órbitas similares a la de Júpiter, donde las temperaturas están alrededor de menos 238 grados Fahrenheit (menos 150 grados centígrados).
El descubrimiento de planetas con grandes diferencias de temperatura ha hecho que los científicos se pregunten qué ambientes podrían albergar vida. Un factor clave en la supervivencia de un organismo es determinar los límites inferior y superior en los cuales puede vivir. Aunque las condiciones del clima marciano son extremas, el planeta comparte algunas semejanzas con las regiones de la Tierra con frío más extremo, tales como la Antártida. Considerada durante mucho tiempo como esencialmente sin vida, las investigaciones recientes en ambientes Antárticos han revelado una considerable actividad microbiana. ”La Archaea y las bacterias que se han adaptado a estas condiciones extremas son algunos de los mejores candidatos para el equivalente terrestre de la posible vida extraterrestre; comprender sus estrategias adaptativas, y sus limitaciones, proporcionará un conocimiento más profundo dentro de las restricciones en el rango de ambientes acogedores”, dijo DasSarma.
http://www.astrobio.net/pressrelease/2120/life-below-the-limit
