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Durante el congreso AbSciCon 2004 que tuvo lugar del 28 de Marzo al 1 de Abril del 2004 en el Ames Research Center de la NASA, en Mountain View, California, Astroseti tuvo la oportunidad de tratar con algunos de los más afamados científicos del campo de la astrobiología, entre ellos Ricardo Amils.


Ricardo Amils junto a los dos miembros de Astroseti presentes en AbSciCon

Ricardo Amils, microbiólogo del Centro de Astrobiología, organismo dependiente del INTA y que está en estrecha colaboración con el Instituto de Astrobiología de la NASA.

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Astroseti - ¿Cómo prefiere que definan el trabajo que usted y su equipo realizan en Huelva?

Ricardo Amils - Yo soy un microbiólogo especialista en ambientes extremos. Fundamentalmente el trabajo que se está realizando en Río Tinto es el de la caracterización geomicrobiológica de un ambiente extremo acidófilo que pudiera ser de interés para entender la historia del hierro en nuestro planeta (Arcaico) y las posibilidades de que un sistema basado en la quimiolitotrofía del hierro pudiera haberse o se esté desarrollando en el planeta Marte. Así mismo este trabajo tiene una componente biotecnológica ya que estos microorganismos son de utilidad para la biominería (extracción de metales con microorganismos) y en procesos de biorremediación.

Astroseti - ¿Qué representa Río Tinto en el estudio internacional de extremófilos? ¿Qué le diferencia de otros análogos de Marte como el desierto de Atacama o los lagos del volcán Licancabur?

Ricardo Amils - El Río Tinto es un interesante modelo de un ambiente ácido, ya que posee 100 kms de longitud y además se ha podido demostrar que no es debido a un fenómeno de contaminación industrial de la minería sino a la actividad de microorganismos quimiolitótrofos que se desarrollan en condiciones óptimas en la Faja Pirítica Ibérica. Su caracterización ha permitido conocer la génesis del sistema y la biodiversidad del mismo, se trata por lo tanto de un modelo establecido. En estos momentos se está desarrollando el proyecto MARTE que pretende conocer la microbiología subterránea del sistema al mismo tiempo que demostrar que la tecnología para perforar en Marte está madura. Esto ampliará enormemente nuestro conocimiento del sistema al poder integrar la geomicrobiología superficial y la subterránea que deben estar idefectiblemente conectadas.

Las diferencias más importantes con otros análogos de Marte son por ejemplo la temperatura (Antártida) y el nivel de irradiación y sequedad (Atacama). No conozco bien las características del volcán Licancabur, pero me temo que por sus características pudiera tener algún contacto con Río Tinto (acidofilia volcánica) a pesar de sus diferencias: altura (tensión de oxígeno y radiación) y posiblemente temperatura.

Astroseti - Algunas personas creen que Río Tinto es un entorno contaminado por la actividad minera, ya que los yacimientos de oro, plata y cobre han sido explotados allí desde siempre. Sin embargo es un entorno creado naturalmente ¿cómo y cuando se formó y por qué es tan rico en metales pesados?

Ricardo Amils - Las minas de Río Tinto se encuentran en medio de la Faja Pirítica Ibérica, una de las mayores formaciones geológicas de sulfuros metálicos conocidas en nuestro planeta. Su origen es hidrotermal, vulcanismo submarino, y se conoce bastante bien tanto su génesis como su evolución. La actividad volcánica favorece la expulsión de gas sulfídrico y de metales pesados que en un ambiente acuoso reaccionan para formar sulfuros metálicos (La Faja Pirítica Ibérica). No es de extrañar que en un ambiente así se favorezca el desarrollo de microorganismos capaces de oxidar sulfuros metálicos, preferentemente pirita.

Astroseti - ¿Se mantiene constante el pH del río independientemente de las (bajas) precipitaciones? ¿Son los microbios quienes se encargan de mantener constante el nivel en torno a 2?

Ricardo Amils - El pH se mantiene constante independientemente del clima (se trata de un río mediterráneo) debido a la capacidad tampón del hierro férrico. Como la elevada concentración de ión férrico es debida fundamentalmente al metabolismo de los microorganismos quimiolitótrofos se puede decir que indirectamente la biología es responsable del control del pH del sistema.

Astroseti - En el río se encuentran además de procariotas, eucariotas tan desarrollados como hongos y algas. Sabíamos que las bacterias metabolizan el hierro convirtiendo sulfatos ferrosos en férricos y aprovechando los electrones liberados para obtener la energía necesaria para sus procesos vitales... ¿pero cómo sobreviven estas algas y hongos a la abundancia de metales pesados? ¿existen relaciones depredatorias entre las variadas especies que habitan Rio Tinto?

Ricardo Amils - Las algas acidófilas de Río Tinto, que constituyen el 65% de la biomasa del río, son productores primarios que fotosintetizan, es decir que obtienen la energía de la radiación solar. Los microorganismos heterótrofos, como los hongos, las levaduras, los protozoos y algunas bacterias utilizan la biomasa producida por los productores primarios, fundamentalmente algas y procariotas quimiolitoautótrofos. Se ha detectado actividad depredatoria probablemente relacionada con el mantenimiento de un adecuado funcionamiento del ecosistema.

Astroseti - El hierro es el componente principal de la hemoglobina que forma los glóbulos rojos, que se encargan de la distribución del oxígeno a través del sistema circulatorio, así mismo juega un papel vital en muchas reacciones metabólicas.. ¿Pudieron los primeros animales en su camino evolutivo "aprender" el empleo del hierro en un lugar como Río Tinto?

Ricardo Amils - Cuando aparecieron los animales sobre la Tierra Río Tinto no existía, por lo que no pudieron aprender mucho de su ecosistema. Sin embargo los microorganismos que encontramos en Río Tinto son universales, por lo que no sería extraño que pudiera haber una conexión entre ambos sistemas de vida. Es más, a algunos nos gusta mantener que los primeros balbuceos de vida sobre la Tierra se debió a a microorganismos quimiolitoautótrofos, ya que disponían de todo lo necesario para desarrollarse. El que el hierro sea fundamental para los seres vivos creo que es una consecuencia de su universalidad y concentración. De cualquier manera la conexión se podría establecer a nivel metabólico. Los microorganismos que gestionan el hierro para obtener energía probablemente hayan enseñado a otros como utilizarlo para otras funciones. Obviamente es una idea muy especulativa, pero bastante razonable en su desarrollo.

Astroseti - En Marte no hay una atmósfera rica en oxígeno, ni capa de ozono, ni nada que protegiese de la radiación UV a un hipotético microbio marciano que intentase vivir sobre la superficie del planeta rojo, ya que esta maligna radiación destruye los enlaces orgánicos del carbono en que se sustenta la vida tal y como la conocemos. Sin embargo ciertos compuestos a base de óxido de hierro (imitando a la melanina) pueden actuar como escudo protector contra los UV. Dada la abundancia de hierro en Marte ¿Puede haber bacterias "oxidadas" sobre el regolito en Marte, o solo contemplan la posibilidad de vida bajo su superficie?

Ricardo Amils - No solamente la melanina sirve para protegerse de la radiación, el mismo hierro en solución es capaz de hacerlo como acaban de describir investigadores del Centro de Astrobiología, liderados por Felipe Gómez y reportado a la reunión del NAI. Por lo tanto en un planeta con agua y con hierro no solamente existiría la posibilidad de obtener energía sino también de protegerse de la radiación en ausencia de oxígeno, es decir de ozono. Este modelo no es sólo de aplicación en Marte sino que también puede explicar la protección a la irradiación en nuestro planeta en la época en la que no existía ozono.

Astroseti - El papel del hierro fue el motivo elegido para su conferencia en AbSciCon 2004 ¿Hay algo que quiera añadir sobre la relevancia del ciclo del hierro en la búsqueda de la vida en Marte?

Ricardo Amils - La pirita, el substrato preferido de los microorganismos quimiolitoautótrofos acidófilos, posee en su molécula un componente de hierro y otro de azufre ambos reducidos. La mayoria de los especialistas en bioenergética concluyeron a partir de razonamientos termodinámicos que estos microorganismos utilizaban fundamentalmente el azufre para obtener energía. Los estudios de W. Sand y su escuela en la Universidad de Hamburgo demostraron recientemente en el laboratorio que eso no era así, sino que fundamentalmente los microorganismos que utilizan pirita como fuente de energía la obtienen exclusivamente a partir del hierro ferroso. Río Tinto ha sido la demostración geomicrobiológica (ecológica) de que el ciclo del hierro es mucho más importante que el ciclo del azufre en ambientes acidófilos relacionados con sulfuros metálicos. Si a esto añadimos que hay microorganismos capaces de utilizar el ión férrico como aceptor de electrones en la respiración anaerobia (en ausencia de oxígeno) y que además el hierro sirve para controlar el pH y proteger de la radiación ultravioleta, creo que explica convenientemente la elección de la ponencia presentada a la reunión de Astrobiología. La conexión con Marte, el planeta del hierro creo que es autoexplicativa. Los recientes hallazgos del robot Opportunity describe un ambiente acuoso parecido al Río Tinto, obviamente eso no demuestra que esa geomicrobiología funcionara o funcione en Marte, pero si nos permite considerarla como una opción interesante a tener en cuenta.

Astroseti - El vehículo Opportunity ha encontrado jarosita en Marte, un sulfato hidratado de hierro descubierto en Almería (España) en el siglo XIX. Por cierto que algunos de ustedes ya habían predicho su presencia en el planeta rojo... Si como ha quedado probado, en Marte hubo agua... ¿dónde se ha ido y por qué ha desaparecido? ¿Puede la Tierra seguir este mismo camino?

Ricardo Amils - Nosotros no predijimos encontrar jarosita en Marte, pero su hallazgo en Meridiani Planum a revalorizado Río Tinto como modelo de vida en Marte. En relación a la pregunta de donde está el agua en Marte, no creo que haya una sola explicación convincente. Obviamente hay una parte congelada en los polos y en el permafrost. Algunos pensamos que una parte de estos océanos se encuentren en el subsuelo. La sonda MARSIS de la Mars Express ha sido expresamente diseñada para contestar a esta pregunta. Dentro de unos meses conoceremos mejor esta opción. Otros autores creen que se ha disipado por impactos o se ha sencillamente fotodisociado. Creo que dentro de unos meses estaremos en mejores condiciones de evaluar estas distintas opciones. Hablando de donde esta el agua, hay otras cosas que no sabemos donde están, por ejemplo el anhídrido carbónico que fue indispensable para el efecto invernadero necesario para mantener grandes cuerpos de agua líquida en la superficie del planeta.

Astroseti - Nathalie Cabrol del Instituto SETI está convencida de la presencia de bolsas de agua líquida subterránea en Marte. ¿Cuándo sabremos si realmente están ahí? ¿Nos lo dirá la orbitadora europea Mars Express?

Ricardo Amils - Creo que esta pregunta la acabo de contestar. El 25 de abril empieza el desplegamiento de las antenas del radar MARSIS. En unos meses habrá acumulado algo de información para saber si existe esta posibilidad.

Astroseti - Háblenos un poco del proyecto MARTE ¿En qué grado de desarrollo se encuentra? ¿Qué esperan encontrar en el subsuelo de Río Tinto?

Ricardo Amils - El proyecto MARTE tiene dos grandes objetivos, uno de exploración geomicrobiológica del subsuelo de Río Tinto, y otra de demostración de que la tecnología para perforar en Marte está madura. El desarrollo del primer objetivo se empezó en el otoño del año pasado. En estos momentos estamos analizando los 220 metros de cores extraídos por métodos convencionales de perforación. De momento se han detectado señales de alteración de la pirita masiva del filón. Hay indicios de actividad microbiológica, pero estos experimentos son complejos y llevan su tiempo. La investigadora principal del proyecto, Carol Stoker (NASA Ames), informó en la reunión de Astrobiología del estado de la cuestión. En estos momentos se está preparando la segunda campaña de perforación que complementará la realizada el año pasado. Al mismo tiempo los ingenieros están desarrollando la metodología de simulación de una misión de perforación en Marte. Esta parte se desarrollará el año próximo. Lo que se pretende averiguar en este proyecto es la posible existencia de un reactor subterráneo que permita explicar las características de Río Tinto. Este reactor podría funcionar en condiciones anaerobias. La demostración de que la tecnología para perforar Marte está madura complementa al primer objetivo y le da una dimensión netamente astrobiológica. Este proyecto que se está desarrollando mediante una colaboración entre el Centro de Astrobiología e investigadores de distintos centros dela NASA y otras instituciones norteamericanas es una excelente oportunidad para demostrar que la ciencia y la tecnología en nuestro país está preparada para colaborar en misiones espaciales, como es la exploración del subsuelo de Marte, probablemente la próxima frontera en el planeta rojo.

Astroseti - Tras el éxito de los robots geológicos en Marte, ahora el paso lógica será enviar sondas preparadas para detectar biomarcadores activos o fósiles. ¿Hay probabilidades de que instrumento SOLID desarrollado en España sea montado a bordo de uno de estos futuros rovers?

Ricardo Amils - El instrumento SOLID que se está desarrollando en el Centro de Astrobiología está diseñado para detectar distintos tipos de biomarcadores y su inclusión en el proyecto MARTE es para demostrar que esta tecnología está preparada para su inclusión en futuras misiones de exploración espacial. Obviamente que eso suceda depende de muchas variables difíciles de predecir, pero la demostración de su utilidad en una misión de simulación es el primer paso para su inclusión en una misión real. Supongo que no es necesario añadir que sería un éxito de la ciencia española el que se pudiera conseguir.

Astroseti - ¿Cual es en su opinión la explicación más plausible a la presencia de esos niveles tan bajos de metano detectados recientemente por la Mars Express en Marte?

a) Origen Volcánico
b) Transportado por Meteoritos
c) Bioactividad subterránea

Ricardo Amils - Yo creo que las más plausibles son la a) y la c). A mí me gustaría que sea la c) pero obviamente habrá que demostrarlo.

Astroseti - Sin duda, usted conoce el trabajo de John Rummel, que trata de evitar la contaminación de ambientes planetarios con organismos provenientes de otros mundos. ¿Ir a Marte y traerse a la Tierra muestras de una hipotética forma de vida no es correr un riesgo demasiado elevado?

Ricardo Amils - Honestamente no creo que sean un verdadero peligro. De cualquier manera es lícito que haya gente que se preocupe de estos temas. El gran debate en estos momentos, y que se agudizará en los próximos años, es la esterilización de las muestras recuperadas, lo cual no sería demasiado bueno para la supervivencia de biomarcadores. Creo que su manipulación en unas instalaciones convenientemente aisladas sería más que suficiente. Pero la iglesia tiene muchos doctores y habrá que oír todas las opiniones antes de tomar una decisión.

Astroseti - ¿Cuáles son sus expectativas en la investigación de Río Tínto en los próximos años? ¿Qué esperan descubrir allí que aún no sepan?

Ricardo Amils - Aunque parezca mentira aun hay muchas cosas que no conocemos. La investigación sobre el Río Tinto se inició hace quince años con el trabajo pionero de Anabel López-Archilla. Desde entonces hemos aprendido muchas cosas, y sobre todo hemos logrado convencer que es un ecosistema de interés astrobiológico, pero hay muchas cosas que hacer. En estos momentos se ha iniciado la exploración de los sedimentos del río que pudieran albergar un nivel inesperado de diversidad, sobre todo procariótica. El proyecto MARTE está explorando el subsuelo. En colaboración con Woods Hole se están caracterizando los eucariotas que viven felices a pH 2 y frente elevadas concentraciones de metales pesados extremadamente tóxicos. En colaboración con los ingenieros del CAB se ha desarrollado un submarino que está preparado para estudiar el fondo del lago ácido de Peña de Hierro. A los micropaleontólogos les interesa conectar Río Tinto con la historia del hierro en nuestro planeta. Y sin lugar a dudas la exploración de Marte guiará de alguna manera nuestros próximos pasos de exploración del río rojo.

Astroseti - Eso es todo.., muchas gracias por su tiempo.