La quimiolitotrofia experimental asistida por microbios brinda la oportunidad de rastrear los supuestos procesos de bioalteración de la corteza marciana. Un estudio sobre la brecha marciana de Noé en el noroeste de África (NWA) 7034, compuesto de materiales de la corteza terrestre antiguos (aproximadamente 4,5 Gyr) de Marte ha proporcionado un prototipo único de vida microbiana diseñado experimentalmente en material marciano real. Como muestran los investigadores en la edición actual de Naturaleza Comunicaciones Tierra y medio ambiente , esta forma de vida de un diseño marciano puro es una rica fuente de biofirmas relevantes para Marte. El estudio fue dirigido por Tetyana Milojevic, el director del grupo de Bioquímica Espacial de la Universidad de Viena.

El Marte primitivo se considera un entorno en el que posiblemente podría haber existido vida. Hubo un tiempo en la historia geológica de Marte en el que podría haber sido muy similar a la Tierra y albergar la vida tal como la conocemos. Al contrario de las condiciones actuales de Marte, cuerpos de agua líquida, una temperatura más cálida y una presión atmosférica más alta podrían haber existido en la historia temprana de Marte. Las posibles formas tempranas de vida en Marte deberían haber podido obtener energía de fuentes minerales inorgánicas y transformar el CO ₂ en biomasa. Estas entidades vivientes son microorganismos comedores de rocas llamados "quimiolitotrofos, "que son capaces de transformar la energía de las piedras en energía de la vida.

Rocas marcianas como fuente de energía para formas de vida antiguas

"Podemos suponer que existieron allí formas de vida similares a los quimiolitótrofos en los primeros años del planeta rojo, ", dice el astrobiólogo Milojevic. Los rastros de esta vida antigua (biofirmas) podrían haberse conservado en los terrenos de Noé con una historia geológica antigua rica en humedad y manantiales minerales que podrían haber sido colonizados por quimiolitotrofos. Para evaluar adecuadamente las biofirmas relevantes para Marte, Es de vital importancia considerar los quimiolitotrofos en entornos mineralógicos relevantes de Marte.

Una de las raras piezas de rocas de Marte fue aplastada recientemente para visualizar las características de la vida basada en materiales marcianos. Las investigaciones utilizaron la genuina brecha marciana de Noé en el noroeste de África (NWA) 7034 (apodada "Belleza negra") para cultivar el termoacidófilo extremo Metallosphaera sedula, un antiguo habitante de las fuentes termales terrestres. Esta muestra de regolito brechado representa la corteza marciana más antigua conocida de las antiguas edades de cristalización (ca. 4,5 Ga).

Un ejemplar de "Belleza negra"

"Black Beauty es una de las sustancias más raras de la Tierra, una brecha marciana única formada por trozos de corteza marciana (algunas de ellas datan de 4,42 ± 0,07 mil millones de años) y expulsadas hace millones de años de la superficie marciana. Tuvimos que elegir un enfoque bastante audaz de triturar unos pocos gramos de preciosa roca marciana para recrear el posible aspecto de la forma de vida más temprana y simple de Marte. "dice Tetyana Milojevic, autor correspondiente del estudio, sobre la investigación proporcionada por colegas de Colorado, NOSOTROS..

Como resultado, los investigadores observaron cómo una oscuridad, La masa de tierra de grano fino de Black Beauty fue biotransformada y utilizada para construir partes constitutivas de células microbianas en forma de depósitos biominerales. Utilizando una completa caja de herramientas de técnicas de vanguardia en cooperación con el Centro Austriaco de Microscopía Electrónica y Nanoanálisis en Graz, Los investigadores exploraron interacciones microbianas únicas con la genuina brecha marciana de Noé hasta una resolución a nanoescala y atómica. M. sedula que vivía en el material de la corteza marciana produjo distintas huellas digitales mineralógicas y metabólicas, lo que puede brindar la oportunidad de rastrear los supuestos procesos de bioalteración de la corteza marciana.

Análisis de huellas digitales metabólicas y mineralógicas.

"Cultivado en material de la corteza marciana, el microbio formó una cápsula mineral robusta compuesta de hierro complejado, fosfatos de manganeso y aluminio. Aparte de la masiva incrustación de la superficie celular, hemos observado la formación intracelular de depósitos cristalinos de naturaleza muy compleja (Fe, Óxidos de manganeso, silicatos de Mn mixtos). Estas son características únicas distinguibles de crecimiento en la brecha marciana de Noé, que no observamos anteriormente al cultivar este microbio en fuentes minerales terrestres y un meteorito condrítico pedregoso, "dice Milojevic, quien recientemente recibió una beca ERC Consolidator Grant por su investigación sobre la biogenicidad de los materiales marcianos.

Los patrones de biomineralización complejos y multifacéticos observados de M. sedula cultivada en Black Beauty revelaron la riqueza, mineralogía diversa y naturaleza multimetálica de este antiguo meteorito marciano. Los patrones únicos de biomineralización de las células de M. sedula cultivadas con Black Beauty enfatizan la importancia de los experimentos con materiales marcianos genuinos para las investigaciones astrobiológicas relevantes para Marte. "La investigación de astrobiología sobre Black Beauty y otras muestras similares puede brindar un conocimiento invaluable para el análisis de muestras de Marte devueltas con el fin de evaluar su biogenicidad potencial, "concluye Milojevic.