Una nueva investigación realizada por un equipo transatlántico de científicos sugiere que las bacterias podrían sobrevivir en las sustancias químicas salobres que existen en Marte. Encelado, Europa Plutón y posiblemente en otros lugares.

El descubrimiento de plumas y océanos subterráneos en la luna Europa de Júpiter, materiales orgánicos en Marte, y la probabilidad de respiraderos hidrotermales en los océanos de Encelado, la luna de Saturno, pulgadas de la humanidad más cerca de descubrir la vida en otros lugares. Tal vida tendría que soportar ambientes extremos, y estudios previos indican que varios tipos de bacterias pueden.

Los océanos líquidos en algunos cuerpos lejos del Sol tienen puntos de congelación más bajos debido a las sustancias químicas y las sales que equivalen al anticongelante. por lo que la vida microbiana tendría que sobrevivir tanto a las temperaturas como a los elementos. Para ampliar los parámetros de supervivencia microbiana, investigadores de la Universidad Técnica de Berlín, Universidad de Tufts, Colegio Imperial de Londres, y la Universidad Estatal de Washington realizaron pruebas con Planococcus halocryophilus, una bacteria que se encuentra en el permafrost ártico.

Sometieron a las bacterias al sodio, cócteles de magnesio y cloruro de calcio, así como soluciones de perclorato, que es un compuesto químico que puede ayudar a Marte a mantener agua líquida durante el verano. Autor principal Jacob Heinz, del Centro de Astronomía y Astrofísica de la Universidad Técnica de Berlín, dice que los investigadores se expandieron más allá de la solución convencional de cloruro de sodio porque "hay mucho más que eso en Marte".

Tóxico para la vida

Dado que los percloratos son tóxicos en grandes concentraciones, los investigadores querían determinar si, cuánto y en qué concentraciones podrían inhibir la supervivencia bacteriana. Las tasas de supervivencia de las bacterias en el perclorato fueron mucho más bajas que en todas las demás soluciones, aunque a temperaturas tan bajas como –30 grados Celsius (–22 grados Fahrenheit), las tasas fueron ligeramente mejores.

Heinz explica que la depresión más baja del punto de congelación (la medida en que un soluto puede reducir la temperatura de congelación de una solución) para el perclorato requiere aproximadamente el 50 por ciento de la masa de la solución total, que es increíblemente alto en comparación con la depresión del punto de congelación de otros cloruros. Dada su toxicidad, la baja capacidad de supervivencia de las bacterias en soluciones concentradas de perclorato no es sorprendente.

¿Significa eso que Marte no puede soportar la vida microbiana? Según Heinz, la vida todavía es una posibilidad allí. La presencia de perclorato "no excluiría la vida en Marte o en otros lugares, ", dice." Las bacterias en soluciones de perclorato al diez por ciento en masa todavía pueden crecer ". El suelo de la superficie de Marte contiene menos del uno por ciento en peso de perclorato, pero Heinz señala que las concentraciones de sal en las soluciones son diferentes a las del suelo.

Adaptado para sobrevivir

Las soluciones de perclorato líquido también se pueden diluir para aumentar la capacidad de las bacterias para sobrevivir. aunque habría que mantener un equilibrio entre concentración y temperatura.

Teresa Fisher, un doctorado estudiante de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona que se centra en la ecología microbiana y la habitabilidad planetaria, está de acuerdo en que los resultados del estudio no descartan la supervivencia bacteriana en Marte; de ​​hecho, quizás todo lo contrario.

Lugares como el desierto de Atacama (el ambiente más seco del mundo) en Chile y partes de la Antártida tienen niveles de perclorato relativamente altos, Fisher le dice a la revista Astrobiology.

"Me sorprendería que los microbios no hayan desarrollado una forma de lidiar con esa toxicidad, " ella dice.

Generalmente, las temperaturas más frías aumentan la supervivencia microbiana, pero la temperatura no es un factor de "talla única":el tipo de microbio y la composición de la solución química también determinan el punto óptimo para la supervivencia. Los investigadores encontraron que las bacterias en una solución de cloruro de sodio (NaCl) morían en dos semanas a temperatura ambiente. A cuatro grados Celsius, aumento de la supervivencia, y una vez que las temperaturas alcancen los -15 grados Celsius (5 grados Fahrenheit), casi todas las bacterias sobrevivieron. El NaCl tiene un punto de congelación más alto (–21 grados Celsius / –5,8 grados Fahrenheit) que las otras sales; las bacterias en las soluciones de magnesio y cloruro de calcio tuvieron altas tasas de supervivencia a –30 grados Celsius (–22 grados Fahrenheit).

Esto no es sorprendente porque "todas las reacciones, incluidos los que matan células, son más lentos a temperaturas más bajas, "dice Heinz, "pero la capacidad de supervivencia de las bacterias no aumentó mucho a temperaturas más bajas en la solución de perclorato, mientras que las temperaturas más bajas en las soluciones de cloruro de calcio produjeron un marcado aumento en la capacidad de supervivencia ".

Los resultados también variaron entre los tres disolventes salinos más convencionales. Las bacterias en el cloruro de calcio (CaCl2) tuvieron tasas de supervivencia significativamente más bajas que las del cloruro de sodio (NaCl) y el cloruro de magnesio (MgCl2) entre 4 y 25 grados Celsius. pero las temperaturas más bajas impulsaron la supervivencia en los tres.

Los investigadores sometieron a la bacteria a numerosos ciclos de congelación / descongelación que van desde los 25 grados Celsius (77 grados Fahrenheit) a los –50 grados Celsius (–58 grados Fahrenheit). Marte puede sufrir algunos cambios de temperatura en la superficie bastante dramáticos, tanto diurnos como estacionales, dependiendo de la ubicación del planeta, dice Heinz. La temperatura promedio en Marte es de aproximadamente -60 grados Celsius (-76 grados Fahrenheit), con temperaturas en los polos cayendo a –125 grados Celsius (–193 grados Fahrenheit). Como consecuencia, las bacterias necesitan poder soportar fluctuaciones extremas para poder sobrevivir.

Generalmente, las soluciones más saladas mejoraron las tasas de supervivencia de congelación / descongelación. Según Fisher, "bacterias, cuando está estresado, tienen respuestas de choque. Fabrican proteínas específicas que les ayudan a adaptarse, sobrevivir, y hacer frente a entornos perjudiciales ". La adición de un 10 por ciento de cloruro de sodio redujo la tasa de muerte microbiana del 20 al 7 por ciento y aumentó el número de ciclos de congelación / descongelación que las bacterias podían soportar de 70 a 200. Las bacterias fabrican proteínas estabilizadoras como respuesta de choque a ambientes severos, Fisher explica, "pero hay una cantidad limitada de proteínas de choque que las bacterias pueden producir".

Supervivencia versus crecimiento

Si bien el estudio proporciona información sobre las posibilidades microbianas extraterrestres, Heinz enfatiza la diferencia entre sobrevivir y prosperar. El hecho de que las bacterias subsistan en determinadas condiciones no significa que realmente crezcan. Heinz está trabajando actualmente en otro estudio para determinar cómo las diferentes concentraciones de sales a diferentes temperaturas afectan la propagación bacteriana.

"La supervivencia frente al crecimiento es una distinción realmente importante, Fisher afirma:"pero la vida aún logra sorprendernos. Algunas bacterias no solo pueden sobrevivir a bajas temperaturas, pero requieren que se metabolicen y prosperen. Deberíamos intentar ser imparciales al asumir lo que es necesario para que un organismo prospere, no solo sobrevivir ".

Estudios que exploran diversas soluciones salinas, concentraciones, y las temperaturas ayudan a los científicos a enfocar la búsqueda de vida, o al menos no descartar posibilidades, como la supervivencia microbiana en perclorato tóxico. Otras variables inciden en la búsqueda de la vida, como la capacidad de una bacteria para resistir la radiación o la presión atmosférica extrema. There may even be factors we don't know about yet, but with each study, there's one fewer haystack to search.

This story is republished courtesy of NASA's Astrobiology Magazine. Explore the Earth and beyond at www.astrobio.net .