El ambiente extremadamente salado, muy frío y casi libre de oxígeno bajo el permafrost de Lost Hammer Spring en el Alto Ártico de Canadá es el que más se parece a ciertas áreas de Marte. Entonces, si desea obtener más información sobre los tipos de formas de vida que alguna vez pudieron haber existido, o que aún pueden existir, en Marte, este es un buen lugar para buscar. Después de mucha búsqueda en condiciones extremadamente difíciles, los investigadores de la Universidad McGill han encontrado microbios que nunca antes se habían identificado. Además, mediante el uso de técnicas genómicas de última generación, han obtenido información sobre sus metabolismos.

En un artículo reciente en The ISME Journal , los científicos demuestran, por primera vez, que las comunidades microbianas que viven en el Alto Ártico de Canadá, en condiciones análogas a las de Marte, pueden sobrevivir comiendo y respirando compuestos inorgánicos simples del tipo que se ha detectado en Marte (como el metano , sulfuro, sulfato, monóxido de carbono y dióxido de carbono). Este descubrimiento es tan convincente que la Agencia Espacial Europea seleccionó muestras de los sedimentos de la superficie de Lost Hammer para probar las capacidades de detección de vida de los instrumentos que planean usar en la próxima misión ExoMars.

Desarrollando un plan para la vida en Marte

Lost Hammer Spring, en Nunavut, en el Alto Ártico de Canadá, es uno de los manantiales terrestres más fríos y salados descubiertos hasta la fecha. El agua que sube a través de 600 metros de permafrost hasta la superficie es extremadamente salada (~24 % de salinidad), siempre a temperaturas bajo cero (~−5 °C) y casi no contiene oxígeno (<1 ppm de oxígeno disuelto). Las altísimas concentraciones de sal evitan que el manantial Lost Hammer se congele, manteniendo así un hábitat de agua líquida incluso a temperaturas bajo cero. Estas condiciones son análogas a las que se encuentran en ciertas áreas de Marte, donde se han observado depósitos de sal generalizados y posibles manantiales de sal fría. Y aunque estudios anteriores han encontrado evidencia de microbios en este tipo de entorno similar al de Marte, este es uno de los pocos estudios que encuentran microbios vivos y activos

Para obtener información sobre el tipo de formas de vida que podrían existir en Marte, un equipo de investigación de la Universidad McGill, dirigido por Lyle Whyte del Departamento de Ciencias de Recursos Naturales, ha utilizado herramientas genómicas de última generación y métodos de microbiología de células individuales para identificar y caracterizar una comunidad microbiana novedosa y, lo que es más importante, activa en este manantial único. Encontrar los microbios y luego secuenciar su ADN y ARNm no fue tarea fácil.

Se necesita una forma de vida inusual para sobrevivir en condiciones difíciles

"Tomó un par de años de trabajo con el sedimento antes de que pudiéramos detectar con éxito las comunidades microbianas activas", explica Elisse Magnuson, Ph.D. estudiante en el laboratorio de Whyte y el primer autor del artículo. "La salinidad del ambiente interfiere tanto con la extracción como con la secuenciación de los microbios, así que cuando pudimos encontrar evidencia de comunidades microbianas activas, fue una experiencia muy satisfactoria".

El equipo aisló y secuenció el ADN de la comunidad de primavera, lo que les permitió reconstruir los genomas de aproximadamente 110 microorganismos, la mayoría de los cuales nunca antes se habían visto. Estos genomas han permitido al equipo determinar cómo estas criaturas sobreviven y prosperan en este entorno extremo único, actuando como planos para posibles formas de vida en entornos similares. A través de la secuenciación del ARNm, el equipo pudo identificar genes activos en los genomas y, en esencia, identificar algunos microbios muy inusuales que se metabolizan activamente en el entorno extremo de la primavera.

No hay necesidad de material orgánico para sustentar la vida

"Los microbios que encontramos y describimos en Lost Hammer Spring son sorprendentes porque, a diferencia de otros microorganismos, no dependen de la materia orgánica ni del oxígeno para vivir", añade Whyte. "En cambio, sobreviven comiendo y respirando compuestos inorgánicos simples como metano, sulfuros, sulfato, monóxido de carbono y dióxido de carbono, todos los cuales se encuentran en Marte. También pueden fijar dióxido de carbono y gases de nitrógeno de la atmósfera, todos los cuales los hace altamente adaptados para sobrevivir y prosperar en ambientes muy extremos en la Tierra y más allá".

Los próximos pasos en la investigación serán cultivar y caracterizar aún más a los miembros más abundantes y activos de este extraño ecosistema microbiano, para comprender mejor por qué y cómo prosperan en el estiércol muy frío y salado de Lost Hammer Spring. Los investigadores esperan que esto, a su vez, ayude en la interpretación de los emocionantes pero enigmáticos isótopos de azufre y carbono que se obtuvieron recientemente del rover Curiosity de la NASA en el cráter Gale en Marte. + Explora más

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