El Dr. Alberto Pérez-Huerta utiliza la tomografía con sonda atómica para estudiar material orgánico. Crédito:Universidad de Alabama en Tuscaloosa
Utilizando un potente microscopio, investigadores de la Universidad de Alabama han demostrado un método que puede proporcionar datos sólidos para determinar el origen de la vida en la Tierra y si existió vida en otros planetas.
Dirigidos por geólogos de la UA que se especializan en el uso de microscopios de alta potencia en material biológico, los investigadores demostraron que se pueden encontrar elementos traza de la vida microbiana temprana en rocas y minerales, lo que podría ayudar a determinar cuándo comenzó la vida en la Tierra, según los hallazgos publicados en Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Ciertas bacterias crean cristales, pero puede ser difícil decidir si un diminuto cristal antiguo en una roca fue creado por bacterias o mediante la formación de minerales inorgánicos. Usando tomografía de sonda atómica en un estudio dirigido por el Dr. Alberto Pérez-Huerta, profesor de ciencias geológicas de la UA, los investigadores demostraron que pueden identificar las huellas químicas a nanoescala dejadas por las bacterias que diferencian los cristales de los formados en un proceso geológico.
El método podría usarse en muestras de otros planetas, como un meteorito o un espécimen devuelto de Marte por una nave espacial para juzgar si alguna vez hubo bacterias presentes en la muestra, según los hallazgos.
"Estudios previos que han defendido un vínculo entre el origen de la vida y los minerales se han basado en evidencia circunstancial", dijo Pérez-Huerta. "Nuestro enfoque proporciona la prueba irrefutable que permite a los científicos visualizar evidencia directa de ese vínculo. Esto puede desbloquear una gran cantidad de datos valiosos sobre cómo apareció la vida hace millones de años en la Tierra y puede plantear preguntas sobre qué constituye la vida en otros planetas".
Para el estudio, los investigadores de la UA utilizaron los instrumentos disponibles en el Centro de Investigación Analítica de Alabama, un centro de investigación dedicado a la caracterización a nanoescala:estudiar y manipular materiales que pueden ser 1000 veces más pequeños que un cabello humano. Incluye sondas atómicas que revelan un mapa atómico 3D detallado de un material.
Sin embargo, a esa escala ha sido difícil estudiar los materiales orgánicos, lo que limita las respuestas a la pregunta de cuándo surgió la vida en la Tierra. Los científicos fechan las rocas más antiguas en unos 3.800 millones de años con evidencia potencial de bacterias que aparecen en las rocas hace unos 3.500 millones de años. Sin embargo, no está claro cómo o con precisión cuándo se formaron las bacterias, ni qué tipo de bacteria fue la primera en formarse.
La formación de cristales es el lugar más probable para encontrar estos primeros microbios. Un tipo de forma de vida llamada bacteria magnetotáctica forma cristales magnéticos dentro de sí mismos para alinearse con el campo magnético de la Tierra, creando esencialmente una brújula para la navegación. Cuando mueren, los cristales quedan atrás, pero, con ese tamaño, ha sido difícil saber si un cristal provino de la bacteria.
Usando muestras que se sabe que tienen cristales orgánicos, el proyecto dirigido por la UA mostró que las bacterias magnetotácticas dejan rastros de tamaño nanométrico de los elementos carbono y nitrógeno, necesarios para la vida en la Tierra.
"Demostramos que a esta pequeña escala podemos encontrar los componentes básicos para la vida", dijo Pérez-Huerta. "La capacidad de encontrar estas firmas biológicas nos permite comprender las formas de vida primitivas que comenzaron la evolución". Evidencia de que los impactos de meteoritos gigantes crearon los continentes