"Hemos demostrado por vez primera que, concretamente, es posible la fotosíntesis en micronichos en la superficie de Marte", ha manifestado Jean-Pierre de Vera, científico del Instituto del Centro Aeroespacial Alemán de Investigación Planetaria de Berlín. En nuestro planeta, los líquenes de la Antártida han mostrado que son capaces de ir más allá de la supervivencia y la adaptación a la vida en condiciones marcianas simuladas.adidas superstar damen glitzer silber

Marte

El mero hecho de sobrevivir a temperaturas tan bajas como -51 ºC y soportar un bombardeo de radiación durante 34 días podría parecer toda una hazaña por sí misma, pero el liquen, un ser simbiótico entre un hongo y un alga, también demostró que podía adaptarse a desarrollar una vida normal en las duras condiciones marcianas, siempre y cuando el liquen viva en condiciones "protegidas" de gran parte de la radiación, dentro de "micronichos" tales como puedan ser grietas en el suelo o en rocas de Marte.

"No se ha realizado ningún estudio con anterioridad sobre la adaptación a las condiciones marcianas", manifestó de Vera. Es de especial importancia investigar la adaptación, ya que nos brinda más información acerca de las interacciones de la vida en relación con su entorno".

Anteriores experimentos de simulación de vida marciana se centraron en la simple medición de supervivencia de organismos al final de un determinado periodo de tiempo. Por el contrario, de Vera y su equipo de colegas alemanes y estadounidenses midieron la actividad del liquen durante todo el experimento que se detalla en la edición de septiembre de la revista Planetary and Space Science. Quería observar si el liquen continuaba con su actividad normal en vez de aferrarse a la vida en estado latente.

Dos grupos de muestras de líquenes fueron colocados en el interior de una cámara de simulación del ambiente marciano cuyo tamaño era el de una gran olla a presión que, a su vez, se encontraba dentro de un refrigerador. Esto permitió a los investigadores simular casi todas las variables acerca de las condiciones marcianas, tales como la química atmosférica, la presión, la temperatura, la humedad y la radiación solar, con las únicas excepciones de la gravedad marciana y la radiación galáctica adicional.

En el Instituto de Investigaciones Planetarias, una de las muestras de líquenes fue expuesta a todo el efecto de la radiación esperada en la superficie marciana, mientras que el segundo conjunto de muestras recibió una dosis de radiación casi 24 veces menor para simular la vida en condiciones "protegidas". Un tercer grupo de muestras de líquenes fue situado en el exterior de la cámara a modo de control.

Ambos grupos de muestras de líquenes sobrevivieron durante un mes bajo condiciones marcianas, sin embargo, una dosis más enérgica de radiación procedente de una lámpara de Xenón, como simulación de las condiciones de radiación en la superficie marciana, mantuvo al grupo de muestras sin protección más allá del mero hecho de aferrarse a la supervivencia.

Únicamente los líquenes "protegidos" llevaron a cabo sus actividades normales tales como la fotosíntesis para convertir la luz solar en energía química por sí mismos. El liquen protegido se recuperó rápidamente después del periodo de "shock" inicial, adaptándose bastante bien para intensificar sus actividades fotosintéticas durante todo el tiempo hasta el final del experimento.

De Vera aclaró, "hemos demostrado por vez primera que, en particular, es posible la fotosíntesis en micronichos en la superficie de Marte.

Los líquenes elegidos para el experimento fueron los denominados "chlorophanum" que han demostrado ser campeones de la supervivencia, incluso antes de la simulación de la atmósfera marciana. Los investigadores realizaron toma de muestras de diversos líquenes en la región rocosa superior de Black Ridge en la Tierra Victoria de la Antártida Norte, un paisaje helado y seco no muy diferente a la de muchos lugares de Marte.

Marte

En el último experimento de simulación de Marte, no se trató de reproducir las tormentas de polvo marcianas que podían cubrir todo el planeta durante un mes, pero de Vera puntualizó que, los líquenes han podido sobrevivir en un estado de reposo desde hace miles de años en nuestro planeta, aunque estuvieran recubiertos de polvo, nieve o hielo.

Los líquenes terrestres pueden no ser los únicos posibles supervivientes en Marte, otros estudios realizados por de Vera han sugerido que, las bacteria productoras de metano, conocidas como metanógenas, también podrían regentar una existencia marciana.

De Vera añadió, "existen importantes indicios de que la vida terrestre podría sobrevivir, ser metabólicamente activa y adaptarse fisiológicamente para vivir en Marte durante los periodos de tiempo que se han investigado".

Los resultados del experimento tienen enormes implicaciones para las misiones robóticas en curso en busca de evidencias de vida en Marte. En primer lugar, confirman que tales misiones harían bien en centrarse en la búsqueda de una posible vida marciana dentro de los entornos de "micronichos", debajo del suelo o en el interior de rocas protegidas de la radiación presentes en su superficie. En segundo lugar, dan por sentado la idea de que la vida marciana si fuera semejante a la terrestre, podría haber sobrevivido hasta hoy.

La notable adaptación del liquen a las condiciones marcianas, nos sugiere una tercera cuestión, igual de importante, que justifica las precauciones en curso realizadas por la NASA y otras agencias espaciales para garantizar que organismos de la Tierra no realicen accidentalmente autostop en su viaje a Marte. Estas medidas de protección planetarias parecen probables que continúen hasta el día de una posible colonización humana de Marte y que quizás pudieran modificar durante el proceso, el paisaje del planeta.

Debido a que actualmente la superficie de Marte está seca y totalmente congelada durante todo el año, resulta difícil encontrar un lugar en la Tierra que pueda servir para realizar una simulación de laboratorio que sea realmente similar al de Marte, pero existen dos lugares que son muy parecidos: Los altos Valles Secos de la Antártida y el super-árido desierto de Atacama (que se muestra a continuación). Ambos se han convertido en los principales destinos para los científicos que desean comprender los límites extremos de la vida en la Tierra y sus perspectivas en Marte.

Marte

Jocelyne DiRuggiero, profesora asociada de Biología en la Johns Hopkins University en Baltimore, Maryland, está estudiando las muestras de ambos lugares. Ella está interesada en las similitudes y en las diferencias entre las comunidades microbianas que viven en estas dos regiones desérticas extremas. En ambos lugares, hay muy poca agua líquida presente. En el centro del desierto de Atacama pueden pasar años entre una lluvia y la siguiente, pero es una región cálida, de modo que, cuando hay una precipitación hay disponible una cantidad apreciable de agua líquida durante un periodo muy corto de tiempo.

En el University Valley, uno de los altos Valles Secos de la Antártida, la disponibilidad de agua en estado líquido se encuentra limitada de una manera diferente. El University Valley, recibe más precipitación regular que el de Atacama, pero es un lugar tan frío que toda la precipitación cae en forma de nieve y permanece congelada.

El Valle Seco de la Antártida es un lugar ideal para los científicos para estudiar cómo se formaron las hendiduras de la Tierra; su paisaje actual se ha estado erosionando durante millones de años y posteriormente ha disminuido drásticamente. Los investigadores han etiquetado la región de los Valles Secos como la de un "paisaje reliquia", puesto que es el único lugar de la Tierra cuyo aspecto actual es idéntico a como lo era hace millones de años.

Bruce Marsh geólogo de la Universidad Johns Hopkins, encontró los Valles Secos en 1993 y añadió que, "constituye el único lugar de la Tierra donde el sistema de desagüe se ha desarrollado de ésta manera. El poder permanecer en las plataformas de lava solidificada depositada por la actividad magmática hace 180 millones de años, resulta impresionante. Lo que realizamos en estos ambientes es intentar comprender que hay allí, ¿qué pueden estar haciendo esos organismos y cómo están distribuidos?, manifestó DiRuggiero, y además, ver si los organismos son "muy activos metabólicamente" o por el contrario "sólo están allí porque han sido traídos por el viento".

La herramienta principal de DiRuggiero constituye la secuenciación de su ADN. Trabajando con muestras del suelo que tan solo pesan de una a dos décimas de grama (aproximadamente una cucharadita), extraemos el ADN de los microbios presentes en cada muestra y acto seguido lo enviamos a un laboratorio para su secuenciación.

La preparación de las muestras es un proceso difícil debido a que no hay muchos microbios en ellas. Cada gramo de suelo puede contener quizás hasta mil, un número verdaderamente pequeño. La misma cantidad de muestra en el suelo ordinario contiene normalmente entre un millón y mil millones de organismos.

Cuando se trabaja con poblaciones microbianas tan extremadamente pequeñas, la contaminación constituye un problema grave. Ella debe tener especial cuidado de no contaminarlas con células de la piel o caída de cabellos en las muestras. El sólo hecho de estornudar o toser podía contaminarlas. Así DiRuggiero realiza su trabajo bajo una campana especial que evita el contacto con el aire exterior, y aun así suele tener problemas debido a que algunos de los filtros de sílice que utiliza para extraer el ADN de sus muestras llegan ya con células microbianas adheridas e ellos.

Aunque ella dice que tiene más tiempo para trabajar con las muestras de Atacama, afirma que las muestras procedentes del University Valley son particularmente interesantes, debido sobre todo a que se encuentra próximo al Polo Sur y a casi dos kilómetros sobre el nivel del mar, estando la tierra congelada incluso en verano. Hay pocos lugares en el mundo donde suceda esto. Afirma que es "unos 40 ºC más frío que el suelo de Atacama".

Marte

Esa diferencia de temperaturas representa un valor significativo en términos de habitabilidad. Hay más microbios en el suelo del University Valley que en el suelo de Atacama.

DiRuggiero añade que, "en estos momentos, el único parámetro que hemos medido que diferencia a las poblaciones de la Antártida y el desierto de Atacama es la temperatura". En ambos lugares "los suelos son muy secos y muy pobres en compuestos orgánicos y además contienen una gran cantidad de sal. La gran diferencia es la temperatura. Todavía no sabemos lo que significa realmente".

Puede parecer extraño que los microbios puedan ser más felices en condiciones de subcongelación que en un desierto cálido, "esto es contrario a la experiencia humana pero tiene sentido para los microbios", ha manifestado a través de un correo electrónico Chris McKay cinetífico planetario de la NASA del Ames Research Center en Moffet Field, California, quien añadió, "el frío les permite aletargarse y constituye un mecanismo para la supervivencia. Este resultado es bastante prometedor para la vida en los fríos desiertos de Marte". Mc Kay dirige el equipo IceBite, financiado por la NASA, que está ensayando un prototipo de extracción de muestras mediante perforación para su posible uso en una futura misión a Marte. El equipo de IceBite fue quien obtuvo las muestras del University Valley cuyo estudio realiza DiRuggiero.

Hasta ahora, DiRuggiero ha estado trabajando con muestras del University Valley recogidas por el equipo IceBite durante la primera estación en 2009. Ella estuvo esperando con expectación conseguir muestras más abundantes a finales de 2010 de la Antártida.

Debajo de la capa seca de suelo del University Valley se encuentra lo que denominamos "suelo cementado por hielo, que básicamente es barro helado, y ese barro ha permanecido congelado desde hace miles y miles de años", manifestó DiRuggiero. Así que, la pregunta es la siguiente, "¿hay agua disponible para los microorganismos y podemos observar alguna diferencia entre la población microbiana de este suelo y el anterior cementado por hielo que se encuentra justo debajo?".

Existen algunas evidencias recogidas el pasado año por el equipo IceBite basadas en datos climatológicos que, en la interfase entre la tierra seca y el barro congelado "podría haber tenido lugar alguna fusión durante el verano", según DiRuggiero, y "es posible que haya agua disponible al menos en parte del tiempo, y los microbios podrían estar en crecimiento y metabolismo activo al menos durante una pequeña parte del año".

Por "fusión" no queremos decir que el suelo esté empapado o con barro, o que la temperatura se eleve por encima de cero, más bien significa que se pueden formar capas delgadas de agua líquida entre los granos de arena que conforman el suelo y el hielo que se encuentra por debajo de ella. Esta razón evidencia la existencia de agua para los microbios, son pequeños y en consecuencia no necesitan grandes cantidades de ella.

McKay aclaró, "a temperaturas superiores a -20 ºC, existe una capa de agua no congelada entre los granos de arena y el hielo. Estas capas pueden albergar vida microbiana al menos por debajo de -15 ºC. En el Marte actual, las temperaturas del hielo presente en el suelo son demasiado frías para que éste efecto sea útil", pero Marte experimenta un cabeceo, y actualmente está inclinado sobre su eje aproximadamente el mismo ángulo que la Tierra.

Sin embargo, hace cinco millones de años, Marte estuvo inclinado formando un ángulo de unos 45º y casi la mitad de cada año marciano (el equivalente a casi un año terrestre), las regiones polares reciben la luz solar de forma constante. En aquel entonces, "el hielo helado de las regiones polares", el lugar donde aterrizó en 2008 la sonda espacial Phoenix de la NASA, "habría sido mucho más cálido. Creemos que habría sido en el rango de -15ºC a -20ºC, por lo tanto, la existencia de capas de agua líquida en el pasado habría sido una posibilidad".

La pregunta entonces es: si la vida nunca arraigó en Marte, ¿regresó cuando el planeta era más cálido y húmedo? ¿Existían microbios resistentes que desarrollaran una estrategia de supervivencia que les permitiera entrar en un sueño profundo para después de 10 o 20 millones de años cuando el suelo se calentó a -20 ºC despertar y experimentar un crecimiento repentino?.

La respuesta tendrá que esperar hasta que una misión de seguimiento de las regiones polares marcianas pueda cavar más profundamente de como lo hizo Phoenix. Es de tal importancia una perforación polar profunda, que el proyecto IceBite de McKay ya se encuentra trabajando en él para hacerlo posible.

The Daily Galaxy via NASA/Astrobio.net.
Créditos imagen: NASA/JPL y http://www.atacamaphoto.com/

Fuente: Daily Galaxy