Crédito de imagen: NASA / JPL
Durante la reunión informativa de la misión de la NASA del martes sobre el progreso con el rover en Meridiani Planum, el investigador principal del Mars Exploration Rover (MER), Steve Squyres introdujo no solo nuevas evidencias sorprendentes de agua, sino otra pieza nueva para el rompecabezas astrobiológico más grande: agua y azufre. "Con esta cantidad de sulfato [hasta un cuarenta por ciento de sales de azufre en algunos lugares cerca del sitio de aterrizaje de Opportunity], es necesario involucrar agua".
Pero el agua es solo la primera pieza del rompecabezas en cualquier imagen biológica futura para el planeta rojo, según los científicos de la misión. Este sentimiento fue subrayado al considerar solo algunas de las piezas del rompecabezas que aún faltan. El tiempo, por ejemplo, es un elemento aún por considerar. "Sabemos que los elementos biogénicos mayores y menores esenciales existen en Marte", escribió Rocco Mancinelli, científico del Instituto SETI, "El factor principal para determinar si la vida podría haber surgido en Marte radica en determinar si el agua líquida existió en su superficie durante suficiente tiempo". hora. La historia del agua se encuentra dentro de la mineralogía de las rocas ".
Habitabilidad y energía
Pero ahora que algunas partes locales de Marte muestran una promesa mineralógica de tal agua, al menos temporalmente "empapada" en su registro geológico, ¿qué otros ingredientes clave podrían ser necesarios a continuación, particularmente para apoyar un caso convincente para la antigua habitabilidad? La pregunta difícil exige una comparación con lo que los microbiólogos saben sobre la vida en la Tierra, por lo que uno debe comenzar con un experimento más simple: ¿cómo sobreviviría un resistente microbio terrestre hoy en Marte?
No particularmente bien, según la mayoría de los microbiólogos. Los problemas compuestos de las bajas temperaturas, las bajas presiones y la escasa energía son múltiples en el Marte actual, incluso cuando se considera que "hoy" incluye las últimas decenas de millones de años en la historia meteorológica de Marte.
En comparación con la temperatura promedio de la Tierra de 15 C (59 F), Marte a nivel mundial tiene una temperatura promedio de -53 C (-63.4 F). Si bien las temperaturas transitorias ocasionalmente se elevan por encima del punto de congelación del agua en las regiones ecuatoriales alrededor de ambos sitios de aterrizaje, la mayoría de los escenarios biológicos necesitan una inyección de calor básico. Un caso habitable para el planeta rojo generalmente presenta un Marte perdido hace mucho tiempo, uno que era a la vez más húmedo y más cálido de lo que podría parecer hostil incluso para las formas de vida más resistentes conocidas hoy en día.
La próxima generación de mejores microbios, el desulfotomaculum
Pero una vez que se identifica una fuente de agua, quizás el mayor problema inmediato en Marte es la atmósfera muy delgada e irrespirable, que es solo el uno por ciento de la presión del nivel del mar de la Tierra. Si se expone en la superficie, un microbio en Marte hoy se desecaría y congelaría rápidamente. Es decir, a menos que pueda lograr algún tipo de hibernación una vez que el entorno se vuelva extremo a su biología favorecida. Un candidato microbiano prometedor debe desarrollar algunos medios para esporular, ya que resultaría una gran ventaja para hibernar durante largos períodos cada vez que el clima marciano se vuelva inhóspito.
Los científicos intrigados por la evidencia antigua y hasta ahora local del agua descubierta cerca del sitio de Opportunity han planteado la pregunta especulativa: ¿las bacterias formadoras de esporas y reductoras de sulfato ofrecerían un nuevo organismo modelo para la próxima generación de cazadores de microbios de Marte?
Según un miembro veterano del equipo científico de Viking y MER, Benton Clark, uno de esos candidatos ha sido un contendiente principal por resistir las duras condiciones marcianas que de otra manera podrían estresar fatalmente a un microbio. Clark, de Lockheed Martin en Denver, dijo: "Siempre he tenido un organismo favorito, Desulfotomaculum, que es un organismo que puede vivir del sulfato, como lo encontramos en estas rocas".
Desde 1965, cuando se descubrió y clasificó al formador de esporas por primera vez, su biología ha ofrecido algunos de los mejores extremos para la supervivencia microbiana. Vivir sin luz solar mientras se forman esporas cuando el clima es frío o seco podría hacer de este resistente organismo un modelo a considerar entre los futuros científicos planetarios.
Independencia primitiva de energía solar
En términos generales, el nombre Desulfotomaculum significa una "salchicha" que reduce los compuestos de azufre. Es un organismo en forma de bastón; el latín, -tomaculum, significa "salchicha". El desulfotomaculum es un anaerobio, lo que significa que no requiere oxígeno. Terrestre, se encuentra en el suelo, el agua y las regiones geotérmicas, y en los intestinos de insectos y animales. Su ciclo de vida depende de la reducción de compuestos de azufre como el sulfato de magnesio (o sales de epsom) a sulfuro de hidrógeno.
Los microbios que metabolizan el azufre utilizan una forma muy primitiva de generación de energía: su acción química es tan importante como su hábitat inmediato. Por lo que sabemos sobre las condiciones en la Tierra primitiva, probablemente hacía calor y había mucha luz ultravioleta (UV). Era una atmósfera reductora, por lo que cosas como el sulfuro de hidrógeno como fuente inorgánica de energía son probablemente lo que estaba disponible para usar. En la Tierra, algunas especies de Desulfotomaculum crecen de manera óptima a 30-37 ° C, pero pueden crecer a otras temperaturas dependiendo de cuál de las casi 20 especies de Desulfotomaculum se está cultivando.
En el planeta helado y seco tan lejos del Sol, cualquier cosa que se metabolice con éxito también se beneficiaría de algunas vías novedosas además de la fotosíntesis para producir energía. Sorprendentemente, aunque ciertos tipos de riesgos de radiación en Marte pueden ser traicioneros, la falta de luz solar UV es un problema inmediato. ¿Qué tipo e intensidad de luz solar podría ser más útil para la vida verde o rica en clorofila común en la Tierra? O cuándo podría prosperar un microbio solo con sombra útil de la cobertura del suelo o un saliente rocoso oscuro. Prescindir de la luz solar directa podría ser una norma marciana.
“[Desulfotomaculum] necesita algo de hidrógeno para ir con eso, pero [azufre] es su fuente de energía. Puede funcionar independientemente del sol ", dijo Clark. "La razón por la que me gusta este último organismo es porque también puede formar esporas, por lo que puede hibernar durante estos tiempos intermedios en Marte entre los hechizos más cálidos y las diferencias en la oblicuidad [solar] que conocemos".
“Entonces, además de la evidencia física de los fósiles”, dijo Clark, “puedes tener evidencia química. Resulta que el azufre es uno de esos trazadores que funcionan bastante bien en el fraccionamiento isotópico. Cuando los organismos vivos procesan azufre, tienden a fraccionar los isótopos de manera diferente a las formas geológicas o mineralógicas ... Así que hay organismos y formas isotópicas para buscarlo. Para hacer el análisis isotópico, probablemente tendrá las muestras de vuelta en la Tierra ".
Preservando la vida
El geólogo del MIT, John Grotzinger, abordó la difícil cuestión de cómo un futuro planificador de misiones podría comenzar a formular una estrategia biológica general. Después de aterrizar con éxito cerca de este tipo de afloramiento en el sitio de la Oportunidad, ¿puede una futura misión de Marte buscar evidencia de vida fósil? "La respuesta a esta pregunta es muy simple. En la Tierra, que es la única experiencia que tenemos, encontrar fósiles preservados en rocas antiguas es muy raro. Tienes que hacer todo lo posible para optimizar la situación para su preservación ".
Desde el comienzo de la misión Opportunity, Andrew Knoll, paleontólogo de Harvard y miembro del equipo científico de MER, dijo a la revista Astrobiology Magazine que "la verdadera pregunta que uno debe tener en cuenta al pensar en Meridiani es: ¿Qué firmas de que la biología en realidad se conserva en rocas diagenéticamente estables? Si el agua está presente en la superficie marciana durante 100 años cada 10 millones de años, eso no es muy interesante para la biología. Si está presente durante 10 millones de años, eso es muy interesante ".
"Primero te preocupas por la preservación", enfatizó Grotzinger. “Apunta su estrategia para optimizar la preservación. Si había algo allí, estas [condiciones pueden ser] ideales para las cápsulas del tiempo ... pero es un desafío. ... Queremos instar a la precaución al interpretar estos resultados en este momento ".
"Estén atentos", concluyó Squyres.
Fuente original: NASA / Astrobiology Magazine
