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Vida a bajo cero

Usando una disolución especial los microorganismos pueden sobrevivir largas temporadas a 80 grados bajo cero. Esto amplía las posibilidades de que exista vida en lugares fríos fuera de la Tierra.

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Cuando queremos esterilizar algo lo sometemos a altas temperaturas. Hasta hace no tanto se creía que esta alta temperatura garantizaba la muerte de todos lo microorganismos. Sin embargo el hallazgo de extremófilos que viven a temperaturas de hasta 120 grados centígrados demostró que esto no era así. La condición para que sea posible este tipo de vida extrema es que la presión sea lo suficientemente elevada como para que el agua no hirviera, algo que ocurre en el fondo del océano. Pero los investigadores creía que el límite inferior era infranqueable y que por debajo de cierta temperatura la vida era imposible, entre otras cosas porque el agua se congelaría y las membranas celulares se volvería rígidas.
Ahora un grupo de microbiólogos de Queen’s University dirigidos por John Hallsworth ha demostrado que esto tampoco es cierto. Como hipótesis de partida consideraron que un soluto especial podría no solamente evitar la congelación del agua alrededor de los microorganismos, sino además evitar los efectos perniciosos de las bajas temperaturas.
Se fijaron en el glicerol, que es usado naturalmente de forma rutinaria como protector de macromoléculas para así proteger las células de las bajas temperaturas. Este compuesto también se usa industrialmente como anticongelante, pues consigue rebajar la temperatura de congelación del agua si está disuelto en él a altas concentraciones. Es decir, produce un descenso crioscópico.
Así que se pusieron manos a la obra y usaron varios solutos con esta misma propiedad y observaron el crecimiento de extremófilos en dichas disoluciones. También experimentaron con solutos que tienen la justamente la propiedad contraria.
En estos experimentos usaron diferentes tipos de hongos tolerantes al frío, una clase de extremófilos que se puede encontrar en hábitats con poca agua. Estos organismos prosperaron igual de bien en ambos tipos de disoluciones cuando la temperatura era de 30 grados centígrados. Sin embargo, a 1,7 grados los microorganismos en el medio con agente crioscópico empezaron a prosperar mejor.
Después, estos investigadores sometieron a esporas de este hongo a una temperatura de 80 grados bajo cero en ambos tipos de disoluciones. Sólo el 5% de ellas tratadas con “disolución crioscópica” murieron, frente al 60% en el otro tipo de disolución.
Según Hallsworth el descubrimiento tendría implicaciones para la posible vida en otros cuerpos celestes distintos a la Tierra como Marte o Europa. En esos lugares se sabe que hay sustancias que pueden disminuir el punto de congelación cuando hacen de solutos, por lo que la gama de temperaturas a la que vida sería posible es mayor de lo pensado.
Richard Hoover, astrobiólogo de la NASA y no implicado en el estudio, está de acuerdo con la afirmación de Hallsworth, pero dice que los investigadores no deberían limitarse a estudiar microbios aeróbicos como esos hongos xerofílicos, pues la mayoría de los extremófilos que se han encontrado viven en ambientes sin oxígeno.

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La laguna en cuestión. Fuente: University of Georgia.

Uno de los lugares donde más se ha realizado la búsqueda de microorganismos tolerantes al frío es la Antártida. La laguna de Don Juan en los valles secos de ese continente es un lugar interesante, ya que pudo haber lugares similares en Marte en su día o quizás incluso ahora haya algo similar en el subsuelo marciano.
Investigadores de la Universidad de Georgia han descubierto que en esa laguna debe haber algún mecanismo químico que produce óxido nitroso (potente gas de efecto invernadero también conocido como gas de la risa) e hidrógeno.
Esta laguna ha despertado cierta fascinación desde que fuera descubierta en los sesenta. Calificado como un lugar de singular belleza (lo comparan con un jardín Zen), se puede acceder a él en un viaje de 40 minutos en helicóptero desde una base cercana. Aunque tanto su extensión como profundidad han variado a lo largo del tiempo, se puede estimar que la laguna mide unos 1000 metros de largo por unos 400 de ancho. Es el cuerpo líquido más salado de la Tierra, unas 18 veces más salado que el océano y mucho más salado que el Mar Muerto. Esta elevada salinidad permite que la laguna no se congele completamente pese a las bajas temperaturas reinantes. A pesar de todo, desde hace ya mucho tiempo se sabe que en ese ambiente hay una rica flora microbiana que cuenta con hongos, bacterias y algas verde-azuladas.
Las rocas del lugar son además similares a las que se pueden encontrar en Marte, por lo que este sitio es ideal para estudiar la actividad microbiana en ambientes extremos, según Samantha Joye.
Aunque no han descubierto metano u otros marcadores biológicos típicos, sí ha encontrado óxido nitroso, cuyo mecanismo de producción no se comprende todavía del todo.
Según especulan estos investigadores las rocas del lugar podrían reaccionar químicamente con el entorno, produciendo cierta variedad de compuestos, como óxido nitroso o hidrógeno. Este tipo de mecanismo también se podría dar en Marte, ser un componente importante en el ciclo del nitrógeno marciano y servir como una fuente importante de energía para hipotéticos microorganismos quimiosintéticos.

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Un investigador tomando muestras. Fuente: University of Georgia.

En 2009 se pudo observar la existencia de algo que parecían ser gotitas de agua líquida con las cámaras de la misión Phoenix, que en esa época estaba posada sobre el planeta rojo. La existencia de estas gotas se debería a la presencia de sales disueltas, que impedirían su congelación. Si finalmente esto se confirma, sería la primera vez que se fotografía agua líquida fuera de la Tierra.
Aquí en la Tierra estos investigadores tuvieron que usar unos trajes e instrumentos estériles para así no contaminar el ambiente accidentalmente, además de recoger la cantidad de material imprescindible para sus investigaciones.
En definitiva, podemos decir que el límite inferior de temperatura para la vida es simplemente aquel para el cual el agua ya no es líquida. Si disolvemos sustancias que impidan su congelación la vida se aferrará a esa gélida existencia, encontrando un camino para sobrevivir, como demuestran los microbios antárticos de la laguna Don Juan.

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Fuentes y referencias:
Noticia en science. [2]
Artículo original. [3]
Nota de prensa. [4]
Artículo original. [5]
Foto cabecera: NASA/JPL-Caltech/Galileo.