Un hallazgo en Atacama abre más vías de estudio para la vida en Marte.
La demostración de una estrategia de supervivencia de las cianobacterias, en la cual consiguen el agua que necesitan de las rocas que colonizan, comprobada en el desierto de Atacama (Chile) abre nuevas vías de estudio sobre la vida en Marte.
Estos hallazgos, demuestran cómo la vida puede florecer en lugares sin mucha agua como evidencia, como el Planeta Rojo, y cómo las personas que viven en regiones áridas pueden algún día obtener hidratación de los minerales disponibles.
“La Oficina de Investigación del Ejército financió este proyecto porque quieren entender cómo los organismos pueden sobrevivir en ambientes extremos”. […] “También querían que ayudáramos a traducir eso para que los humanos puedan hacer frente a las condiciones más duras, ya sea en medio del desierto o mientras exploramos otros planetas”.
Explica David Kisailus, el autor principal y profesor de ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad de California Irvine (UCI).
El equipo de investigación se centró en las interacciones de ‘Chroococcidiopsis’, una cianobacteria resistente a la desecación que se encuentra en los desiertos de todo el mundo, y el yeso, un mineral a base de sulfato de calcio que contiene agua. Las formas de vida colonizadoras existen debajo de una delgada capa de roca que les da una medida de protección contra la alta irradiancia solar de Atacama, la extrema sequedad y los fuertes vientos.
Los investigadores de UCI y Johns Hopkins realizaron experimentos de laboratorio para comprender los mecanismos de supervivencia de estas cianobacterias, confirmando que transforman el material que ocupan en un estado anhidro.
Credito: David Kisailus / UCI
La coautora Jocelyne DiRuggiero, profesora asociada en el Departamento de Biología de la Universidad Johns Hopkins, viajó al desierto remoto para recolectar muestras de yeso, que fueron llevadas a su laboratorio en los Estados Unidos. Cortó pequeñas piezas que albergaban cianobacterias y las envió al laboratorio de Kisailus para Análisis de materiales.
En uno de los descubrimientos más sorprendentes del estudio, los investigadores descubrieron que los microorganismos cambian la naturaleza misma de la roca que ocupan. Al extraer agua, provocan una transformación de fase del material, de yeso a anhidrita, un mineral deshidratado.
“Las cianobacterias no necesitaban agua de la roca; la obtuvieron de sus alrededores”. […] “Pero cuando fueron sometidos a condiciones de estrés, los microbios no tuvieron otra alternativa que extraer agua del yeso, induciendo esta transformación de fase en el material”.
Explica David Kisailus,
Su equipo utilizó una combinación de microscopía avanzada y espectroscopía para examinar las interacciones entre las contrapartes biológicas y geológicas, y descubrió que los organismos perforan la roca como mineros pequeños excretando una biopelícula que contiene ácidos orgánicos.
Se empleó un microscopio electrónico modificado equipado con un espectrómetro Raman para descubrir que las cianobacterias usaban el ácido para penetrar el yeso en direcciones cristalográficas específicas, solo a lo largo de ciertos planos donde podían acceder más fácilmente al agua existente entre las caras de iones de calcio y sulfato.
“Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que los microorganismos podrían extraer agua de los minerales, pero esta es la primera demostración de ello”. […] “Esta es una sorprendente estrategia de supervivencia para los microorganismos que viven en el límite seco de la vida, y guiará nuestra búsqueda de vida en otros lugares”.
Agrega Jocelyne DiRuggiero, coautora y profesora asociada en el Departamento de Biología de la Universidad Johns Hopkins.
Kisailus destaca que el proyecto ha sido un gran ejemplo de colaboración interdisciplinaria entre microbiólogos y científicos de materiales.
Este estudio se encuentra publicado en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences‘.