La búsqueda de vida fuera de la Tierra, preocupando al ser humano desde ya muchos años. Todo tipo de métodos han sido usados para este propósito, sin éxito alguno. Las agencias espaciales encargadas de la investigación por medio de robots en otros planetas, especialmente Marte, nunca esperarían que la paleontología pudiera arrojar luz sobre el asunto.
INTRODUCCIÓN:
Durante la última década, las diferentes sondas robóticas que exploran la superficie de Marte están descubriendo una realidad distante de un planeta poco activo, seco e inhabitable. La detección de distintas morfologías exteriores denota la posibilidad de que existieron ambientes potencialmente habitables que pudieron albergar una biosfera. No obstante, las características de estos ambientes serían extremas, lo que complica el estudio de la hipotética vida de Marte.
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| Ilustración 1: Marte. |
Todas estas cuestiones están desarrolladas en mayor profundidad en la publicación de David C. Fernández Remolar: Preservation of biological traces under extreme conditions as a proxy to search for life in Mars.
CONDICIONES ÁCIDAS:
Estudios elaborados en la cuenca fluvial de río Tinto han demostrado que se ha acuñado un sistema ácido cuya hidroquímica ha estado mantenida por el hierro en los últimos 6 millones de años. Estas condiciones extremas han inducido la formación de terrazas de óxidos de hierro que demuestran que este sistema es anterior e independiente a la actividad humana (Fernández Remolar et al. 2005)
A pesar de las condiciones extremas de bajo pH, altas condiciones redox y sobresaturación de metales pesados, contra todo pronóstico se ha asentado una diversa comunidad de microorganismos en este medio.
- Siendo ya tan difícil que se asiente vida en unas condiciones tan inhóspitas, ¿cómo es posible que encima se mantengan restos de ella?
Posteriores estudios revelaron que la preservación de restos de tejidos era posible gracias a la alta concentración iónica, que se concentraba en torno a estos restos en forma de envueltas de polímeros inorgánicos de hierro y azufre. Esto permite la permineralización de tejidos biológicos de óxidos de hierro (Fernández Remolar & Knoll, 2011) Tras realizar observaciones en lámina delgada se ha podido confirmar este fenómeno en dicho ambiente, demostrando que el entramado mineral que recubre al organismo es potencialmente preservable.
Pero no solo esto. La aplicación de técnicas moleculares por medio de instrumentos de alta resolución ha demostrado la presencia de distintos tipos de moléculas que pueden formar registro fósil o reflejar actividad biológica. Ejemplo de esto son las cadenas peptídicas en las terrazas más antiguas (Colín-García et al. 2011)
AMBIENTES HIPERSALINOS:
El desierto de Atacama destaca por ser un excelente análogo de Marte de ambientes expuestos a radiación ultra-violeta, condiciones hiperáridas y la formación y acumulación de minerales muy solubles. Atacama es, de igual modo, uno de los pocos lugares conocidos donde se acumula perclorato natural (Catling et al. 2010) La formación de este compuesto químico ha sido una respuesta a la evolución y desarrollo de los Andes durante los últimos millones de años desde un punto de vista geológico.
Durante el Paleógeno la intensa actividad volcánica e hidrotermal ocasionada por el ciclo alpino proporcionó iones cloruro y sulfato a las actuales salmueras que produjeron halita y anhidrita. Debido a la extrema aridez de este desierto, estos depósitos de sal han permanecido inalterados durante varios millones de años desde su formación.
- Pero entonces, ¿existen organismos capaces de sobrevivir a estas condiciones?
Los análisis microbianos y moleculares de estos depósitos salinos sugieren que se trata de materiales resistentes en las condiciones en las que se encuentran, e idóneos para conservar restos a largo plazo, por lo que si existe o ha existido vida en ellos debería haber quedado reflejada. Pese a que el estudio de la vida sobre minerales como la halita ocupa las carreras de algunos científicos, pocos son los que se han ocupado del subsuelo de Atacama. Sólo un trabajo informa de la preservación microbiana y molecular en este lugar. Llevado a cabo por Gramain et al. (2011), describe la presencia de Halobacterium, un taxón de arqueobacterias, en muestras de hasta 20m de profundidad en estos depósitos salinos. Nuevamente, técnicas avanzadas de análisis molecular han revelado la presencia de ADN intacto, lo que demuestra que sí, sí existen organismos capaces de sobrevivir, y además se preservan de forma excepcional gracias precisamente a estas condiciones.
- Las salmueras están ubicadas en sitios bastante concretos, ¿significa esto que no existe vida microbiana a parte de la asociada a la halita?
La elaboración de diagramas de dispersión que miden diversos parámetros paleobiológicos permite clasificar las muestras analizadas respecto a su grado de preservación. Entre los resultados cabe destacar dos grupos en función de composición y edad:
REGISTRO DE TRAZAS DE VIDA EN MARTE:
Las condiciones de extrema acidez, oxidación, temperatura, radiación UV, salinidad, pH y ausencia de agua suponen un importante handicap en el establecimiento de vida. Sin embargo, los organismos han desarrollado mecanismos celulares para sobrevivir a dichas condiciones, poder reproducirse y llegar incluso a establecer verdaderas comunidades. Sería de esperar por tanto que dichos organismos tan específicos dejaran una serie de trazas de vida asociadas a esos ambientes, lo que los haría fácilmente identificables. Aunque en la Tierra se ha demostrado que paradójicamente estos ambientes favorecen la preservación de los restos de estas formas de vida, en Marte no se puede decir lo mismo.
Se tiene constancia de que los depósitos salinos formados en ambientes ácidos o hipersalinos se dieron por sobresaturación ligada a una elevada tasa de evaporación, lo que dio lugar a precipitación y mineralización (Tosca et al. 2008) El desarrollo episódico de hidrosferas transitorias favoreció aún más la formación de estas grandes masas salinas. Este efecto, sumado a una caída de la temperatura como consecuencia de la desaparición de la atmósfera (relacionada con el colapso de la actividad interna del planeta) ha supuesto un umbral crítico para la preservación de la información biológica.
Los avances científicos no solo han posibilitado el estudio de otro planeta, sino que se han logrado elaborar modelos análogos para extraer una serie de conclusiones que, hace unos años, no hubiese sido posible. Por numerosos estudios en la Tierra, ha quedado demostrado que la vida no solo puede surgir en ambientes tan extremo, sino además conservarse en el registro fósil. En el caso de Marte, su historia ha inducido una serie de condiciones que imposibilitan que se preserve registro de vida, si es que alguna vez llegó a existir.
REFERENCIAS:
CONDICIONES ÁCIDAS:
Estudios elaborados en la cuenca fluvial de río Tinto han demostrado que se ha acuñado un sistema ácido cuya hidroquímica ha estado mantenida por el hierro en los últimos 6 millones de años. Estas condiciones extremas han inducido la formación de terrazas de óxidos de hierro que demuestran que este sistema es anterior e independiente a la actividad humana (Fernández Remolar et al. 2005)
A pesar de las condiciones extremas de bajo pH, altas condiciones redox y sobresaturación de metales pesados, contra todo pronóstico se ha asentado una diversa comunidad de microorganismos en este medio.
- Siendo ya tan difícil que se asiente vida en unas condiciones tan inhóspitas, ¿cómo es posible que encima se mantengan restos de ella?
Posteriores estudios revelaron que la preservación de restos de tejidos era posible gracias a la alta concentración iónica, que se concentraba en torno a estos restos en forma de envueltas de polímeros inorgánicos de hierro y azufre. Esto permite la permineralización de tejidos biológicos de óxidos de hierro (Fernández Remolar & Knoll, 2011) Tras realizar observaciones en lámina delgada se ha podido confirmar este fenómeno en dicho ambiente, demostrando que el entramado mineral que recubre al organismo es potencialmente preservable.
Pero no solo esto. La aplicación de técnicas moleculares por medio de instrumentos de alta resolución ha demostrado la presencia de distintos tipos de moléculas que pueden formar registro fósil o reflejar actividad biológica. Ejemplo de esto son las cadenas peptídicas en las terrazas más antiguas (Colín-García et al. 2011)
AMBIENTES HIPERSALINOS:
El desierto de Atacama destaca por ser un excelente análogo de Marte de ambientes expuestos a radiación ultra-violeta, condiciones hiperáridas y la formación y acumulación de minerales muy solubles. Atacama es, de igual modo, uno de los pocos lugares conocidos donde se acumula perclorato natural (Catling et al. 2010) La formación de este compuesto químico ha sido una respuesta a la evolución y desarrollo de los Andes durante los últimos millones de años desde un punto de vista geológico.
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| Ilustración 2: Salar en el desierto de Atacama. |
Durante el Paleógeno la intensa actividad volcánica e hidrotermal ocasionada por el ciclo alpino proporcionó iones cloruro y sulfato a las actuales salmueras que produjeron halita y anhidrita. Debido a la extrema aridez de este desierto, estos depósitos de sal han permanecido inalterados durante varios millones de años desde su formación.
- Pero entonces, ¿existen organismos capaces de sobrevivir a estas condiciones?
Los análisis microbianos y moleculares de estos depósitos salinos sugieren que se trata de materiales resistentes en las condiciones en las que se encuentran, e idóneos para conservar restos a largo plazo, por lo que si existe o ha existido vida en ellos debería haber quedado reflejada. Pese a que el estudio de la vida sobre minerales como la halita ocupa las carreras de algunos científicos, pocos son los que se han ocupado del subsuelo de Atacama. Sólo un trabajo informa de la preservación microbiana y molecular en este lugar. Llevado a cabo por Gramain et al. (2011), describe la presencia de Halobacterium, un taxón de arqueobacterias, en muestras de hasta 20m de profundidad en estos depósitos salinos. Nuevamente, técnicas avanzadas de análisis molecular han revelado la presencia de ADN intacto, lo que demuestra que sí, sí existen organismos capaces de sobrevivir, y además se preservan de forma excepcional gracias precisamente a estas condiciones.
- Las salmueras están ubicadas en sitios bastante concretos, ¿significa esto que no existe vida microbiana a parte de la asociada a la halita?
La elaboración de diagramas de dispersión que miden diversos parámetros paleobiológicos permite clasificar las muestras analizadas respecto a su grado de preservación. Entre los resultados cabe destacar dos grupos en función de composición y edad:
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| Fig. 1: Viñeta de microbios en Marte. |
- Muestras encontradas en sedimentos con mayor contenido en halita, con una edad en torno a los 2 millones de años.
- Muestras compuestas de nitrato y perclorato, asociadas a ambientes hipersecos y oxidativos, de edad superior a los 5 millones de años.
REGISTRO DE TRAZAS DE VIDA EN MARTE:
Las condiciones de extrema acidez, oxidación, temperatura, radiación UV, salinidad, pH y ausencia de agua suponen un importante handicap en el establecimiento de vida. Sin embargo, los organismos han desarrollado mecanismos celulares para sobrevivir a dichas condiciones, poder reproducirse y llegar incluso a establecer verdaderas comunidades. Sería de esperar por tanto que dichos organismos tan específicos dejaran una serie de trazas de vida asociadas a esos ambientes, lo que los haría fácilmente identificables. Aunque en la Tierra se ha demostrado que paradójicamente estos ambientes favorecen la preservación de los restos de estas formas de vida, en Marte no se puede decir lo mismo.
Se tiene constancia de que los depósitos salinos formados en ambientes ácidos o hipersalinos se dieron por sobresaturación ligada a una elevada tasa de evaporación, lo que dio lugar a precipitación y mineralización (Tosca et al. 2008) El desarrollo episódico de hidrosferas transitorias favoreció aún más la formación de estas grandes masas salinas. Este efecto, sumado a una caída de la temperatura como consecuencia de la desaparición de la atmósfera (relacionada con el colapso de la actividad interna del planeta) ha supuesto un umbral crítico para la preservación de la información biológica.
Los avances científicos no solo han posibilitado el estudio de otro planeta, sino que se han logrado elaborar modelos análogos para extraer una serie de conclusiones que, hace unos años, no hubiese sido posible. Por numerosos estudios en la Tierra, ha quedado demostrado que la vida no solo puede surgir en ambientes tan extremo, sino además conservarse en el registro fósil. En el caso de Marte, su historia ha inducido una serie de condiciones que imposibilitan que se preserve registro de vida, si es que alguna vez llegó a existir.
REFERENCIAS:
- Catling, D.C.; Claire, M.W.; Zahnle, K.J.; Quinn, R.C.; Clark, B.C.; Hecht, M.H. & Kounaves, S. 2010. Atmospheric origins of perchlorate on Mars and in the Atacama. Journal of Geophysical Research, 115: E00E11.
- Colín-García, M.; Kanawati, B.; Harir, M.; Schmidt-Kopplin, P.; Amils, R.; Parro, V.; García, M. & Fernández-Remolar, D. 2011. Detection of peptidic sequences in the ancient acidic sediments of Río Tinto, Spain. Origins of Life and Evolution of Biospheres, 41: 523-527.
- Fernández-Remolar, D.C.; Morris, R.V.; Gruener, J.E.; Amils, R. & Knoll, A.H. 2005. The Rio Tinto Basin, Spain: Mineralogy, sedimentary geobiology, and implications for interpretation of outcrop rocks at Meridiani Planum, Mars. Earth and Planetary Science Letters, 240: 149-167.
- Fernández Remolar, D.C. & Knoll, A.H. 2011. En la Tierra como en el Cielo: el Río Tinto como análogo terrestre de Marte. 84 págs. Fundamental, 17, Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis. Teruel.
- Gramain, A; Diaz, G.C.; Demergasso, C.; Lowestein, T.K.; McGenity, T.J. 2011. Archaeal diversity along a subterranean salt core from the Salar Grande (Chile). Environmental microbiology, 13(8): 2015-2121.
- Tosca, N.J.; Knoll, A.H. & McLennan, S.M. 2008. Water activity and the challenge for life on early Mars. Science, 320: 1204-1207.
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