Qué necesitarían los microorganismos en Marte para sobrevivir
Aún no se ha encontrado vida en Marte, pero resulta apasionante explorar en qué circunstancias podría ser posible. Un equipo dirigido por la Universidad Técnica de Berlín (TU Berlín) con los investigadores del IGB Dirk Schulze-Makuch y Hans-Peter Grossart ha estudiado los procesos celulares que regulan la adaptación de los microorganismos a los percloratos. Si los microorganismos pudieran adaptar genéticamente su respuesta de estrés a esta sal, que se da en algunos desiertos y en Marte, su supervivencia en el planeta rojo podría ser posible.
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La vida tal y como la conocemos requiere energía y la disponibilidad de CHNOPS. Este acrónimo significa carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. También son indispensables los oligoelementos y el agua líquida. Gran parte de estos elementos están disponibles en Marte: La energía puede provenir de la luz solar o de procesos químicos, el carbono está disponible a través de la fina atmósfera, pero rica en dióxido de carbono, y otros elementos esenciales abundan en la superficie del planeta en lo que se denomina regolito.
Desiertos muy secos como referencia para Marte
Sin embargo, el agua líquida es un reto debido a la baja presión atmosférica, de unos 6 milibares (para comparar, la presión media del aire en la Tierra es de aproximadamente 1 bar) y a las temperaturas medias por debajo del punto de congelación. Una de las pocas formas de producir agua cerca de la superficie de Marte es formar soluciones salinas temporalmente estables mediante delicuescencia. En este proceso, una sal absorbe agua de la atmósfera y se disuelve en ella. En Marte hay muchas sales higroscópicas, como los percloratos (ClO4-), que absorben fácilmente el agua de la atmósfera y reducen el punto de congelación del agua. También se dan ocasionalmente en la Tierra en desiertos muy secos.
El agua sería suficiente, pero la célula reacciona con estrés a la sal
En teoría, el agua es suficiente para mantener el metabolismo de ciertos grupos de microorganismos. Sin embargo, los percloratos desencadenan estrés en la célula. Hasta ahora se sabía muy poco de qué manera. "Para entender la posible vida microbiana en Marte, es importante averiguar cómo los microorganismos hacen frente a tales factores de estrés, porque sólo si desarrollan una buena respuesta al estrés pueden los microbios hacer frente a las altas concentraciones de sal y aprovechar realmente las ventajas de las sales, como la delicuescencia, y la disminución del punto de congelación", dijo el primer autor Jacob Heinz de TU Berlín.
El equipo de investigación utilizó un protocolo de proteómica desarrollado por el Instituto Robert Koch (RKI) para analizar la respuesta al estrés específica al perclorato de la levadura Debaryomyces hansenii y la comparó con las adaptaciones al estrés salino comúnmente conocidas.
Los investigadores descubrieron que las respuestas de estrés al cloruro sódico y al perclorato sódico comparten muchas características metabólicas comunes, por ejemplo, las mismas vías de señalización, el aumento del metabolismo energético o la formación de osmolitos. "Sin embargo, también identificamos varias respuestas de estrés nuevas que eran específicas del perclorato. Por ejemplo, la glicosilación de proteínas y la remodelación de la pared celular, presumiblemente para estabilizar las estructuras proteicas y la membrana celular. Estas reacciones de estrés también serían de gran importancia para la presunta vida en Marte", explicó el coautor Hans-Peter Grossart, del IGB.
"Si buscamos vida en Marte, tenemos que tener la mente abierta, porque los microbios marcianos autóctonos -si es que existen- están sin duda adaptados a las condiciones ambientales de Marte mediante diferentes procesos bioquímicos que pueden no darse en la Tierra", dijo Dirk Schulze-Makuch, coautor del estudio y científico del IGB y TU Berlín. "Pero si investigamos cómo los organismos de la Tierra se enfrentan a los factores de estrés de Marte, como los percloratos, tendremos las primeras pistas sobre cómo la vida en Marte podría hacer frente a las difíciles condiciones ambientales".
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