lunes, 13 de julio de 2009

Un microbio terrestre que podría vivir en Marte.


Los biólogos y astrobiólogos han encontrado microbios que viven en los lugares más calientes, fríos, secos y desagradables de la Tierra. Muchos de estos bichos no se adaptan bien a nuevos entornos, excepto uno que llama la atención por la cantidad de diferentes condiciones que puede soportar. Esta capacidad única podría convertirlo en apropiado para adaptarse a la vida en Marte.

Este superviviente extremo se llama Methanosarcina barkeri. Como sugiere su nombre, genera metano como subproducto de su metabolismo al igual que los demás metanogénicos. Los expertos han considerado a los metanogénicos como posible fuente del metano detectado en la atmósfera marciana en 2003.

Lo que hace a M. barkeri destacar entre sus primos metanogénicos es que no es escrupuloso sobre donde vive. Tiene, de hecho, a priori todas las características para sobrevivir a todo lo que Marte puede echarle encima: ciclos estacionales de agua extremos, nutrientes escasos, y diferencias de temperaturas entre el día y la noche que pueden llegar a los 100ºC.

Para probar esta hipótesis, Kevin Sowers y sus colegas del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Maryland (EE.UU.), financiados por la NASA, van a someter a M. barkeri a las pruebas más duras para ver qué tal se adapta. Se investigarán el ADN y las funciones celulares en condiciones de extrema sequedad, temperatura y oxidación, así como la “armadura” exterior que puede ser la clave para explicar el mecanismo de supervivencia del microbio.

En la Tierra M. barkeri se encuentra en los sedimentos marinos, en el agua dulce y en otros lugares donde el oxígeno es escaso. Pertenece al dominio de las arqueas, que es el tercero de los existentes junto con las bacterias y los eucariotas (plantas y animales). Las arqueas se parecen a las bacterias en la actividad celular, pero procesan su ADN casi como los eucariotas. Todos los metanogénicos son arqueas. Más aún, muchas arqueas son extremófilos que sobreviven en condiciones que se pensaban incompatibles con la vida.

M. barkeri no es un extremófilo, sino que es extremo en su compatibilidad. Es el último superviviente. Un especialista ganará a M. barkeri en el entorno del especialista (acidez, calor, frío, sequedad, etc.) pero cuando las condiciones son cambiantes, el caballo ganador es M. barkeri

Veamos algunas de las características que hacen a M. barkeri tan especial:

· Su base alimenticia es muy variada. Puede digerir desde metanol a acetato. Puede obtener energía a partir de una mezcla de hidrógeno y dióxido de carbono únicamente (ambos se piensa que están presentes en Marte).

· Puede sintetizar desde cero sus propias moléculas orgánicas, incluyendo aminoácidos y vitaminas, usando fosfato, azufre y otros compuestos minerales disponibles en el suelo, más el nitrógeno, que lo fija de la atmósfera.

· Se puede mover a través del agua creando pequeñas vesículas de gas que funcionan como una vejiga natatoria, haciendo que el microbio flote más o menos.

· Cuando el agua escasea, el microbio puede entrar en una fase durmiente para esperar que acabe el período seco.

Este último truco es especialmente llamativo. No se comprende muy bien cómo lo hace. Muchas bacterias, como Bacillus subtilis, puede sobrevivir a la privación de agua transformándose en una espora, que tiene una forma única y una actividad celular reducida. En este estado puede estar años hasta que las condiciones de humedad vuelvan a ser adecuadas.

M. barkeri parece emplear un mecanismo completamente diferente. Más que cambiar su forma como los formadores de esporas, construye una especie de concha exterior [en la imagen] a partir de moléculas parecidas al azúcar, muy similares a las que forman el tejido conectivo humano. Esta concha da protección contra los elementos. Se han hecho experimentos en los que M. barkeri ha resistido de esta forma la exposición al aire (y su 21% de oxígeno) a 40ºC, condiciones que matarían a los microbios en su estado normal.

Si existe vida microbiana en Marte puede que se parezca a M. barkeri, si no existe ya tenemos un candidato para el programa de colonización.

10 comentarios:

Pablo dijo...

La pregunta es: ¿sería útil colonizar Marte con este microbio? Es decir, ¿ayudaría a terraformar Marte o lo haría aún más inhóspito para el ser humano?

César dijo...

Gracias por el comentario.

Si M. barkeri se adaptase efectivamente a vivir en Marte y se reprodujese suficientemente, generaría metano (que ya se ha detectado en Marte). El metano es un gas con efecto invernadero, con lo que, con cantidades suficientes, podríamos conseguir un aumento en las temperaturas medias del planeta, lo que supone una mayor disponibilidad de agua líquida. Así que me inclino a decir que sí, ayudaría a la terraformación.

Anónimo dijo...

Todo muy bien,aunque parezca interesante,pero ¿para que busca la Nasa pruebas para poder vivir en Marte ?
¿Porque no se preocupa la "Nasa",con esos millones de dolares,en el medio ambiente y el control nuclear,y todo lo que afecta a la Tierra?,¿porque la "Nasa",no deja el espacio tranquilo y se preocupe solo del planeta y el poco o gran espacio en el que vivimos,que es la Tierra?,¿porque la Nasa,no se preocupa en controlar solo de que la Tierra este protejida,y deje los Planetas donde estan,asi mismo que no halla basura espacial?.
Vaya mundo de locos,mientras en la tierra hay Paises y Pueblos con hambre y miseria,otros con millones de dolares,lo gastan en tonterias muy lejos,fuera de la realidad en la Tierra.

Anónimo dijo...

Si este Planeta que es la Tierra,con los problemas que hay a nivel climatico y demas etc.¿por que no se preocupa y busca la Nasa soluciones,solo para cuidar de la Tierra?,si es atraves del espacio me parece estupendo,pero que sea una ayuda solo para la Tierra,eso es lo que tendria que hacer la Nasa.¿Quien dice,si se llega a colonizar,o pretenden eso la Nasa en Marte,que no ocurra en Marte despues de otros miles de años,lo mismo que en la Tierra?:cambio climatico,polucion,destrozos,basuraespacial etc etc?,¡pasara igual que el la Tierra!,entonces,luego,¿iran a colonizar,otro planeta asi sucesivamente?,si no se llega a soluciones aqui en la Tierra,¿como se pretende buscar otro planeta estable?

César dijo...

Muchas gracias por los comentarios.

Desde mi punto de vista los comentarios anteriores revelan una ignorancia importante sobre cómo funciona la ciencia, la técnica y el mundo; lo que podría ser llamado inocencia o, más pedantemente, naïveté.

En ciencia básica las cosas se investigan porque sí, porque el ser curiosos y querer conocer nuestro entorno está en nuestro genes. La gente que ha llegado a este blog lo ha hecho, básicamente, porque es curiosa.

En ciencia aplicada / tecnología las cosas se investigan porque tienen un interés económico, disfrácese éste como se disfrace.

En los años 50 el espacio se convirtió en una pieza más en el tablero geopolítico. La NASA es una agencia del gobierno de los Estados Unidos de América que tiene, como una de sus misiones prioritarias, asegurar la primacía de los Estados Unidos en el espacio, ahora y en el futuro. Las misiones de las agencias equivalentes en Rusia, Unión Europea, Japón, China, no difieren demasiado.

Muchos desarrollos e investigaciones que se han hecho para la exploración espacial, después han tenido su aplicación práctica en la Tierra. La misma crítica, calcadita, que se hace en los comentarios anónimos, se hizo cuando se empezaba a lanzar satélites, y nadie puede negar su utilidad en las comunicaciones, predicción meteorológica, investigaciones de impacto ambiental de las actuaciones humanas, etc, etc.

En lo que respecta a este microbio, no sabemos qué pueden revelar las investigaciones. Lo mismo investigando sobre una forma de vida compatible con la atmósfera marciana podemos aprender a desarrollar una especie de microorganismo que sea capaz de fijar nitrógeno en ambientes de extrema sequedad, y que sea eficaz en la lucha contra la desertificación, disminuir el dióxido de carbono en la atmósfera y actuar sobre el cambio climático. No lo sabemos, todavía.

sisko dijo...

Contestacion para anonimo.
Pues porque la nasa es eso Agencia AeroeSpacial Nacional. Es como si te quejaras porque greenpeace no fabrica petroleros.

por cierto gran entrada y cesar gracias por la palabra nueva naïvete

Bugfinder dijo...

Hola, hay un error en la entrada bastante grave.

El error es la parte donde dices que "respiran metano", es incorrecto.

Los metanógenos no respiran metano, sino que lo liberan como subproducto de su metabolismo energético. Durante la respiración anaerobia, los metanógenos reducen el CO2 de la atmósfera hasta CH4. Lo que respiran es C02, no metano.

Ningun organismo vivo respira metano, hasta donde yo se. En términos bioquímicos, respirar no es más de el uso de un aceptor terminal de electrones, el cual se reduce con los electrones procedentes del agua, materia inorganica o materia organica.

Estaría bien corregirlo porque me parece un error de concepto importante.

Saludos

César dijo...

Muchas gracias por el comentario.

Puede que tengas razón y deba modificarlo, pero no por las razones que esgrimes, sino porque es posible que algunos lectores lo entiendan como tú. Me explico.

Respirar es un proceso de doble vía, es tanto absorber un gas como expelerlo. ¿O tú dirías que alguien que no exhala está respirando? En español el significado de "respirar" en el sentido de "exhalar" permea el lenguaje, así, "este tío respira venganza". De hecho la Academia da como significado de respirar el siguiente: 2. Exhalar, desprender de sí un olor.

Si te parece lo dejeamos a la opinión de otro lector. Si alguien más piensa que hay que cambiarlo, lo hago.

De nuevo muchas gracias.

Bugfinder dijo...

Perdona mi insistencia Cesar, pero debo persistir en el error existente.

Mi comentario anterior no era una opinion o una interpretacion. Creo que mi opinion es irrelevante a la hora de discutir una nomenclatura y terminologia bien establecida en el mundo de la ciencia.

Respirar es un proceso bioquimico bien definido que consiste en la reduccion de un acceptor terminal de electrones. Los animales respiramos oxigeno y el producto resultante de la respiracion es agua, el cual exhalamos durante la segunda etapa de la ventilacion, es decir, la expiración. Respirar es esto y no lo que la gente o la RAE pueda entender. Es un concepto bioquimico bien estudiado y conocido, la mejor definicion de respirar la encontraras en un libro de bioquimica.

Ya que lo que intentamos es divulgar la ciencia y sus conceptos, seria logico hablar con propiedad, usando el lenguaje consensuado de la bioquimica y la microbiologia.

En cuanto a que respirar es un proceso de doble via, creo que confundes la respiracion con la ventilacion. La ventilacion, como bien apuntas, es un proceso bidireccional, inspiracion y expiracion. Durante la inspiracion recogemos los SUSTRATOS de la respiracion, y durante la expiracion exhalamos los PRODUCTOS de la respiracion. Coloquialmente y de una forma incorrecta aunque comprensible, se tiende a hacer la equivalencia entre la respiracion y la ventilacion. Yo tambien lo hago, cuando me quedo sin aire despues de un esfuerzo digo "me cuesta respirar", aunque lo mas riguroso seria "tengo problemas para ventilar".
Es incorrecto decir que los metanogenos respiran metano ya que da a entender que estos organismos recogen el metano de su entorno para vivir, cuando en realidad lo que hacen es liberar metano como subproducto. E insisto en que no es mi opinion, es una hecho demostrado y sin controversia en la comunidad cientifica.

Es como si dijeramos que los humanos respiramos Agua, ya que el agua es el producto resultante de la reduccion del oxigeno que inspiramos. No es lo mismo decir que respiramos agua, que decir que respiramos oxigeno, pero segun el razonamiento de la "doble via" si seria correcto y equivalente.

Es lo mismo que cuando decimos que "los animales respiran oxigeno". Lo que entiende la gente con esta expresion, es que los animales captan oxigeno de su entorno para vivir. Por muy bidireccional que sea el proceso, decir que respiran metano es dar pie a que la gente confunda el concepto de metanogenesis (produccion de metano) con el de metanotrofia (consumo de metano)

Los metanogenos lo que respiran es CO2, no es mi postura personal, es que es así, al menos eso dicen los experimentos y por ese motivo puedes encontrarlo en cualquier libro de microbiologia general. Y de ahi mi insistencia, ningun microbiologo puede leer que un metanogeno respira metano y quedarse tan pancho.

Perdona mi insistencia, pero creo que es un error de concepto importante y, en lugar de ayudar a divulgar la ciencia, lo que se consigue es confundir conceptos tan elementales como respiracion/ventilacion y metanogenesis/metanotrofia.

Puedes cambiarlo si quieres, es tu blog y debes administrarlo como mas te guste, faltaria más! Pero por favor, si no lo cambias que no sea porque nadie más te ha señalado el error, eso seria caer en la falacia ad populum, donde la veracidad de un hecho se basa en el numero de personas que la respaldan, en lugar de en una observacion objetiva de la realidad.

Saludos y felicidades por el blog, perdona por mi tono enojado.

César dijo...

Gracias por la insistencia. Hecho.