jueves, 21 de marzo de 2013

Curiosity descubre un gradiente redox en Yellowknife Bay

Esquema de gradientes redox biológicos terráqueos

El pasado día 12 saltaba la noticia: “Marte pudo haber albergado vida alguna vez, según la NASA” (ABC), “El 'Curiosity' demuestra que pudo haber vida en Marte” (Materia), “La NASA confirma que Marte pudo haber albergado vida” (Medciencia), son algunos ejemplos. Si lees estas noticias te darás cuentan de que, como solemos decir, tocan de oído. Primero porque se quedan con el chascarrillo de John Grotzinger, director de la misión MSL-Curiosity, en la rueda de prensa: “El agua de Marte del pasado habría sido potable”; segundo porque confunden churras con merinas o, en este caso, minerales con elementos químicos: “Entre los minerales hallados hay azufre, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno y fósforo” y, tercero, porque o no pasan o pasan de puntillas y mal por el descubrimiento mayor. Para empezar la composición elemental cualitativa no es una novedad, el que haya arcillas tampoco, ni siquiera la presencia de agua es algo novedoso. Entonces ¿qué se ha encontrado realmente que amerite el calificativo de “habitable” para el Marte del pasado? La respuesta es una palabra no demasiado habitual al hablar de Marte: un gradiente; para ser exactos, un gradiente redox. Vamos a ver qué es esto.

Como asumo conocidos los antecedentes, nos concentraremos en lo que nos interesa ahora. Curiosity taladró una roca en un área llamada Yellowknife Bay, que parece que es probable que sea la desembocadura de un antiguo sistema fluvial o bien el lecho de un lago intermitente. El material triturado del interior de la roca fue analizado usando varias técnicas, entre ellas difracción de rayos X de polvo (para los aficionados a la cristalografía, la DRXP de toda la vida) y cromatografía de gases (para los aficionados a C.S.I., el aparato objeto de los video-clips musicales de la serie).

El análisis puso de manifiesto que la roca era una lutita (roca sedimentaria constituida por detritos) de grano fino que contenía varios minerales ígneos, entre ellos olivino, un silicato de hierro y magnesio (su nombre viene de su color verde oliva, como bien saben los visitantes y lugareños de las Islas Canarias, especialmente Lanzarote). Lo más importante es que aproximadamente un 20% de la muestra consistía en minerales arcillosos. Las lutitas cambian de color en función del ambiente en el que estén: son grises, o grises verdosas, dependiendo de la composición, en ambientes reductores y rojas o amarillentas en ambientes oxidantes. La muestra era grisácea por lo que la arcilla detectada es el producto de la reacción de los detritos ígneos con agua neutra y con bajo contenido en sales (de aquí lo del “agua potable” de Grotzinger).

Por otra parte la presencia de sulfato de calcio en las muestras sugiere que el terreno circundante es o neutro o ligeramente alcalino. Pero hay más indicios de que el entorno no es oxidante en exceso. Así lo demuestran la existencia del mismo elemento en distintos estados de oxidación: por ejemplo, el azufre está como sulfato y como sulfuro. Y esto es lo importante, ya que significa que en Marte al menos hay un lugar en el que existe un gradiente redox.

Todas las reacciones metabólicas que conocemos son reacciones redox, esto es, de oxidación-reducción. En otras palabras, cada reacción que produce energía en un ser vivo  requiere de un oxidante (una especie química capaz de captar electrones) y un reductor (otra especie capaz de cederlos). A su vez los productos de esta reacción, oxidados y reducidos, pueden participar en reacciones subsiguientes. El hecho de que se haya encontrado en Yellowknife Bay elementos en distintos estados de oxidación a la vez y en el mismo lugar, indica que podrían existir reacciones que tuviesen a estas especies como reactivos/productos como parte del metabolismo de una vida microbiana (de aquí lo de “apto para que vivieran microbios”).

Hasta aquí vemos que el Marte rojo y fuertemente oxidante, con percloratos que acaban con lo que se mueva, se ve transformado en un Marte gris, mucho más amigable, en el pasado, para la existencia hipotética de posibles formas de vida no extremófila según los estándares terráqueos (de aquí lo de “habitable en el pasado”).

Recapitulando, lo que tenemos es presencia en el pasado de agua líquida no salina con elementos en diferentes estados de oxidación y carbono en distintas formas. Esto podría (ojito al condicional) ser interpretado de la siguiente manera: tenemos un medio (agua) en el que una estructura orgánica (carbono) tendría a su disposición una fuente de energía en forma de gradiente redox (elementos en distintos estados de oxidación).

Lo que antecede ya es bastante espectacular como para tener la necesidad de afirmar “que pudo haber vida”, cuando no hay indicio alguno de que la haya habido. Esta afirmación es del tipo de “yo pude haber sido monja clarisa” referida a Lady Gaga, no hay pruebas ni de que se lo hubiese planteado, por lo que es pura propaganda; el título de esta entrada es mucho menos llamativo pero más acorde con la realidad.

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXIII Edición del carnaval de Química que organiza Moles y Bits.


2 comentarios:

Luis Reig dijo...

Es increíble la enorme distancia que existe entre la noticia y la explicación científica. Muchas gracias por aclararlo.

Gracias por participar en el XXIII Carnaval de la Química.

Anonimo dijo...

Me parece que no lo dejas lo suficientemente claro. Supongamos que hablamos de bacterias sulfooxidantes marcianas. Los sulfatos en su forma más oxidada SO4 serían el producto final de la acción microbiana, pero claro está, no hay pruebas de que sea así. Los sulfuros serían el sustrato (no se dice reactivo como en química) de los microbios, mejor dicho uno de los sustratos, ya que pueden oxidarse compuestos de azufre en cualquier estado de oxidación, por ejemplo tiosulfato, excepto el compuesto que ya no admite más oxidación, el SO4. Pero el oxidante (el aceptor de e-) es siempre el O2.
Ver los esquemas: VÍAS DE OXIDACIÓN DE COMPUESTOS DE AZUFRE POR LAS BACTERIAS SULFOOXIDANTES y OXIDACIÓN DE COMPUESTOS DE AZUFRE:
http://personal.us.es/bellogin/M2FLec30.pdf
Lo que yo leo en la nota de prensa de la NASA es:
"The range of chemical ingredients we have identified in the sample is impressive, and it suggests pairings such as sulfates and sulfides that indicate a possible chemical energy source for micro-organisms"
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-092
Que traducido por google es:
"La gama de ingredientes químicos que hemos identificado en la muestra es impresionante, y sugiere maridajes tales como sulfatos y sulfuros que indican una fuente de energía química posible para los microorganismos".
Es decir, se refieren a los compuestos de azufre como posible fuente de energía para hipotéticos organismos marcianos. Lo que los microorganismos necesitan no es el gradiente redox externo, en el sentido de que haya diversos compuestos con distinto grado de oxidación. Lo que necesitan es al menos algún compuesto parcialmente oxidado, esto es, que no esté totalmente oxidado, o en otras palabras, que esté reducido, o dicho de otra forma, que se pueda oxidar (más de lo que lo esté ya).