jueves, 16 de mayo de 2013

Mundos alienígenas en la Tierra. (Curso de Astrobiología, capítulo 3)

Tercer artículo del Curso de Astrobiología que se irá completando en los próximos días con los siguientes capítulos:

 -Extremófilos: las fronteras de la superviviencia.
-Clasificación de los extremófilos.
-Mundos alienígenas en la Tierra.
-Panspermia y teorías del comienzo de la vida.
-Vida en el Sistema Solar.
-Requisitos cósmicos para la Vida en otros mundos.



Mundos alienígenas en la Tierra


¿Cómo pueden llegar a saber los científicos qué tipos de vida podemos encontrar en los distintos mundos encontrados?

Estudiar los lugares donde los microbiólogos han hallado los diferentes tipos de extremófilos nos puede dar pistas sobre la naturaleza de estos cuerpos. Por ello, la astrobiología está interesada en el estudio de diversos puntos de nuestro planeta que se consideran muy semejantes a entornos extraterrestres que ya conocemos. Repasemos algunos de estos lugares.

1)    Los valles secos de la Antártida.

Aunque nos pueda llamar la atención, la Antártida alberga es de los lugares más secos del planeta. La atmósfera tiene una humedad casi nula debido a que no se registran precipitaciones. Esto es debido a que las bajísimas temperaturas constantes del interior antártico, provocan que el agua se encuentre en estado sólido, faltando por ello brumas, neblinas, nubes, lluvias o nieves.

Pero en este mundo de muerte, no todo es lo que parece. Podemos encontrar algunos organismos vivos que se alimentan de bacterias y detritos descongelados en el breve periodo estival. Estos organismos moran en minúsculas grietas abiertas. Estas rendijas mantienen un microclima mucho más agradable que el aire gélido del exterior

Algunos científicos creen que estos hábitats son posibles en la superficie de Marte, ya que las grietas de las rocas marcianas podrían absorber el suficiente calor como para acumular agua fundida y mantener la vida durante breves periodos de tiempo a lo largo del verano marciano.

2)    Cráter Haughton, de Isla Devon.


La Isla Devon es la segunda mayor isla del archipiélago de las Islas de la Reina Isabel, en Nunavut, Canadá. Es la 27ª mayor isla del mundo y la 6ª de Canadá. Es la mayor isla deshabitada de la Tierra.



Isla Devon también es conocida por la presencia del Cráter Haughton, creado hace unos 39 millones de años cuando un meteorito de unos 2 km de diámetro chocó contra lo que en la época era un bosque. El impacto dejó un cráter de aproximadamente 23 km de diámetro, que se convirtió en un lago durante varios millones de años. El cráter es hoy en día uno de los lugares más parecido a la geografía de Marte que hay sobre la Tierra. Actualmente, el cráter permanece enterrado bajo un denso manto de hielo. A su alrededor se han localizado rocas volcánicas sacudidas por el impacto que son 25 veces más porosas que las de cualquier otro lugar. Estas grietas están habitadas por organismos fotosintéticos que proliferan durante unos pocos meses al año dentro de su benigno microentorno.

La superficie de Marte está repleta de escombros desmembrados por impactos y, por tanto, su superficie podría albergar hábitats similares.

Desde 1997 el cráter es la base del Proyecto Flashline Mars Arctic Research, donde se entrena a los astronautas en diversas misiones y escenarios de emergencia, exposición a temperaturas frías, despresurización, incendios, fugas de sustancias tóxicas, fugas en el traje EVA, fallos de electricidad, urgencias médicas, etc. Esto sólo durante los meses de verano, ya que el invierno es demasiado frío y oscuro, incluso para futuros astronautas.

3)    Chimeneas de las profundidades marinas.

En estas chimeneas hidrotermales submarinas, situadas principalmente cerca de las dorsales submarinas, se produce la salida hacia el mar de agua caliente (hasta 450 º C) muy cargada de metales. Ésta es agua de mar que se ha filtrado en el fondo marino, y ha sido calentada en el subsuelo por las cámaras magmáticas que existen en la zona. Este agua caliente en su ascenso interacciona con las rocas volcánicas cargándose de metales, junto con gases de origen volcánico (p.ej., CO2 ). Esta salida de agua caliente provoca un fuerte desequilibrio químico, debido a la mezcla de aguas (el fluido hidrotermal y el agua marina) con importantes diferencias en contenido de metales, pH, temperatura y oxígeno. Esta mezcla provoca la precipitación de minerales metálicos, y la energía química que utilizan muchos de los microorganismos que viven hoy día en estos lugares.

Alrededor de las chimeneas marina prolifera una gran diversidad de vida. Cualquier planeta o satélite con un océano acuoso y una fuente de calor interno podría generar un hábitat así.

4)    Acuíferos en basaltos profundos.

Uno de estos ecosistemas yace en una gruesa capa de roca situada debajo de lo que es ahora la cuenca del río Columbia, en el estado de Washington. Esta roca basáltica se formó tras una serie de grandes coladas de lava volcánica que recorrieron esa superficie hace unos 10 millones de años.  A mil metros de profundidad, en el interior de estas rocas, se han encontrado microorganismos, lo que nos lleva a preguntarnos a qué profundidad son capaces de vivir estos seres.

5)    Río Tinto.


El río Tinto es un río costero del sur de España, que discurre a lo largo de la provincia de Huelva, Andalucía.

El río es conocido por el color rojizo de sus aguas, de ahí su nombre Tinto. La coloración tiene su origen en la meteorización de minerales que contienen sulfuros de metales pesados hallados en los yacimientos a lo largo del río. Estos yacimientos son depósitos hidrotermales compuestos en gran medida por rocas de pirita (sulfuro de hierro (II)) y calcopirita (disulfuro de hierro y cobre). El proceso de meteorización se debe a la oxidación microbiológica de estos minerales, causada principalmente por unas bacterias especiales, las arqueobacterias, que transforman los iones sulfuros en ácido sulfúrico, liberando los metales pesados como cationes en el agua. Es a causa del flujo de ácido sulfúrico que el agua del río tiene un carácter muy ácido.

Sus aguas rojas se caracterizan por su pH entre 1,7 y 2,5 (muy ácido), con alto contenido en metales pesados: hierro mayoritariamente, cobre, cadmio, manganeso, etc., pero con oxígeno, ya que los organismos que existen en el río son fotosintéticos en su mayoría. Estos microorganismos, adaptados a hábitats extremos, son acidófilos y se alimentan sólo de minerales; son tanto procariotas como eucariotas, incluyéndose entre los segundos algunas especies de hongos y algas endémicas del río. Por ello, la NASA lo escogió como hábitat a estudiar por su posible similitud con el ambiente del planeta Marte. Un experimento con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, y desarrollado en el río Tinto, ha confirmado la posibilidad de que determinados tipos de organismos puedan sobrevivir bajo las restrictivas condiciones del planeta Marte.

Desde un punto de vista astrobiológico, acercarse al río Tinto es, tal vez, hacer un viaje hacia atrás en el tiempo sobre la superficie de Marte. Es aquí donde reside la importancia de su análisis pormenorizado: mientras que la Antártida, Siberia, Islandia y otros lugares de la Tierra nos permiten especular sobre la naturaleza de la vida que haya podido pervivir hasta hoy sobre nuestro vecino rojo, el estudio de los ecosistemas del río Tinto abre una amplia perspectiva para el análisis de la evolución de las posibles comunidades biológicas durante el Noeico y el Hespérico, las eras geológicas marcianas durante las que el planeta pudo haber mantenido agua líquida en superficie.

6)    Isla Axel Heiberg

En una región del extremo norte de Canadá se han descubierto unas bacterias que se alimentan de metano. Estos microorganismos, según algunos científicos, podrían guardar similitudes con hipotéticos microorganismos marcianos. Los investigadores han localizado a estas bacterias comiendo metano en una fuente de metano frío, situada en la isla Axel Heiberg en Canadá, y cuyas condiciones se asemejan a diversas áreas localizadas en Marte.

Esta fuente, llamada Lost Hammer, está tan salada que no se congela a pesar del frío reinante en la región. Además carece de oxígeno según explica el doctor Lyle Whyte de la Universidad McGill en Montreal. Hay, sin embargo grandes burbujas de metano que salen a la superficie. De hecho fueron estas burbujas las que llamaron la atención de los científicos que se dispusieron a investigar si su origen era geológico o biológico, y se preguntaron si alguna clase de vida podría vivir en unas condiciones hipersalinas a temperaturas extremadamente frías.

La cuestión clave no es el origen del metano. Lo importante es que si existe agua muy fría pero también lo bastante salada como para escapar a la congelación, ese medio acuático hipersalino potencialmente podría albergar una comunidad microbiana, incluso en el ambiente extremo de Marte.

Aunque la isla Axel Heiberg es ya de por sí un lugar inhóspito, el manantial Lost Hammer lo es aún más, rivalizando con algunas zonas del planeta rojo. Hay lugares en Marte donde la temperatura no es muy fría, oscilando entre 10 grados centígrados bajo cero y 0 grados, e incluso subiendo por encima de 0, mientras que en Axel Heiberg la temperatura desciende fácilmente a 50 grados bajo cero. El manantial Lost Hammer es el entorno más extremadamente salado y frío descubierto hasta la fecha.

Este lugar también proporciona un modelo de cómo podría formarse una fuente de emanaciones de metano en un mundo congelado como Marte, ofreciendo una explicación potencial para los recientemente descubiertos penachos marcianos de metano.

7)    Yellowstone


En los años 70, los biólogos se sorprendieron al descubrir una forma de vida que nunca esperaron que existiera. Pequeños microorganismos con un antiguo ADN vivían en los manantiales hirvientes del Parque Nacional Yellowstone. En vez de disolverse en aquellas aguas en ebullición, los microbios se desarrollaban con éxito, iluminando los manantiales con un color brillante.

Extremófilos del tipo termófilo producen algunos de los vistosos colores de la fuente termal Grand Prismatic Spring, en el Yellowstone National Park

En la Tierra, los microorganismos sobreviven a estas condiciones a través de la protección y de la remediación: en el primer caso se trata de evitar que la radiación llegue al DNA y en el segundo caso se reparan los daños que en él se producen.

8)    Desierto de Atacama


Los microorganismos que tienen que sobrevivir en un ambiente muy hostil donde llueve escasamente y de década en década, donde la temperatura durante el día puede superar los 50°C, donde la radiación solar resulta letal y aniquila cualquier rastro de vida en la superficie, entonces, la única solución para la vida es buscar un buen refugio. Eso es lo que han encontrado los microorganismos que colonizan las costras de yeso en el lugar más seco de la Tierra: el desierto de Atacama en Chile.

En este desierto también se ha encontrado vida en las profundidades de la tierra, donde la radiación solar es mucho menor.

9)    Lago Vostok


El lago Vostok es un lago subglacial en la Antártida. Está ubicado por debajo de la base Vostok rusa, a 3.748 m bajo la superficie de la placa de hielo antártica central, totalmente aislado del exterior y protegido de la atmósfera.

La temperatura media del agua es de alrededor de −3 °C por debajo del punto de congelación. En cuanto al por qué permanece líquida en el lugar más frío del planeta, se han sugerido diversas hipótesis, como por ejemplo, que el calor interior de la tierra calienta las rocas bajo el lago, o que la cubierta de hielo, que es una mala conductora del calor, pueda estar actuando como una manta aislante protegiéndolo de las frías temperaturas de la superficie. Otra posibilidad es que el lago no haya tenido tiempo de congelarse tras un periodo templado que finalizó hace alrededor de 5.000 años. Una cuarta hipótesis es que permanezca líquida debido a la presión de la masa de hielo que la cubre, pues el hielo se funde con la presión.

Debido a la similitud de las condiciones del lago a las que se podrían encontrar bajo la corteza helada de algunos cuerpos del Sistema Solar como Europa, una luna de Júpiter, el confirmar que la vida puede sobrevivir en el lago Vostok supondría reforzar los argumentos a favor de la presencia de vida en entornos parecidos fuera de la Tierra, proporcionando en cualquier caso un entorno útil para probar y desarrollar la tecnología necesaria para realizar este tipo de exploraciones.

El 7 de marzo de 2013, científicos rusos confirmaron la existencia de ADN bacteriano.




Bibliografía.


http://es.wikipedia.org/wiki/Isla_Devon

http://es.wikipedia.org/wiki/Ant%C3%A1rtida

http://www.dmae.upm.es/Astrobiologia/Curso_online_UPC/capitulo11/5.html

http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo_Tinto

http://www.sea-astronomia.es/drupal/sites/default/files/archivos/boletin/12%20Extremofilia%20Astrobiologica%20%28varios%20autores%29.pdf

http://www.espacial.org/planetarias/exobiologia/riotinto1.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Lago_Vostok

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