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Hallazgo en Chile abre vías de estudio sobre la vida en Marte

Estudios en el desierto de Atacama en Chile, demuestran que es posible obtener hidratación de los minerales

La cianobacteria Chroococcidiopsis, es resistente a la desecación que se encuentra en los desiertos de todo el mundo (David Kisailus/UCI)

15 minutos. La demostración de una estrategia de supervivencia de las cianobacterias, que consiguen el agua que necesitan de las rocas que colonizan, comprobada en el desierto de Atacama (Chile) abre nuevas vías de estudio sobre la vida en Marte.

Estos hallazgos demuestran cómo la vida puede florecer en lugares sin mucha agua, como en Marte. También demuestra cómo las personas que viven en regiones áridas pueden algún día obtener hidratación de los minerales disponibles.

"La Oficina de Investigación del Ejército financió este proyecto para entender cómo los organismos pueden sobrevivir en ambientes extremos", explica el autor principal David Kisailus. "También querían que explicáramos eso para que los humanos puedan hacer frente a las condiciones duras, ya sea en el desierto o en otros planetas".

El equipo de investigación se centró en las interacciones de Chroococcidiopsis, una cianobacteria resistente a la desecación que se encuentra en los desiertos de todo el mundo, y el yeso, un mineral a base de sulfato de calcio que contiene agua. Las formas de vida colonizadoras existen debajo de una capa de roca que les da protección contra la irradiancia solar de Atacama y la sequedad.

La coautora Jocelyne DiRuggiero, viajó al desierto remoto para recolectar muestras de yeso, que llevaron a su laboratorio en los Estados Unidos. Cortó pequeñas piezas que albergaban cianobacterias y las envió al laboratorio de Kisailus para Análisis de materiales.

Las cianobacterias

En uno de los descubrimientos más sorprendentes del estudio, los investigadores encontraron que los microorganismos cambian la naturaleza misma de la roca que ocupan. Al extraer agua, provocan una transformación de fase del material, de yeso a anhidrita, un mineral deshidratado.

Según DiRuggiero, el impulso para el trabajo publicado surgió cuando Wei Huang detectó datos que mostraban una superposición en las concentraciones de anhidrita y cianobacterias en las muestras de yeso recolectadas en Atacama.

"Nuestro análisis de las regiones donde se colonizaron microbios reveló una fase deshidratada, sugiriendo que extraen agua de la roca para sobrevivir" relata Kisailus. "Queríamos hacer algunos experimentos más controlados para validar esa hipótesis".

El equipo de DiRuggiero permitió que los organismos colonizaran cubos de roca de medio milímetro tanto en presencia de agua, para imitar un ambiente de alta humedad, como en una condición completamente seca. En medio de la humedad, el yeso no se transformó a la fase de anhidrita.

Las cianobacterias "no necesitaban agua de la roca; la obtuvieron de sus alrededores" explica Kisailus. "Pero cuando fueron sometidos a condiciones de estrés, no tuvieron otra alternativa que extraer agua del yeso, induciendo esta transformación de fase en el material".

Su equipo utilizó una combinación de microscopía avanzada y espectroscopía para examinar las interacciones entre las contrapartes biológicas y geológicas. Gracias a ello descubrió que los organismos perforan la roca como mineros pequeños excretando una biopelícula que contiene ácidos orgánicos.

Huang empleó un microscopio electrónico modificado equipado con un espectrómetro para descubrir que las cianobacterias usaban el ácido para penetrar el yeso en direcciones cristalográficas específicas, solo a lo largo de ciertos planos donde podían acceder más fácilmente al agua existente entre las caras de iones de calcio y sulfato.

Microorganismos adaptados

Kisailus destaca que el proyecto es un gran ejemplo de colaboración interdisciplinaria entre microbiólogos y científicos de materiales. "Los investigadores sospecharon durante mucho tiempo que los microorganismos podrían extraer agua de los minerales, pero esta es la primera demostración de ello" recuerda DiRuggiero. "Esta es una sorprendente estrategia de supervivencia para los microorganismos que viven en el límite seco de la vida, y guiará nuestra búsqueda de vida en otros lugares".

Robert Kokoska señala que "el Ejército tiene un gran interés en cómo los microorganismos bien adaptados a la vida en entornos extremos pueden ser explotados para aplicaciones novedosas como la síntesis de materiales y la generación de energía en entornos hostiles" como Marte.

"Este estudio proporciona pistas valiosas para descubrir las estrategias de diseño evolucionadas utilizadas por estos microbios nativos que viven en el desierto para mantener su viabilidad frente a múltiples desafíos ambientales", destaca.

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