Texto original: Nola Taylor Redd, Hardy Bacteria Thrive Under Hot Desert Rocks, astrobio.net, Jun 1, 2015 - Trad. cast. de Andrés Salvador
Bacterias resistentes se desarrollan debajo de las rocas calientes del desierto
Por Nola Taylor Redd
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| Una imagen de Marte del rover Curiosity de la NASA muestra el Valle Amargosa en las laderas que conducen al Monte Sharp. Los afloramientos tienen cierta semejanza visible al desierto de Mojave de la Tierra. Crédito: NASA / JPL-Caltech / MSSS - Crédito: astrobio.net |
Por debajo de las rocas del cicatrizado desierto de Mojave en California hay colonias de cianobacterias, pequeñas criaturas que se piensa han sido de las primeras en la Tierra en convertir la luz del sol en energía en el proceso conocido como fotosíntesis. Mediante el estudio de cómo estas criaturas se adaptan a la vida en el desierto caliente y seco, los biólogos esperan espigar en la comprensión de cómo a la vida microbiana de algún tipo [=sort] podría irle en Marte.
Un reciente estudio publicado el año pasado en la International Journal of Astrobiology examinó cómo sobrevivieron estos organismos cuando diferentes tipos de roca se interponían entre ellos y el Sol. Se encontró que el tipo dominante, Chroococcidiopsis, prosperó bajo una variedad de tipos geológicos, de cuarzo a talco.
"La versatilidad de Chroococcidiopsis en habitar nichos secos con diferente disponibilidad de luz para soportar fotosíntesis extiende nuestra apreciación de el límite de la fotosíntesis", la bióloga Daniela Billi de la University of Rome, dijo a Astrobiology Magazine por correo electrónico.
Billi trabajó con el autor principal y biólogo Heather Smith, de la Utah State University para categorizar las bacterias que se esconden debajo de varias rocas en el Desierto de Mojave, en orden a comprender mejor los entornos de las bacterias en la Tierra resiten [=endure]. Los resultados forjan un vínculo entre Chroococcidiopsis y potenciales formas de vida en el pasado o presente de Marte.
Iluminado, encendido [=Lights on, power up]
Las cianobacterias, a menudo llamado algas verde-azules, fueron una de las primeras formas de vida en aparecer [= to pop up] en la Tierra hace unos 3.5 billones de años. Estos organismos microscópicos cambiaron dramáticamente la atmósfera de la Tierra por producir suficiente oxígeno para alimentar la evolución de formas complejas de vida y la biodiversidad que vemos hoy. En ese antigua momento de la historia de la Tierra, Marte era también un lugar diferente y muy lejos de sus áridos [=barran], y fríos [=frigid] desiertos de hoy. Los científicos especulan que el Planeta Rojo pudo haber sido hospitalable para la vida.
"En Marte, en los últimos 3.8 billones años, existió agua en la fase líquida en la superficie", el científico planetario Jean-Pierre Paul de Vera del German Aerospace Center Institute of Planetary Research dijo a Astrobiology Magazine por correo electrónico. "En el tiempo que la vida en la Tierra comenzó también es posible que las primera bacteria también se originara en los lagos u océanos de Marte."
De Vera estudia las bacterias y líquenes que crecen en entornos desafiantes, y está trabajando con Billi estudiar Chroococcidiopsis en la International Space Station como parte del Biology and Mars Experiment.
Si la vida en la Tierra y Marte evolucionó de manera similar en casi el mismo tiempo, las cianobacterias podría ayudar a los científicos a entender mejor lo que deben buscar en el Planeta Rojo, debería haber restos para ser encontrados.
"Las cianobacterias podrían ser un buen sistema de referencia para la búsqueda de vida en Marte, y podríamos esperar restos similares de estructuras de membranas como estas bacterias, aunque no está claro si la fotosíntesis podría haber sido inventada también en Marte", dijo Vera.
Billi trabajó con un equipo de científicos para estudiar los efectos de diferentes rocas en el desierto de Mojave en el proceso de fotosíntesis. Examinando las cianobacterias debajo talco, mármol, cuarzo y carbonato recubierto de rojo y blanco [=red- and white-coated carbonate], determinaron que el género Chroococcidiopsis dominó el medio ambiente por debajo de cada muestra.
Chroococcidiopsis es una de las más primitivas cianobacterias, prosperando en un amplio rango de ambientes extremos a través de la Tierra. En el pasado, ha sido sugerido como un organismo que podría ayudar a cambiar la tierra [=dirt: tierra baldía] Marciana en un suelo más arable que los seres humanos podían cultivar durante una colonización a largo termino.
"En las áreas secas, las cianobacterias del género Chroococcidiopsis son a menudo dominantes," dijo Billi.
Una de las razones por la que prosperan podría tener que ver con como responden a las diferentes ondas de luz que pasan a través de los bordes de cada roca. En lugar de permanecer estancadas [=stagnant: inactivas], las cianobacterias fueron capaces de cambiar el tipo de luz que requieren para la fotosíntesis basada en lo que estaba disponible.
"Chroococcidiopsis muestra la capacidad de adaptarse a la diferente disponibilidad de luz, por el cambio de las características espectroscópicas de los pigmentos fotosintéticos", dijo Billi.
Si cianobacterias similares se desarrollaron en Marte, es posible que ellas, también, podrían haber alardeado del potencial para prosperar bajo los diferentes tipos de rocas en el Planeta Rojo.
La investigación fue financiada por el Ministerio de Asuntos Exteriores Italiano, Direzione Generale per la Promozione del Sistema Paese, NASA’s Astrobiology Science and Technology for Exploring Planets (ASTEP), y el NASA Graduate Student Research Program. La investigación BIOMEX es soportada por la European Space Agency y el German Aerospace Center/Federal Ministry of Economics and Energy.
Los últimos supervivientes?
Las cianobacterias jugaron un rol importante en la evolución de la vida en la Tierra. Originalmente, las bacterias fueron apodadas "algas verdiazules" [=blue-green algae], pero el descubrimiento de material genético extendido a lo largo de su celula, en lugar de dentro del núcleo, ayudó a los científicos a entender que las criaturas son bacterias, no algas. Las bacterias viven en una variedad de diferentes regiones, desde los océanos a los manantiales calientes y a lugares rocosos como el Mojave, y son capaces de vivir en entornos de bajo y alto oxígeno. Para los científicos las cianobacterias vienen a la mano en la determinación de cómo la vida persiste en condiciones extremas y podría incluso resistir en un lugar tan aparentemente inhóspito como Marte.
Aunque el duro paisaje fotografiado por Curiosity puede aparecer similar a los desiertos de la Tierra, los dos tipos de regiones también pueden ser muy diferentes. Marte es seco - más seco que cualquier desierto de la Tierra. Las temperaturas son más frías, la presión atmosférica más baja, y la atmósfera es tan delgada que la intensa radiación desde el Sol atraviesa la superficie.
"Podemos usar las cianobacterias en experimentos de simulación de Marte y testearlos bajo condiciones como las de Marte en cámaras de simulación específicas", dijo Vera.
"Si son capaces de crecer, de ser metabólicamente activas, y también para la fotosíntesis durante los experimentos de simulación de Marte, esto podría dar muy buenas indicaciones de que Marte fue recientemente un planeta habitable."
La enorme diferencia de temperatura entre el día y la noche Marciana afecta los niveles de humedad en Marte, ya que el aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío. Por la noche, el aire es saturado con vapor de agua - alcanzando niveles de humedad del 100 por ciento - mientras que durante las horas de la luz del día, el nivel de humedad es mucho menor. De Vera citó la obra de Dirk Möhlmann, profesor de física en el Collegium Budapest que estudia el agua en Marte y pregunta si el planeta podría ser habitable hoy.
Estas condiciones dependerán de la habilidad de las cianobacterias para usar la alta humedad del suelo Marciano a la noche, así como en la mañana muy temprano o por la noche cuando la luz podría estar disponible para la fotosíntesis. Las cianobacterias encontradas en depósitos de sal en antiguos lagos en el Desierto Chileno de Atacama, el más seco desierto no polar de la Tierra, tienen el potencial de usa líquidos salados similares a los encontrados fluyendo abajo por las laderas Marcianas estacionalmente.
En algún punto, Marte perdió su atmósfera protectora y su agua. Cianobacterias resistentes, o algo similarmente robusta, podrían ser los últimos supervivientes de un declinante [=devolving, también fall: caida /declive] ecosistema en Marte.
"El primero de estos refugios era probable en áreas libres de hielo, similares a las encontradas en los Valles Secos de la Antártida", dijo Billi, en referencia a uno de los desiertos fríos más extremos de la Tierra.
Como el agua de Marte se retiró de su superficie, cualquier potencial forma de vida se habría metido [=hunkered] debajo del regolito para escapar del ambiente más duro.
De acuerdo con Billi, el estudio de las cianobacterias en condiciones en la Tierra que simulan las de Marte puede ayudar a los investigadores a definir y detectar biofirmas en Marte que podrían indicar vida. Estas investigaciones podrían resultar útiles para futuras misiones a Marte que explorarían por signos de vida.
Por ahora, sin embargo, es un paso en la dirección correcta para conocer que nuestras cianobacterias terrestres pueden prosperar y adaptarse a vivir por debajo de rocas Marcianas de varios tipos, sean ellas de cuarzo o pizarra.
Un reciente estudio publicado el año pasado en la International Journal of Astrobiology examinó cómo sobrevivieron estos organismos cuando diferentes tipos de roca se interponían entre ellos y el Sol. Se encontró que el tipo dominante, Chroococcidiopsis, prosperó bajo una variedad de tipos geológicos, de cuarzo a talco.
"La versatilidad de Chroococcidiopsis en habitar nichos secos con diferente disponibilidad de luz para soportar fotosíntesis extiende nuestra apreciación de el límite de la fotosíntesis", la bióloga Daniela Billi de la University of Rome, dijo a Astrobiology Magazine por correo electrónico.
Billi trabajó con el autor principal y biólogo Heather Smith, de la Utah State University para categorizar las bacterias que se esconden debajo de varias rocas en el Desierto de Mojave, en orden a comprender mejor los entornos de las bacterias en la Tierra resiten [=endure]. Los resultados forjan un vínculo entre Chroococcidiopsis y potenciales formas de vida en el pasado o presente de Marte.
Iluminado, encendido [=Lights on, power up]
Las cianobacterias, a menudo llamado algas verde-azules, fueron una de las primeras formas de vida en aparecer [= to pop up] en la Tierra hace unos 3.5 billones de años. Estos organismos microscópicos cambiaron dramáticamente la atmósfera de la Tierra por producir suficiente oxígeno para alimentar la evolución de formas complejas de vida y la biodiversidad que vemos hoy. En ese antigua momento de la historia de la Tierra, Marte era también un lugar diferente y muy lejos de sus áridos [=barran], y fríos [=frigid] desiertos de hoy. Los científicos especulan que el Planeta Rojo pudo haber sido hospitalable para la vida.
"En Marte, en los últimos 3.8 billones años, existió agua en la fase líquida en la superficie", el científico planetario Jean-Pierre Paul de Vera del German Aerospace Center Institute of Planetary Research dijo a Astrobiology Magazine por correo electrónico. "En el tiempo que la vida en la Tierra comenzó también es posible que las primera bacteria también se originara en los lagos u océanos de Marte."
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Una microfotografía de la cianobacteria Chroococcidiopsis, agrandada
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Si la vida en la Tierra y Marte evolucionó de manera similar en casi el mismo tiempo, las cianobacterias podría ayudar a los científicos a entender mejor lo que deben buscar en el Planeta Rojo, debería haber restos para ser encontrados.
"Las cianobacterias podrían ser un buen sistema de referencia para la búsqueda de vida en Marte, y podríamos esperar restos similares de estructuras de membranas como estas bacterias, aunque no está claro si la fotosíntesis podría haber sido inventada también en Marte", dijo Vera.
Billi trabajó con un equipo de científicos para estudiar los efectos de diferentes rocas en el desierto de Mojave en el proceso de fotosíntesis. Examinando las cianobacterias debajo talco, mármol, cuarzo y carbonato recubierto de rojo y blanco [=red- and white-coated carbonate], determinaron que el género Chroococcidiopsis dominó el medio ambiente por debajo de cada muestra.
Chroococcidiopsis es una de las más primitivas cianobacterias, prosperando en un amplio rango de ambientes extremos a través de la Tierra. En el pasado, ha sido sugerido como un organismo que podría ayudar a cambiar la tierra [=dirt: tierra baldía] Marciana en un suelo más arable que los seres humanos podían cultivar durante una colonización a largo termino.
"En las áreas secas, las cianobacterias del género Chroococcidiopsis son a menudo dominantes," dijo Billi.
Una de las razones por la que prosperan podría tener que ver con como responden a las diferentes ondas de luz que pasan a través de los bordes de cada roca. En lugar de permanecer estancadas [=stagnant: inactivas], las cianobacterias fueron capaces de cambiar el tipo de luz que requieren para la fotosíntesis basada en lo que estaba disponible.
"Chroococcidiopsis muestra la capacidad de adaptarse a la diferente disponibilidad de luz, por el cambio de las características espectroscópicas de los pigmentos fotosintéticos", dijo Billi.
Si cianobacterias similares se desarrollaron en Marte, es posible que ellas, también, podrían haber alardeado del potencial para prosperar bajo los diferentes tipos de rocas en el Planeta Rojo.
La investigación fue financiada por el Ministerio de Asuntos Exteriores Italiano, Direzione Generale per la Promozione del Sistema Paese, NASA’s Astrobiology Science and Technology for Exploring Planets (ASTEP), y el NASA Graduate Student Research Program. La investigación BIOMEX es soportada por la European Space Agency y el German Aerospace Center/Federal Ministry of Economics and Energy.
Los últimos supervivientes?
Las cianobacterias jugaron un rol importante en la evolución de la vida en la Tierra. Originalmente, las bacterias fueron apodadas "algas verdiazules" [=blue-green algae], pero el descubrimiento de material genético extendido a lo largo de su celula, en lugar de dentro del núcleo, ayudó a los científicos a entender que las criaturas son bacterias, no algas. Las bacterias viven en una variedad de diferentes regiones, desde los océanos a los manantiales calientes y a lugares rocosos como el Mojave, y son capaces de vivir en entornos de bajo y alto oxígeno. Para los científicos las cianobacterias vienen a la mano en la determinación de cómo la vida persiste en condiciones extremas y podría incluso resistir en un lugar tan aparentemente inhóspito como Marte.
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En muchos ambientes desérticos, las cianobacterias Chroococcidiopsis crece en el lado
de abajo de rocas transparentes, justo debajo de la superficie.- Crédito: astrobio.net
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"Podemos usar las cianobacterias en experimentos de simulación de Marte y testearlos bajo condiciones como las de Marte en cámaras de simulación específicas", dijo Vera.
"Si son capaces de crecer, de ser metabólicamente activas, y también para la fotosíntesis durante los experimentos de simulación de Marte, esto podría dar muy buenas indicaciones de que Marte fue recientemente un planeta habitable."
La enorme diferencia de temperatura entre el día y la noche Marciana afecta los niveles de humedad en Marte, ya que el aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío. Por la noche, el aire es saturado con vapor de agua - alcanzando niveles de humedad del 100 por ciento - mientras que durante las horas de la luz del día, el nivel de humedad es mucho menor. De Vera citó la obra de Dirk Möhlmann, profesor de física en el Collegium Budapest que estudia el agua en Marte y pregunta si el planeta podría ser habitable hoy.
Estas condiciones dependerán de la habilidad de las cianobacterias para usar la alta humedad del suelo Marciano a la noche, así como en la mañana muy temprano o por la noche cuando la luz podría estar disponible para la fotosíntesis. Las cianobacterias encontradas en depósitos de sal en antiguos lagos en el Desierto Chileno de Atacama, el más seco desierto no polar de la Tierra, tienen el potencial de usa líquidos salados similares a los encontrados fluyendo abajo por las laderas Marcianas estacionalmente.
En algún punto, Marte perdió su atmósfera protectora y su agua. Cianobacterias resistentes, o algo similarmente robusta, podrían ser los últimos supervivientes de un declinante [=devolving, también fall: caida /declive] ecosistema en Marte.
"El primero de estos refugios era probable en áreas libres de hielo, similares a las encontradas en los Valles Secos de la Antártida", dijo Billi, en referencia a uno de los desiertos fríos más extremos de la Tierra.
Como el agua de Marte se retiró de su superficie, cualquier potencial forma de vida se habría metido [=hunkered] debajo del regolito para escapar del ambiente más duro.
De acuerdo con Billi, el estudio de las cianobacterias en condiciones en la Tierra que simulan las de Marte puede ayudar a los investigadores a definir y detectar biofirmas en Marte que podrían indicar vida. Estas investigaciones podrían resultar útiles para futuras misiones a Marte que explorarían por signos de vida.
Por ahora, sin embargo, es un paso en la dirección correcta para conocer que nuestras cianobacterias terrestres pueden prosperar y adaptarse a vivir por debajo de rocas Marcianas de varios tipos, sean ellas de cuarzo o pizarra.
Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (sujeta a revisión). Las notas entre corchetes y subrayados son del traductor.
Fuente Nola Taylor Redd, Hardy Bacteria Thrive Under Hot Desert Rocks, astrobio.net, Jun 1, 2015
