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lunes, 28 de septiembre de 2015

NUEVAS PRUEBAS DE LA ACTIVIDAD DE AGUA LÍQUIDA EN MARTE

agenciasinc.es

Cada verano marciano aparecen unos misteriosos flujos lineales avanzando por las laderas del planeta rojo, para desvanecerse después cuando llegan las estaciones frías. Ahora los datos de la nave Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA han permitido confirmar la presencia de sales hidratadas en esas zonas, lo que sugiere la existencia de agua líquida salobre bajo la superficie y un ambiente más propicio para la vida.

Ejemplos de oscuras “líneas de ladera recurrentes” (RSL) en Marte. / NASA/JPL/University of Arizona

El orbitador Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA hace años que viene detectado en algunas laderas del planeta rojo unos extraños flujos, denominados ‘líneas de ladera recurrentes’ (RSL), durante las estaciones cálidas. Son alargadas, miden unos cinco metros de ancho y desaparecen en los periodos más fríos.
La hipótesis que planteaban hasta ahora los científicos es que estas formaciones se generan por la presencia estacional de agua líquida salobre, pero la resolución de las imágenes disponible hasta la fecha no permitía detectar ni sales ni agua. Sin embargo, esta semana se publica en la revista Nature Geoscience un estudio que aporta una prueba importante.
Con los datos espectrométricos del instrumento CRISM del MRO, un equipo estadounidense de científicos, liderado por el investigador Lujendra Ojha del Instituto de Tecnología de  Georgia (EE UU), ha confirmado la presencia de sales hidratadas, como percloratos y  cloratos, en los taludes donde se había observado la actividad de las misteriosas líneas RSL.
Ojha y el resto de los científicos han ideado un método que permite extraer información espectrométricos de los píxeles individuales conseguidos con los datos de CRISM. Los espectros que se obtienen en todas las líneas examinadas son consistentes con la presencia de minerales de sal hidratada que precipitan a partir de agua.
Además, los investigadores han verificado que la firma espectral no está presente en las imagenes de fondo del terreno que circunda las líneas de ladera estacionales. Los hallazgos sugieren, por tanto, un vínculo entre los flujos transitorios en las laderas marcianas y el flujo de salmueras líquidas.
La identificación de las sales hidratadas, además, se suma y verifica los resultados recogidos por el instrumento español REMS del rover Curiosity, que también ha encontrado evidencias de agua salada en Marte. Este otro estudio también fue publicado en la revista Nature Geoscience por científicos españoles, como Jesús Martínez-Frías.
“El nuevo artículo apoya los planteamientos sobre un Marte activo, geológicamente vivo, con posible actividad acuosa actual que generaría una 'escorrentía efímera' de estas salmueras, tal vez relacionada con un posible ciclo hidrológico”, valora Martínez-Frías, investigador del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM) y colaborador científico en varias misiones espaciales en el planeta rojo.
El experto también destaca la importancia de estos resultados desde el punto de vista de la habitabilidad: “En general, en la superficie de Marte las condiciones son muy hostiles para la vida (especialmente debidas a la radiación UV), pero estos nuevos datos sobre la posible existencia de agua líquida actual subsuperficial respaldan (como se había hipotetizado) que la habitabilidad es mucho más favorable bajo el regolito marciano, que es donde habrá que concentrar los esfuerzos futuros en la búsqueda de vida”.

Referencia bibliográfica:

Lujendra Ojha et al. "Spectral evidence for hydrated salts in recurring slope lineae on Mars". Nature Geoscience, 28 de septiembre de 2015. Doi:10.1038/ngeo2546

lunes, 31 de agosto de 2015

LO QUE LA BIOLOGÍA DE LA TIERRA PUEDE DECIRNOS SOBRE LOS POSIBLES SERES VIVOS DE OTROS MUNDOS

noticiasdelaciencia.com

Las formas que ha adoptado la vida en la Tierra a lo largo de su historia son tan variadas, y a veces tan exóticas, que en algunos casos podríamos creer que estamos ante una criatura extraterrestre. La vida se resiste a extinguirse y es capaz de adaptarse de manera asombrosa al medio, incluso cuando este resulta mortífero para otros seres del mismo mundo. Así ocurre en la Tierra, donde existen criaturas que se pasan años sin consumir agua, algunas que sobreviven a temperaturas tan bajas como las reinantes en las lunas de Saturno, otras que pueden sobrevivir en el vacío del espacio, microbios que soportan un nivel de radiactividad tan grande que pueden vivir en los circuitos de refrigeración de reactores nucleares, e incluso algunos que podrían prosperar en ambientes específicos de Marte estableciendo allí colonias.

En este punto de Marte se posó el vehículo de aterrizaje de la sonda espacial Viking 2. Dicho vehículo operó en la superficie del Planeta Rojo desde 1976 hasta 1980. (Foto: NASA / Mary A. Dale-Bannister / Washington University in St. Louis)

Algunos de los organismos más inusuales encontrados en la Tierra proporcionan pistas clave a Dirk Schulze-Makuch, de la Universidad del Estado de Washington, en Pullman, Estados Unidos, para avanzar en una fascinante línea de investigación en la que trabaja desde hace tiempo, la de predecir cómo podría ser la vida en otras partes del universo. Este científico se basa en lo que se conoce acerca de los seres que habitan en los lugares de la Tierra con las condiciones más hostiles para la vida, y sobre lo que se sabe de las condiciones ambientales reinantes en Marte y en Titán (una luna de Saturno), para esbozar cómo podría ser la vida en otros mundos.
Más allá de los microbios, que en ese sentido son los organismos estrella de casi toda extrapolación sobre vida alienígena elemental, hay algunos casos que han recibido mucha atención últimamente. Schulze-Makuch siente un gran interés por un tipo de escarabajos conocidos como escarabajos bombarderos. Estos insectos excretan una explosiva mezcla de peróxido de hidrógeno y otros productos químicos para protegerse de sus depredadores.
En otros planetas, bajo condiciones de gravedad similares a las presentes en Marte, un animal alienígena parecido a un escarabajo bombardero podría generar en su cuerpo una reacción química propulsiva similar, aunque en vez de usarla para escupir un chorro contra un depredador le serviría para impulsarse hasta 300 metros por el aire, según cálculos recientes.
La vida de la Tierra, pese a su conjunto de herramientas bioquímicas tan ajustado a nuestros ecosistemas, cuenta con algunas especies capaces de sobrevivir en un planeta como Marte, y la cantidad de especies podría incrementarse de modo notable con la ayuda de algunas nuevas adaptaciones biológicas que la evolución se hubiera encargado de introducir. En primer lugar, los organismos deberían tener una manera de conseguir agua en un entorno que se asemeja a una versión mucho más seca y fría del desierto de Atacama en Chile. Una adaptación posible sería usar una mezcla de agua y peróxido de hidrógeno, en vez de solo agua, como un líquido intracelular.
El peróxido de hidrógeno es un anticongelante natural que ayudaría a los microorganismos a sobrevivir durante los gélidos inviernos marcianos. También es higroscópico, y de modo natural atrae las moléculas de agua de la atmósfera.
Durante el día, unos microorganismos similares a las plantas, situados en una superficie parecida a la de Marte, podrían obtener peróxido de hidrógeno mediante fotosíntesis. Por la noche, cuando la atmósfera estuviera relativamente húmeda, podrían utilizar su peróxido de hidrógeno almacenado para extraer agua de la atmósfera, algo similar a cómo las comunidades microbianas en el desierto de Atacama subsisten de la modesta humedad que puede aportarles el aire debido a la relativa cercanía de la costa.
Y aquí es donde encajaría la hipotética criatura parecida a los escarabajos bombarderos de la Tierra. Este alienígena, con un cuerpo más grande y más complejo que el de dichos escarabajos, podría utilizar a los microorganismos descritos como fuente de alimento y de agua. Para trasladarse de una parcela poblada de microorganismos a otra de igual contenido, y así nutrirse cada vez que lo necesitase y ya no le quedase alimento en la parcela donde estuviera, podría utilizar la forma de propulsión descrita.
En mundos todavía más distintos de la Tierra que Marte, como por ejemplo Titán o astros parecidos a esta luna de Saturno, la bioquímica necesaria para sostener la vida ya no tendría casi ningún punto de contacto con la de la Tierra. La vida en un planeta del tipo de Titán requeriría una bioquímica completamente distinta a la que sustenta la vida en la Tierra.
Debido a su mayor distancia al Sol, Titán es mucho más frío que la Tierra. Su temperatura en la superficie es, en promedio, de 180 grados centígrados bajo cero. Además, no existe agua líquida en la superficie ni dióxido de carbono en la atmósfera. Ambas sustancias químicas son esenciales para la vida como la conocemos.
Si existe vida en Titán, o en un planeta parecido de algún lugar del universo, debe utilizar como líquido intracelular algo que no sea agua. Una posibilidad es un hidrocarburo líquido como el metano o el etano. Estas hipotéticas formas de vida no estarían basadas en el agua y podrían morar en lagos de metano y etano líquidos, que en el caso de Titán ocupan una porción considerable de la superficie. Para tales criaturas, este singular medio líquido cumpliría en esencia la misma función básica que el agua líquida desempeña para los microorganismos acuáticos de la Tierra, tal como argumenta Schulze-Makuch.
Esos seres extraterrestres hipotéticos emplearían el hidrógeno de un modo comparable a como los humanos y muchas otras formas de vida de la Tierra usamos el oxígeno. En su caso, sin embargo, se generaría una reacción química entre el hidrógeno y el acetileno, la cual produciría metano en vez de dióxido de carbono y aportaría energía a las formas de vida.
Debido al ambiente gélido en el que morarían estos organismos aptos para vivir en Titán, poseerían células muy grandes (en comparación con lo que es normal en la Tierra) y un metabolismo muy lento. La extrema lentitud de su metabolismo significaría que el envejecimiento tendría lugar mucho más despacio que en cualquier forma de vida como la conocemos, lo que muy posiblemente se traduciría en una longevidad muy superior a la del más longevo de los seres vivos de nuestro mundo. Esto también acarrearía una velocidad evolutiva mucho más lenta que la existente en la biosfera de la Tierra.
De todas las posibles formas que puede adoptar la vida basada en agua y carbono, solo conocemos, y no necesariamente a fondo, una ínfima parte de ellas, la que corresponde a las especies que hoy existen en la Tierra y a algunas de las que existieron en el pasado. En cambio, esta diminuta parte de la biodiversidad potencial ya es capaz de sorprendernos con todo tipo de seres exóticos. ¿Qué podemos pues esperar sobre formas de vida tan distintas a las de la Tierra que ni siquiera comparten nuestra química básica? Schulze-Makuch tiene claro que estas podrían resultar mucho más sorprendentes que la más exótica de las criaturas de nuestro mundo.

DIEZ AÑOS BUSCANDO VIDA MICROBIANA EN EL DESIERTO DE ATACAMA

noticiasdelaciencia.com

Jacek Wierzchos y Carmen Ascaso, del Museo Nacional de Ciencias Naturales (España), llevan más de diez años buscando vida en el desierto de Atacama y en junio la NASA aprobó su participación en este programa a través del proyecto de tres años de duración: Microbial Communities of the Atacam Desert as Model System for Dry Worlds (Comunidades microbianas del desierto de Atacama como un modelo  para los mundos áridos).

Desierto de Atacama: el lugar más árido y más irradiado por el sol en el Planeta. Formaciones de ignimbrita colonizadas por cianobacterias. (Foto: J. Wierzchos)

El objetivo del proyecto es identificar las características y la distribución de ambientes potencialmente habitables en el Sistema Solar y la Nas contará con el grupo de investigación ECOGEO que lleva más de diez años buscando vida microbiana en el desierto de Atacama y ha encontrado varios microhábitats endolíticos.
“La NASA pretende determinar los procesos y condiciones que crean y mantienen ambientes habitables, para poder explorar la presencia de vida fuera de nuestro planeta”, explica Jacek Wierzchos, investigador del MNCN.
“Conocer las condiciones en las que se puede llegar a producir vida en nuestro planeta puede ser un primer paso para buscarla fuera de él”, añade Carmen Ascaso.
Pese a que en 2005 investigadores de la NASA llegaron a afirmar que las condiciones del desierto de Atacama lo convertían en un ambiente incompatible con la vida, el grupo de investigación ECOGEO encontró en 2006 colonizaciones de cianobacterias dentro de las halitas, rocas de sal capaces de retener la humedad.
Hasta la fecha, el grupo ha descubierto en la zona híper árida de este desierto cinco sustratos líticos que albergan vida microbiana.  
Ya en aquel momento Jacek Wierzchos, explicaba: "Conocer las formas de vida que se dan en ecosistemas extremos nos da pistas para encontrar vida fuera de nuestro planeta, además de aportar información sobre las moléculas necesarias para proteger  la vida en ambientes extremadamente secos con una radiación solar también extrema”.
En este proyecto también participan investigadores de la John Hopkins University (EE UU), la Universidad de Extremadura, la Universidad de Antofagasta (Chile) y la Universidad Complutense de Madrid. (Fuente: MNCN-CSIC)

jueves, 30 de julio de 2015

¿UN ORIGEN EXTRATERRESTRE PARA LA VITAMINA B3?

noticiasdelaciencia.com

La vitamina B3 de nuestro mundo pudo haberse formado en buena parte sobre granos de polvo helado en el espacio, y después haber sido transportada a la Tierra por meteoritos y cometas, a juzgar por los resultados de una serie reciente de experimentos de laboratorio. La vitamina B3, también identificada como ácido nicotínico o niacina, es un precursor del NAD (nicotinamida adenina dinucleótido), el cual es esencial para el metabolismo y probablemente tiene un origen muy antiguo. Los nuevos resultados respaldan la teoría de que el surgimiento de vida en la Tierra fue posible gracias en parte a sustancias biológicamente importantes formadas en el espacio y suministradas a la Tierra por impactos de cometas y meteoritos.

La placa de aluminio con el material químico depositado sobre ella. (Foto: Karen Smith / NASA Goddard)

El nuevo estudio es un paso más en una línea de investigación cuyo trabajo previo fue un análisis de ciertos meteoritos ricos en carbono. Con dicho análisis, los científicos descubrieron la existencia en tales meteoritos de vitamina B3, la cual estaba presente en niveles que iban desde las 30 a las 600 partes por millar de millones. En aquel trabajo (http://noticiasdelaciencia.com/not/10312/), los investigadores llevaron a cabo experimentos preliminares de laboratorio que mostraron que la vitamina B3 se puede formar a partir de un compuesto orgánico más simple en hielo de dióxido de carbono bajo condiciones como las imperantes en el espacio.
Los nuevos experimentos han hecho más plausibles las simulaciones al añadir hielo de agua en la mezcla y utilizar cantidades más próximas a lo que se espera encontrar en hielos interestelares y de cometas. El equipo de Karen Smith, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, ha comprobado en los nuevos experimentos que la vitamina se puede formar en una amplia variedad de escenarios en los cuales la abundancia de hielo de agua varió hasta en diez veces.
Los tipos de compuestos orgánicos en estos hielos producidos en el laboratorio coinciden muy bien con lo que se encuentra en meteoritos. Este resultado sugiere que estos importantes compuestos orgánicos en meteoritos pudieron originarse a partir de hielos moleculares simples en el espacio. Este tipo de química podría también ser relevante en los cometas, que contienen grandes cantidades de hielos de agua y de dióxido de carbono. Estos experimentos muestran que la vitamina B3 y otros compuestos orgánicos complejos podrían formarse en el espacio y que es perfectamente verosímil que los impactos de meteoritos y cometas pudieran haber añadido una fuente extraterrestre importante al suministro de vitamina B3 en la Tierra primitiva.
Las estrellas que explotan destruyéndose (supernovas) y los vientos de las estrellas gigantes rojas próximas al final de sus vidas producen enormes nubes de gas y polvo. Los sistemas solares nacen cuando las ondas de choque de vientos estelares y supernovas de las cercanías comprimen y concentran el material de una nube hasta que los “grumos” de esa nube crecen lo suficiente en densidad como para autocomprimirse por efecto de su propia gravedad, convirtiéndose en astros y formando así una nueva generación de estrellas y planetas.
Estas nubes contienen incontables granos de polvo. De la misma manera que se crea escarcha en las ventanas de un automóvil durante las noches frías y húmedas, el dióxido de carbono, el vapor de agua y otros gases forman una capa de escarcha sobre la superficie de estos granos. La radiación en el espacio energiza reacciones químicas en esta capa de escarcha con el resultado de que se forman moléculas orgánicas complejas, incluyendo posiblemente la vitamina B3. Los granos helados acaban siendo incorporados a cometas y asteroides, algunos de los cuales impactan contra planetas jóvenes como la primitiva Tierra, suministrando a estos las valiosas moléculas orgánicas contenidas en ellos.
Los investigadores pusieron a prueba esta teoría simulando el ambiente espacial en el Laboratorio de Hielo Cósmico del Centro Goddard de la NASA. Se empleó una placa de aluminio enfriada hasta alrededor de 253 grados centígrados bajo cero (423 grados Fahrenheit bajo cero) para representar la superficie gélida de un grano de polvo interestelar. La placa fue enfriada en una cámara de vacío para reproducir las condiciones espaciales, y se inyectaron en esta última gases que contenían agua, dióxido de carbono y piridina, donde se congelaron sobre la placa. Esta fue entonces bombardeada con protones a una energía de aproximadamente 1 millón de voltios procedentes de un acelerador de partículas para simular la radiación espacial.
El equipo efectuó un análisis inicial de los contenidos de la capa helada iluminándola con luz infrarroja para identificar patrones de absorción (ciertas moléculas absorben luz infrarroja en frecuencias o colores específicos). La placa fue después calentada a temperatura ambiente para que el residuo de hielo pudiera ser analizado en mayor detalle en el Laboratorio Analítico de Astrobiología del Centro Goddard. El equipo encontró que este experimento produjo una serie de moléculas orgánicas complejas, incluyendo la vitamina B3.

miércoles, 4 de marzo de 2015

FORMA TEÓRICA DE VIDA QUE PODRÍA EXISTIR EN TITÁN

noticiasdelaciencia.com

El agua líquida es una necesidad para la vida sobre la Tierra. Pero en otros mundos mucho más fríos, la vida podría existir más allá de las fronteras de la química basada en el agua. Tomando un enfoque que se atiene a los fundamentos científicos pero que a la vez es imaginativo, un equipo interdisciplinario de científicos especializados en bioquímica y astronomía de la Universidad Cornell en Ithaca, Nueva York, Estados Unidos, ofrece una especie de “retrato robot” (“retrato hablado”) sobre cómo debería ser la estructura bioquímica de una célula extraterrestre capaz de formarse en el medio químico de Titán, la luna gigante del planeta Saturno, y de funcionar bajo las condiciones imperantes en ese satélite, que incluyen una temperatura mucho más fría que la más gélida de la Tierra, así como mares que, a diferencia de los de la Tierra, no son de agua sino de metano líquido.

Una representación de un azotosoma de 9 nanómetros, aproximadamente el tamaño de un virus, con una parte de la membrana recortada para mostrar el interior hueco. (Imagen: James Stevenson)


Los autores del nuevo estudio emplearon un método de dinámica molecular que revisó todas las opciones químicas plausibles y comprobó en cada uno de los compuestos derivados del metano preseleccionados como candidatos su potencial para autoensamblarse en estructuras parecidas a membranas.
El resultado de esta minuciosa exploración de posibilidades teóricas es que Titán podría albergar células adaptadas al metano y libres de oxígeno, capaces de metabolizar, reproducirse y hacer todo lo básico que la vida hace en la Tierra.
La membrana de la célula cuya existencia teórica James Stevenson, Jonathan Lunine y Paulette Clancy consideran viable está compuesta por pequeños compuestos orgánicos de nitrógeno y es capaz de funcionar en el metano líquido, a temperaturas de 180 grados centígrados bajo cero (292 grados Fahrenheit bajo cero).
Lunine es un experto en las lunas de Saturno y miembro del equipo científico de la misión Cassini-Huygens que descubrió los mares de metano y etano en Titán.
En la Tierra, la vida está basada en la membrana con bicapa de fosfolípidos, la vesícula fuerte y permeable basada en agua que alberga la materia orgánica de cada célula. A la vesícula hecha de tal membrana se la llama liposoma. Así pues, muchos astrónomos buscan vida en lo que se llama la zona orbital habitable, la estrecha banda alrededor de un sol en la que el calor recibido de este permite la existencia de agua líquida en la superficie de un eventual planeta. Pero, ¿qué pasa si las células no dependen del agua, sino del metano, que tiene un punto de congelación mucho más bajo? La respuesta a esta crucial pregunta nos lleva a asumir que podría haber vida también más allá del límite exterior de esa zona orbital habitable.
Los autores del nuevo estudio han bautizado su teórica membrana celular como “azotosoma”.
El azotosoma está hecho de moléculas de nitrógeno, carbono e hidrógeno, que se sabe existen en los mares criogénicos de Titán, pero muestra la misma estabilidad y flexibilidad que tiene su homólogo, el liposoma terrestre.
Stevenson confiesa que se inspiró en parte en el escritor de ciencia-ficción y divulgador científico Isaac Asimov, quien escribió sobre un concepto de vida no basada en el agua en un ensayo de 1962.

martes, 3 de febrero de 2015

LAS MICROALGAS DE LAS QUE SURGIERON LAS PLANTAS ‘VIVITAS Y COLEANDO’

ecoticias.com

Hace 3.000 millones de años ocurrió algo sin precedentes en la Tierra: la aparición del oxígeno en la atmósfera. Desde entonces, este elemento es producido por un grupo de microalgas, las cianobacterias que, 1.500 millones de años después, dieron lugar a las algas y a las plantas.



Existe la teoría científica, ampliamente aceptada, de que el origen de las plantas ocurrió cuando una cianobacteria fue devorada por un organismo que se alimentaba de materia orgánica y, en lugar de digerirla, estableció con ella una simbiosis que le permitió vivir de la energía del sol.
“La corriente de opinión actual sostiene que aquella cianobacteria pertenecía a un grupo extinto de características desconocidas pero acabamos de descubrir que no es así”, asegura María Luz Diago, profesora de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR) y coautora de la investigación.
La cianobacteria de la que surgieron las plantas pertenece a un grupo que existe en la actualidad, tal y como recoge la revistaNature Communications. “Esta microalga presenta morfología filamentosa y tiene capacidad de utilizar el nitrógeno del aire”, explica Diago.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores analizaron los genes del núcleo estable de las cianobacterias y buscaron cuáles de ellos se encontraban transferidos a los cloroplastos, presentes en las células eucarióticas de las plantas y responsables de la fotosíntesis.
Los genes de cianobacterias y cloroplastos con una historia evolutiva común fueron enlazados para realizar una reconstrucción filogenética de alta resolución. Esta reconstrucción evolutiva fue posible gracias a análisis bioinformáticos, que incluyeron el uso de potentes supercomputadores.
“Tras este estudio podemos afirmar que el ancestro de los cloroplastos no pertenece a un linaje extinto, sino que se situaría en las cianobacterias filamentosas capaces de utilizar nitrógeno atmosférico, presentes hace 1.500 millones de años y todavía existentes a día de hoy”, resume la investigadora.

De los ancestros a la vida artificial

Aclarar cuál es el origen de los cloroplastos y, por extensión, de las plantas, supone un paso importante para la biología, a la vez que abre nuevas vías de investigación. “Con este trabajo hemos identificado un grupo de microalgas que podrían ser empleadas para el desarrollo de los denominados endosimbiontes artificiales, una herramienta biotecnológica novedosa para dotar a los seres vivos de nuevas propiedades”, avanza Diago.
En el estudio también han participado INTAEX-CICYTEX, IE University y el Instituto de Biología del Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia.

lunes, 19 de enero de 2015

HAY VIDA EN EL LUGAR MÁS SECO DEL MUNDO

agenciasinc.es

Un punto denominado María Elena en el desierto de Atacama, al norte de Chile, es el lugar más seco del mundo, según un nuevo estudio. Las características de este enclave son análogas a las de Marte, pero los científicos han hallado allí nuevas especies de bacterias, empujando la frontera de las condiciones mínimas necesarias para la vida y abriendo nuevas posibilidades en el campo de la astrobiología.

Enclave del desierto de Atacama catalogado como el punto más seco del mundo. / Armado Azúa-Bustos

Investigadores de Chile han encontrado el lugar más seco mundo en el desierto de Atacama, al norte del país. Se trata de un punto denominado María Elena que presenta unas condiciones similares a las del planeta Marte. Además, han hallado una sorprendente variedad de bacterias capaces de sobrevivir con una humedad de tan solo un 14% a un metro de profundidad, según los datos publicados en la revista Environmental Microbiology Reports.
"En primera instancia nosotros buscábamos un lugar tan seco que nada fuera capaz de sobrevivir en él. Por lo tanto, nos causó cierta sorpresa que en el sitio descrito pudiéramos encontrar distintos tipos de bacterias a gran profundidad", afirma Armando Azúa-Bustos, investigador de la Pontificia Universidad Católica de Chile y del Blue Marble Space Institute of Science (EE UU).
Su línea de investigación pasa por entender la íntima relación entre el agua y la vida en la Tierra. Atacama es el desierto más seco y el más antiguo del mundo, pero hasta ahora se consideraba que el lugar exacto con menor humedad era Yungay, ahora desbancado por María Elena.
Para los investigadores, los microorganismos encontrados en estos parajes mediante técnicas de biología molecular "son interesantes no sólo desde el punto de vista de la ciencia básica, sino también en el ámbito de la astrobiología y para potenciales aplicaciones biotecnológicas y biomédicas".
En el nuevo lugar más seco del mundo los científicos han encontrado nuevas especies de bacterias, aunque relacionadas con especies ya descritas. Además de su increíble capacidad para tolerar la extrema desecación, varias de ellas producen pigmentos de un color rojizo anaranjado, lo que sugiere que fabrican compuestos del grupo de los carotenos descritos en trabajos anteriores por este grupo de investigación. Asimismo, tienen una alta tolerancia a la radiación ultravioleta.
El artículo también guarda diversas implicaciones. Por una parte, encontrar microorganismos viables en circunstancias tan extremas plantea la cuestión de cuáles son las condiciones mínimas necesarias para la vida. "No tengo claro aún si en sitios más secos todavía, si es que existen, podría o no encontrarse vida", comenta Azúa-Bustos. Cualquiera de las dos posibilidades, tendría una enorme relevancia científica.

Como en el cráter Gale de Marte

Por otra parte, contar con un lugar en la Tierra análogo a Marte genera muchas oportunidades para la investigación científica. En concreto, los datos de humedad de María Elena coinciden con los que la misión de la NASA Mars Science Laboratory, con el famoso robot Curiosity, ha tomado en el cráter Gale del planeta rojo.
"Si en la Tierra existe un ambiente análogo en el que hemos detectado microorganismos viables, las condiciones de disponibilidad de agua parecen no ser limitantes para la vida en Marte", señala el científico chileno. Según explica, las futuras misiones están considerando tomar muestras en el suelo marciano de hasta un metro de profundidad en búsqueda de vida. En ese sentido, "nuestro trabajo serviría como un buen patrón de comparación para estos futuros hallazgos", asegura.
Hasta ahora, la búsqueda de vida en otros planetas se basa en estimaciones con respecto a la zona habitable en la que se encuentran estos cuerpos celestes, que a su vez se centra en las estimaciones sobre la cantidad de agua líquida disponible para las potenciales formas de vida.
"Trabajos como el nuestro empujan la frontera de los requerimientos de agua por parte de los microorganismos extremos de la Tierra y, por ende, amplían los horizontes respecto a dónde se podría encontrar vida basada en agua, como es en el caso terrestre", afirma. En otras palabras, "se podrían encontrar nuevos planetas muy secos que bien podrían tener vida".
Entender las bases moleculares de la alta tolerancia a la sequía permitiría desarrollar plantas más resistentes.

Probar nuevas generaciones de robots

Para el mundo de la astrobiología, esta investigación puede derivar en numerosas aplicaciones prácticas. María Elena ofrece ahora un lugar más cercano a las condiciones existentes en Marte para poder probar las nuevas generaciones de robots y las nuevas metodologías de detección de vida que se pueden enviar a este planeta.
Por otra parte, "si uno entiende las bases moleculares de esta alta tolerancia a la desecación, podría pensar en traspasar estas capacidades a otros organismos, como las plantas, por ejemplo, para hacer que estos organismos también sean altamente tolerantes a la sequía o a la radiación ultravioleta", señala el experto.
Además, varias de las especies encontradas pertenecen a géneros de bacterias como Streptomyces que son conocidas productoras de importantes moléculas de aplicación biomédica, como los antibióticos.

Referencia bibliográfica:

A. Azua-Bustos, L. Caro-Lara and R. Vicuña. "Discovery and microbial content of the driest site of the hyperarid Atacama Desert, Chile" Environmental Microbiology Reports. DOI: 10.1111/1758-2229.12261

jueves, 18 de diciembre de 2014

¿ALGÚN SER VIVO ESTÁ DETRÁS DEL MISTERIOSO METANO DE MARTE?

noticiasdelaciencia.com

El metano es un gas que, para los habitantes del planeta Tierra, está ligado, sobre todo, a la actividad biológica, aunque también puede tener un origen geológico. Por eso, los científicos piensan que donde se encuentra metano puede existir alguna relación con la vida. Y, desde hace tiempo, se sabe que en Marte hay metano, pero nadie ha logrado determinar cuánto.

Curiosity detectó niveles de metano diez veces superiores a lo normal durante 60 soles o días marcianos. (Foto: NASA-MSL)

Hasta ahora, los datos facilitados por los telescopios terrestres y las sondas que orbitan Marte, como Mars Express y Mars Global Surveyor, eran contradictorios respecto a la cantidad de metano que hay en la atmósfera del planeta rojo. Algunos estudios hacían pensar en grandes cantidades del gas, mientras que otras mediciones prácticamente descartaban su presencia.
Los últimos datos del Curiosity parecen haber resuelto parte del misterio. Tras veinte meses de toma de muestras, el rover marciano ha revelado que en los alrededores del cráter Gale, donde amartizó el vehículo, el nivel de este gas cambia a lo largo del tiempo, lo cual hace pensar en emisiones de una fuente cercana y desconocida.
En general, la cantidad de metano es más baja de lo que predecían los modelos. Aparece un nivel base y estable que es menos de la mitad de lo que se esperaba encontrar teniendo en cuenta los procesos de producción conocidos, como la descomposición inducida por la luz del polvo y materiales orgánicos llevados a Marte por meteoritos.
Pero a veces, sin ninguna explicación, las concentraciones de metano se disparan, multiplicándose por diez. Esas cantidades elevadas pueden durar solo 60 días marcianos, lo que es sorprendente porque se supone que este gas tiene una vida de alrededor de 300 años.
En concreto, el espectrómetro láser sintonizable (TLS) de un instrumento del rover denominado Sample Analysis at Mars (SAM) ha detectado de forma inequívoca un incremento desde un valor base de 0,7 partes por millardo (ppbv) hasta los 7 ppbv que se registraron durante un episodio que duró 60 soles o días marcianos.
Así lo han confirmado los investigadores de la misión Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA en el congreso AGU Fall Meeting de San Francisco (EE UU) y en un artículo que aparece en la revista Science. En el trabajo participan los investigadores españoles Javier Martín Torres del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC-UGR) y María Paz Zorzano del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC).
Con los nuevos datos, se abren nuevas vías de investigación orientadas a esclarecer cuáles son las fuentes que producen este gas en el planeta rojo. Una de ellas es la posibilidad de que sea algún tipo de organismo vivo, ya que en la Tierra la mayoría de su producción tiene un origen biológico. Tampoco se descartan fuentes geológicas o hidrotermales.
Otra de las incógnitas que hay que resolver es cuáles son los mecanismos que lo hacen desaparecer con inexplicable rapidez. Los resultados sugieren que el metano se emite ocasionalmente cerca del cráter Gale, por donde se mueve Curiosity, y luego se dispersa rápidamente una vez que cesan los episodios de producción.
Los nuevos datos se basan en la observación a lo largo de casi todo un año marciano (casi dos años terrestres) y un recorrido de unos 8 km sobre la cuenca del cráter. En este periodo, que abarca toda la sucesión de estaciones marcianas, los datos ambientales han sido recogidos por el instrumento español REMS (Rover Environmental Monitoring Station). Esta estación meteorológica ha medido, entre otras variables, la humedad relativa del aire, la temperatura ambiente y opacidad atmosférica. Esta última también se ha registrado con la cámara MastCam.
La posible relación de la variación estacional de la concentración de metano con variables ambientales todavía necesita ser confirmada con más estudios. En cuanto a la disposición espacial de las plumas de metano que se generan, los científicos han llegado a la conclusión de que se generan en eventos cortos y débiles muy localizados.
"Las incógnitas suscitadas por este trabajo, en cualquier caso, son más que las respuestas que aporta", reconocen los investigadores del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra. "Se trata de un hallazgo que cierra la cuestión de la presencia de metano en la atmósfera de Marte a la vez que abre otras más peliagudas y trascendentes, como son la explicación de su origen, que se cree debe estar en una o varias fuentes adicionales a las contempladas en los modelos y entre las que no se descarta la metanogénesis biológica, así como su extraña evolución posterior en la atmósfera marciana".
Los dos nuevos interrogantes deberán afrontarse en el futuro con nuevas investigaciones. El recién llegado orbitador MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA dará continuidad al estudio de este asunto de forma inmediata y, en un futuro próximo, el Trace Gas Orbiter (TGO), desarrollado conjuntamente por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la agencia espacial rusa (Roscosmos) y englobado en la misión ExoMars, medirá la concentración de metano a escalas mayores para establecer un marco en el que contextualizar los resultados obtenidos ahora. El objetivo, resolver de una vez por todas el misterio del metano marciano. (Fuente: SINC)

sábado, 6 de diciembre de 2014

HUELLAS DE UNA POSIBLE ACTIVIDAD BIOLÓGICA MARCIANA DENTRO DE UN METEORITO

noticiasdelaciencia.com

¿Existió alguna vez vida en Marte? ¿Existe aún? Un meteorito marciano ha vuelto a encender el debate. Un equipo internacional ha presentado oficialmente los resultados de unos análisis según los cuales la existencia, al menos pretérita, de vida microbiana marciana es más probable que lo que se pensaba anteriormente.

El meteorito investigado. (Foto: © Alain Herzog / EPFL)

Philippe Gillet, director del Laboratorio de Ciencias de la Tierra y Planetarias adscrito al Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (también conocido como Escuela Politécnica Federal de Zúrich), y sus colegas, entre quienes figuran científicos de instituciones de China, Japón y Alemania, realizaron unos análisis detallados de rastros de carbono orgánico procedente de un meteorito marciano, y han llegado a la conclusión de que tienen muy probablemente un origen biológico. Los científicos afirman que el carbono pudo haber sido depositado en las fisuras de la roca cuando estaba todavía en Marte, a través de la infiltración de fluido rico en materia orgánica.
Eyectado de Marte después de que un asteroide chocase contra su superficie, el meteorito, llamado Tissint, cayó en el desierto marroquí el 18 de julio de 2011, ante varios testigos. Tras ser examinado, la roca extraterrestre resultó tener pequeñas fisuras que estaban llenas con un material que contenía carbono. Varios equipos de investigación ya han mostrado que este componente tiene naturaleza orgánica. Pero aún están debatiendo sobre la procedencia del carbono.
Los análisis químicos, microscópicos e isotópicos del material de carbono llevaron a los autores del nuevo estudio a varias posibles explicaciones sobre su origen. Finalmente, han identificado características que excluyen por completo un origen terrestre, y han mostrado que el contenido de carbono fue depositado en las fisuras del meteorito Tissint antes de abandonar Marte.
Estos investigadores refutan pues las teorías previamente expuestas (como la de Steele et al., Science, 2012) según las cuales los rastros de carbono se originaron a través de la cristalización de magma a altas temperaturas. De acuerdo con el nuevo estudio, una explicación más probable sería que ciertos líquidos que contenían compuestos orgánicos de origen biológico se infiltraron en la roca “madre” del Tissint a bajas temperaturas, cerca de la superficie marciana.
Estas conclusiones están avaladas por varias propiedades intrínsecas del carbono del meteorito, por ejemplo, su proporción de carbono-13 respecto al carbono-12.

viernes, 28 de noviembre de 2014

ECOSISTEMA CARIBEÑO EXÓTICO QUE PODRÍA TENER UN EQUIVALENTE EN UNA LUNA DEL PLANETA JÚPITER

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Un raro ecosistema submarino ubicado frente a la costa occidental de Cuba y caracterizado por una simbiosis llamativa entre bacterias y crustáceos, y por la conducta también singular de estos últimos, demuestra la viabilidad de tal sistema, en unas condiciones similares a las que podrían existir en el océano subterráneo de Europa, un satélite de Júpiter.

Aglomeración notable de individuos de Rimicaris hybisae. (Foto: Chris German, WHOI/NSF, NASA/ROV Jason ©2012 Woods Hole Oceanographic Institution)

Este ecosistema extraño reside en uno de los campos de fumarolas volcánicas submarinas más profundos del mundo, cuyo descubrimiento data tan solo de 2009. Allí, diminutos crustáceos, de la especie Rimicaris hybisae, se apilan unos sobre otros, capa sobre capa, arrastrándose sobre las chimeneas de roca que expelen agua caliente. Las bacterias dentro de las bocas y otras partes de los crustáceos producen materia orgánica que alimenta a estos animales. Esta es pues la fuente principal de alimentación de dichos crustáceos, aunque se tiene constancia de que a veces practican también el canibalismo.
Las bacterias de las fumarolas pueden prosperar en un ambiente extremo como este gracias a la quimiosíntesis, un proceso que no requiere luz solar y que implica a organismos obteniendo energía de las reacciones químicas. En este caso, las bacterias usan sulfuro de hidrógeno, una sustancia abundante en las fumarolas, para fabricar materia orgánica. Las temperaturas en las fumarolas pueden subir hasta unos abrasadores 400 grados centígrados (unos 750 grados Fahrenheit), pero las aguas a poco más de un par de centímetros (una pulgada) de distancia son lo bastante frías para permitirles a los crustáceos su estancia allí. Estos animales son ciegos, pero poseen receptores térmicos en la parte trasera de sus cabezas.
En concentraciones altas, el sulfuro de hidrógeno es tóxico para los organismos, pero las bacterias que alimentan a los crustáceos necesitan una cierta cantidad de esta sustancia para sobrevivir. La naturaleza ha encontrado una solución para el dilema: La posición de los crustáceos justo en la frontera entre el agua oceánica normal y oxigenada, y el agua rica en sulfuro, de manera que ellos y las bacterias puedan coexistir en armonía.
Chris German, del Instituto Oceanográfico de Woods Hole (WHOI) en Massachusetts, Max Coleman, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California, y Cindy Van Dover, de la Universidad Duke en Durham, Carolina del Norte, todas estas instituciones en Estados Unidos, figuran entre quienes han estado investigando este exótico ecosistema. Sus implicaciones para la astrobiología han sido lo bastante claras como para merecer financiación de la NASA.
El objetivo general de esta línea de investigación es ver cuánta vida o biomasa puede ser mantenida por la energía química de las fumarolas hidrotermales.
El descubrimiento de las fumarolas hidrotermales del fondo oceánico en 1977 rompió muchos dogmas sobre la vida. Se demostró que en la oscuridad perpetua del fondo del mar es factible la existencia estable de ecosistemas bastante complejos sostenidos por tales fumarolas y basados en el uso de la energía química para producir nutrientes, en vez de la energía de la luz solar utilizada por la mayoría de los vegetales y que es la base esencial de los ecosistemas en la superficie.
Las fumarolas hidrotermales se forman en el lecho oceánico debido al movimiento de las placas tectónicas. Donde el fondo del mar se vuelve delgado, el magma caliente bajo la corteza crea una hendidura de la que brota agua calentada por los procesos geotérmicos, que alcanza temperaturas capaces de superar los 400 grados centígrados.
En los últimos años está cobrando cada vez más fuerza en la comunidad científica la creencia de que la vida en la Tierra se inició en fumarolas hidrotermales del fondo del mar. Por tanto, los ecosistemas como el investigado frente a Cuba podrían aportar pistas sobre cómo surgieron las primeras formas de vida en nuestro planeta. También permiten vislumbrar las características básicas de eventuales ecosistemas de este tipo en lugares extraterrestres con ciertas similitudes ambientales, como por ejemplo el océano subterráneo de la luna Europa.
La vida microbiana es la más simple, y por tanto la que más probabilidades tiene de existir en cualquier lugar, como por ejemplo la luna Europa. En cuanto a si podría existir en Europa vida más compleja, y concretamente un animal como el Rimicaris hybisae, ello depende mucho de la cantidad real de energía que sea liberada allí, a través por ejemplo de fumarolas hidrotermales, tal como apunta Emma Versteegh, investigadora del JPL.

lunes, 15 de septiembre de 2014

LAS SEÑALES QUÍMICAS EN LA ATMÓSFERA DE OTROS MUNDOS DELATADORAS DE LA PRESENCIA DE VIDA

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Los astrónomos que buscan en las atmósferas de otros mundos señales de la existencia de gases cuya abundancia pueda deberse a la presencia de formas de vida allí, no pueden fiarse de la detección de uno solo de los gases sospechosos, como el oxígeno, el ozono o el metano, dado que en algunos casos estos gases se pueden producir por medios no biológicos. En cambio, el metano y el oxígeno juntos, o el metano y el ozono juntos, sí serían señales bastante contundentes de la existencia de vida. A esta conclusión y otras se ha llegado en un estudio realizado por el equipo de Shawn Domagal-Goldman, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, y Antígona Segura, de la Universidad Nacional Autónoma de México, en la ciudad de México.

Izquierda: La presencia de moléculas de ozono en la atmósfera de un planeta quizá podría delatar la existencia de actividad biológica; pero el ozono acompañado por dióxido de carbono y monóxido de carbono, sin metano, denota muy posiblemente que el ozono se ha generado por procesos no biológicos. Derecha: La presencia simultánea, en cantidades significativas, de ozono, oxígeno, dióxido de carbono y metano, sin monóxido de carbono, indica altas probabilidades de intervención de mecanismos biológicos. (Imagen: NASA)

Durante más de cuatro años, los investigadores trabajaron con modelos digitales simulando cuidadosamente miles de veces la química de la atmósfera de mundos hipotéticos carentes de vida, introduciendo infinidad de variaciones en la composición química de la atmósfera y en el tipo de estrella en torno a la cual tales mundos giraban.
Al ejecutarse las simulaciones, en algunos casos se generaban, sin intervención alguna de mecanismos biológicos, cantidades lo bastante grandes como para que hubieran resultado sospechosas, de algún gas que en la atmósfera de la Tierra a menudo está promovido por procesos biológicos.
Antes se creía que el ozono y el oxígeno eran biofirmas contundentes por sí mismas. El ozono consta de tres átomos de oxígeno unidos. En la Tierra, el ozono se produce cuando el oxígeno molecular (dos átomos de oxígeno unidos) y el oxígeno atómico (un solo átomo de oxígeno) se combinan, después de que el oxígeno atómico sea liberado por otras reacciones energizadas por la luz solar o los relámpagos. La vida es la principal fuente de oxígeno molecular en nuestro planeta, ya que el gas es producido por la fotosíntesis en los vegetales y en algunos organismos unicelulares microscópicos. Dado que la vida es la principal productora de oxígeno, y el oxígeno es necesario para la generación de ozono, se consideraba a ambos gases como biofirmas bastante fiables por sí mismas. Sin embargo, los resultados del nuevo estudio demuestran que tanto el oxígeno molecular como el ozono pueden generarse en ciertas atmósferas sin intervención alguna de mecanismos biológicos, cuando la luz ultravioleta descompone dióxido de carbono (un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno). Lo descubierto por el equipo de Domagal-Goldman y Segura sugiere que este proceso no biológico podría crear suficiente ozono para que fuese detectable a gran distancia desde la Tierra, por lo que la detección de ozono por sí misma no sería un signo definitivo de la existencia de vida.
El metano es un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno. En la Tierra, gran parte del metano se produce biológicamente (las ventosidades de las vacas son un ejemplo popular clásico). Sin embargo, el metano también puede aparecer en la atmósfera por medios no biológicos: Un ejemplo de esto último lo constituyen los volcanes del fondo del mar, que pueden liberar el gas después de que se produzca por reacciones químicas entre el agua de mar y componentes de las rocas en el fondo marino.
En cambio, los resultados de la investigación refuerzan la teoría de que el metano y el oxígeno juntos, o el metano y el ozono juntos, sí son señales robustas de vida, ya que en las simulaciones no se generó ningún falso positivo para esas parejas.
La presencia simultánea de moléculas de metano y oxígeno en una atmósfera es un signo fiable de actividad biológica porque el metano no dura mucho tiempo en una atmósfera que contenga moléculas portadoras de oxígeno. Si ambos son detectados coexistiendo en una atmósfera, eso implica que el metano se ha liberado a la atmósfera recientemente, ya que el oxígeno intervendrá en un conjunto de reacciones que consumirán el metano en poco tiempo. Por tanto, si se sigue detectando metano, eso significa que está siendo producido de manera continuada, en un proceso que reabastece a la atmósfera. Y los procesos más factibles capaces de liberar metano de manera continuada en una atmósfera rica en oxígeno son todos de tipo biológico. Lo mismo sucede a la inversa: Para mantener la presencia de oxígeno en una atmósfera que posee cantidades significativas de metano, se requiere un proceso que libere de manera continuada oxígeno a la atmósfera, y los procesos más factibles capaces de hacer eso son también de tipo biológico todos ellos.
Los astrónomos detectan sustancias químicas en las atmósferas de exoplanetas midiendo los colores de la luz de la estrella en torno a la cual gira el exoplaneta (planeta de fuera de nuestro sistema solar) cuando esta luz pasa a través de la atmósfera del exoplaneta. Cuando esto ocurre, parte de la luz es absorbida por las moléculas atmosféricas. Diferentes moléculas absorben diferentes colores de la luz, por lo que los astrónomos usan estas características de absorción como "firmas" exclusivas del tipo y la cantidad de moléculas presentes.
En la investigación también han trabajado Mark W. Claire de la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido, Tyler D. Robinson del Instituto de Astrobiología de la NASA, y Victoria S. Meadows de la Universidad de Washington en Seattle, Estados Unidos.

lunes, 18 de agosto de 2014

LAS PLANTAS PUEDEN EXTRAER AGUA DE MINERALES COMO EL YESO

agenciasinc.es

Un estudio del Consejo Superior de Investigaciones Científicas revela que las plantas obtienen agua de la estructura cristalina del yeso en periodos de sequía. El conocimiento de este mecanismo puede contribuir a crear métodos para la reforestación, cultivo de zonas áridas o en la búsqueda de vida en ambientes extremos, como otros planetas.

Ejemplar de romerillo (Helianthemum syriacum). / CSIC

Algunos minerales contienen agua en su estructura cristalina. Es el caso del yeso, un mineral que aflora en zonas áridas y semiáridas y es muy abundante en la península Ibérica. En condiciones naturales, el yeso puede perder el agua de cristalización –alrededor de un 20% de su peso– formando bassanita (sulfato cálcico con media molécula de agua) o anhidrita (sulfato cálcico sin agua). Esta capacidad de hidratarse y deshidratarse podría ser la clave de la supervivencia de muchas especies de plantas en épocas de sequía. Un estudio liderado por científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) aporta evidencias que apoyan esta posibilidad. Los resultados se publican en la revista Nature Communications.

Agua del xilema

“En el estudio hemos comparado la composición del agua del suelo y el agua de cristalización del yeso con el agua del xilema –la llamada savia bruta, que es extraída del suelo por la planta– y hemos estimado la contribución relativa de cada una de estas fuentes de agua”, explica la investigadora del CSIC Sara Palacio, del Instituto Pirenaico de Ecología, que ha liderado el estudio junto al Centre Agrotecnio de la Universitat de Lleida. “Los resultados demuestran que el agua de cristalización del yeso es una fuente de agua fundamental para las plantas de raíz poco profunda que habitan en terrenos yesosos, especialmente en verano, cuando puede llegar a representar el 90 % del agua absorbida por las plantas”, detalla Palacio.

También en Marte

El yeso es también un mineral frecuente en Marte, donde los expertos en exobiología lo han identificado como un sustrato clave en la búsqueda de formas de vida extraplanetaria. Según Juan Pedro Ferrio, de la Universitat de Lleida, “se inicia así un nuevo campo de estudio apasionante, con importantes implicaciones para la búsqueda de adaptaciones a la vida en ambientes extremos, tal vez incluso en otros planetas”.

Referencia bibliográfica:

Sara Palacio, et al. The crystallization water of gypsum rocks is a relevant water source for plants.Nature Communications. Doi: 10.1038/ncomms5660

miércoles, 30 de julio de 2014

EL GRAN RETO PARA LA POSIBLE EXISTENCIA DE VIDA EN MUNDOS EN TORNO A ESTRELLAS ENANAS ROJAS

noticiasdelaciencia.com

Las estrellas enanas rojas son el tipo más común de estrellas, comprendiendo el 80 por ciento de todas las estrellas del universo. Debido a ello, existe un fuerte interés en determinar si, por su naturaleza especial, estas estrellas son aptas o no para que surja vida en planetas a su alrededor. Diversas investigaciones han llevado a buena parte de la comunidad científica a creer que sí son aptas. Ahora, un nuevo estudio apunta a que las condiciones de habitabilidad alrededor de estrellas de ese tipo probablemente sean más precarias de lo creído, debido a un factor que no se tuvo muy en cuenta en las investigaciones previas.

Recreación artística de un hipotético planeta en órbita a una enana roja, dentro de la zona orbital habitable. La espectacular aurora polar que se aprecia en un hemisferio de ese mundo ya indica claramente el nivel de violencia de la actividad estelar a tan corta distancia. (Imagen: David A. Aguilar, CfA)

La “zona orbital habitable” es la franja alrededor de una estrella donde el calor de esta permite la existencia de agua líquida en la superficie de un eventual planeta. Como las enanas rojas emiten mucho menos calor que las estrellas como el Sol, tienen su zona orbital habitable mucho más cerca de ellas que en el caso del Sol. Y esa cercanía tan notable de un planeta a su estrella entraña peligros. La situación no es muy distinta a cuando, al tener que arrimarnos mucho a un fuego para calentarnos, aumenta el riesgo de que alguna brasa que salte hacia fuera nos alcance, y también es más probable que respiremos una mayor cantidad de humo.
Estar tan cerca de una estrella enana roja, aún cuando sea bastante pacífica, significa una mayor exposición a las ocasionales “tormentas solares”, con todos los efectos nocivos que ello comporta.
Como si se tratase de los escudos deflectores de la famosa nave Enterprise de la saga de ciencia-ficción Star Trek, el campo magnético de la Tierra nos protege de las erupciones solares y otras manifestaciones tempestuosas del Sol.
Sin embargo, incluso un campo magnético tan potente como el de la Tierra no podría proteger tan bien a su planeta frente esa clase de fenómenos violentos a la distancia de una enana roja que permita la existencia de agua líquida en tal mundo. Y además, según los cálculos realizados en el nuevo estudio, el simple “viento solar” emanado de la enana roja resultaría peligrosamente fuerte a tan corta distancia.
El equipo de Ofer Cohen y Jeremy Drake, del Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, todas estas entidades en Estados Unidos, ha determinado que aunque habría momentos en que los escudos magnéticos del planeta se mantendrían firmes, abundarían más las ocasiones en que tales escudos estarían demasiado debilitados.
Esto provocaría no pocos efectos nocivos para el mantenimiento de las condiciones aptas para la vida en el planeta afectado. Además, a largo plazo, tales mundos acabarían perdiendo su atmósfera, arrancada poco a poco por el viento solar.
Para un observador hipotético en un planeta tan cercano a su estrella, habría señales inequívocas de la magnitud de las fuerzas envueltas en la lucha y del nivel de riesgo reinante, aunque disfrutase de una temperatura ambiental como en las zonas templadas de la Tierra. Por ejemplo, las auroras polares serían espectaculares, sin comparación con nada visto en la Tierra, ya que podrían resultar 100.000 veces más fuertes que las de nuestro planeta.
A todo ello seguramente habría que agregarle el efecto de la cercanía de la estrella sobre la rotación del planeta, que acaba estando sincronizada con su traslación. Eso significa que el planeta termina girando sobre sí mismo de un modo tal que siempre le muestra la misma cara a su estrella. En tales circunstancias, dicha cara ostenta un eterno día, mientras que en el hemisferio opuesto reina una noche perpetua. Obviamente, eso implica que el hemisferio diurno del planeta tenderá a estar muy caliente, y el nocturno muy frío. La presencia de una atmósfera puede suavizar esa diferencia de temperaturas, con vientos que transporten aire caliente al hemisferio nocturno, y aire frío al diurno. Pero eso tal vez no sea suficiente, sobre todo en el caso de planetas muy cercanos al borde más interno de su zona orbital habitable, en los que se acumularía demasiado calor. O, aunque sí hubiera una buena transferencia de calor, el precio que habría que pagar posiblemente sería la existencia de vientos tan destructivos como huracanes soplando constantemente.

viernes, 27 de junio de 2014

¿MICROORGANISMOS EXTRATERRESTRES CONSERVADOS EN YESO MARCIANO?

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Los lagos salinos ácidos poco profundos en el terreno volcánico extremadamente árido y de gran altitud de las montañas de la cordillera de Los Andes en el norte de Chile son excelentes análogos de Marte. Los cristales de yeso que se forman en estos lagos contienen microfósiles de numerosas formas de vida, incluyendo diatomeas, algas verdes, y procariotas, algunos de los cuales son conocidos por entrar en un estado de suspensión biológica cuando los lagos salinos se secan y dejan una capa de sal en el suelo.

Vetas brillantes, que fueron descubiertas en un suelo marciano por el robot explorador Opportunity, de un mineral que al parecer es yeso, fruto posible de la acción de agua líquida depositando el material en el lugar tiempo atrás. (Foto: NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU)

Los microfósiles quedaron atrapados como inclusiones sólidas, y dentro de inclusiones fluidas, conforme avanzaba la formación de yeso.
Hay grandes probabilidades de que muchos de estos microorganismos puedan permanecer vivos, aunque sea de forma latente, dentro de inclusiones fluidas durante largos períodos de tiempo geológico.
Se ha documentado la existencia en Marte de abundante yeso similar al descrito, aunque todavía no ha sido posible examinar muestras de este yeso en busca de hipotéticos microfósiles en él.
En una nueva investigación, el equipo de Kathleen Counter Benison y Francis J. Karmanocky III, del Departamento de Geología y Geografía en la Universidad de Virginia Occidental, situada en la ciudad estadounidense de Morgantown, ha llegado a la conclusión de que esa viabilidad a largo plazo de los microorganismos dentro de inclusiones fluidas en yeso, sugiere la posibilidad de que en Marte puedan existir aún hoy en día comunidades microbianas aisladas, probablemente en suspensión biológica o "durmientes", resguardadas en bloques de yeso de ese tipo.
A la luz de estas conclusiones y de otros indicios científicos, los autores del estudio creen imprescindible que en futuras inspecciones en terrenos marcianos con yeso, éste y otros minerales de interés similar sean analizados mediante técnicas de petrografía óptica y ultravioleta, a fin de detectar la eventual presencia de esa clase de fósiles.

jueves, 19 de junio de 2014

DESCUBREN EL MANANTIAL PERMANENTE SITUADO MÁS AL NORTE DE ENTRE TODOS LOS DE LA TIERRA

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Se han presentado oficialmente los resultados de la investigación inicial que valida el descubrimiento del manantial permanente situado más al norte de entre todos los conocidos del mundo, y que posee llamativas similitudes geológicas con estructuras marcianas catalogadas como antiguos canales fluviales. De hecho, la temperatura del permafrost en esa zona terrestre es casi tan baja como la de la superficie de muchas zonas de Marte.

El manantial permanente situado más al norte de entre todos los conocidos en el mundo. Ubicado en el desierto polar de la Isla de Ellesmere, ha esculpido un barranco notablemente similar a esos que han sido observados en Marte. (Foto: Stephen Grasby)

Este manantial de alto volumen demuestra que la circulación profunda del agua subterránea a través de la criosfera realmente sucede, y que puede formar barrancos o canales fluviales en una región de temperaturas extremadamente bajas y con una morfología que, como hemos apuntado, es notablemente similar a la de esas estructuras de Marte. El descubrimiento, ahora validado, plantea muchas nuevas preguntas porque sigue desconociéndose cómo se puede originar un manantial de alto volumen en un ambiente que no es más que un desierto polar.
El equipo de Stephen E. Grasby, Bernadette C. Proemse y Benoit Beauchamp, de la Universidad de Calgary en Alberta, Canadá, encontró en la isla de Ellesmere, en el Ártico canadiense, este manantial permanente situado tan al norte.
Registros detallados muestran que este manantial fluye durante todo el año, incluso durante las 24 horas diarias de oscuridad en los meses del invierno, cuando las temperaturas del aire caen hasta los 50 grados centígrados bajo cero.
Un análisis geoquímico detallado señala que las aguas se originan en la superficie y que circulan hacia abajo hasta una profundidad de aproximadamente 3 kilómetros antes de regresar en forma de manantial a la superficie a través del grueso manto de permafrost. Esto indica que existe un sistema hidrogeológico mucho más activo en las regiones polares que lo creído anteriormente como factible.
Otra característica intrigante de este manantial permanente es su similitud con los barrancos o canales fluviales de latitudes medias observados en Marte. El descubrimiento de estas estructuras en el Planeta Rojo ha llevado a sugerir que se han producido descargas recientes de agua subterránea procedentes de acuíferos confinados en el subsuelo.

domingo, 25 de mayo de 2014

UN MINERAL MARCIANO PUDO SER FRUTO DE LA ACTIVIDAD DE MICROORGANISMOS

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Se ha descubierto que los primeros organismos vivos de la Tierra eran capaces de promover la formación de un mineral que también parece estar presente en cantidades significativas en Marte. Esto plantea la posibilidad de que tal presencia en el Planeta Rojo hubiera podido ser, al menos en parte, el fruto de la actividad de microorganismos marcianos.

Afloramiento de rocas en Marte. (Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

La stevensita, un mineral arcilloso, ha sido empleada desde la antigüedad por las mujeres de algunas culturas, como la nubia, a modo de tratamiento de belleza. En cuanto a su origen, los científicos habían creído hasta ahora que sus depósitos sólo podían formarse en condiciones muy extremas, como las asociadas a lava volcánica.
El equipo de Bob Burne y Penny King, de la Universidad Nacional Australiana, ha encontrado que ciertos microbios crean un entorno que permite formarse a la stevensita.
Aunque es mucho más probable que la stevensita en Marte tenga un origen geológico, a partir de la actividad volcánica, el hallazgo de que se puede formar stevensita por influencia biológica, tal como señala Burne, puede ofrecer una explicación alternativa con obvias connotaciones a favor de la existencia de vida en Marte durante una época de su pasado.
La actividad microbiana vinculada a la stevensita todavía se da hoy en día en la Tierra, por ejemplo en sitios aislados de Australia occidental.
King, por su trabajo en el equipo científico de la misión en Marte del robot Curiosity de la NASA, tuvo un conocimiento directo e inmediato de los primeros indicios de la presencia de ese mineral en las zonas de Marte observadas.

martes, 4 de marzo de 2014

POSIBLES HUELLAS BIOLÓGICAS EN UN METEORITO MARCIANO

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Los resultados de un análisis reciente de un meteorito procedente de Marte indican la posible presencia de indicios de antiguas formas de vida marciana. Este meteorito se suma así a otro del que años atrás se sacaron conclusiones parecidas.

El área del meteorito con esférulas, rodeada por un círculo en rojo, ha resultado tener el doble de carbono que una (en azul) sin las esférulas. (Imagen: NASA)

Aquel meteorito anterior, el ALH84001, fue analizado por un grupo de científicos de la NASA liderados por David McKay, Everett Gibson y Kathie Thomas-Keprta. Los resultados de su análisis, presentados en 1996, incluían la detección de minúsculas estructuras que podían haber sido obra de antiguos microorganismos marcianos. El hallazgo despertó una gran controversia.
Ahora, en un nuevo estudio, Gibson, Lauren White y sus colegas han analizado las estructuras internas de un meteorito marciano de 13,7 kilogramos (30 libras), conocido como Yamato 000593 (Y000593). El equipo ha informado que las diferentes estructuras y propiedades de la composición del interior del Y000593 que se acaban de descubrir también sugieren posibles procesos biológicos activos en Marte hace cientos de millones de años.
Si bien las misiones robóticas a Marte continúan arrojando luz sobre la historia del planeta, las únicas muestras de él disponibles en la Tierra son meteoritos marcianos.
Los análisis encontraron que la roca se formó hace unos 1.300 millones de años, a partir de un flujo de lava en Marte. Hace unos 12 millones de años, se produjo un impacto que expulsó el meteorito de su superficie. Éste viajó a través del espacio hasta que cayó en la Antártida, hace unos 50.000 años.
La roca fue encontrada en el glaciar Yamato en la Antártida, gracias a la Expedición Japonesa de Investigación Antártica de 2000.
Los autores del nuevo estudio han hallado dos grupos característicos de rasgos. Encontraron estructuras en forma de túnel y de microtúnel que discurren por el interior del Y000593. Los microtúneles observados muestran formas curvadas y onduladas coherentes con las texturas de bioalteración observadas en vidrios basálticos terrestres, anteriormente dadas a conocer por investigadores que estudian las interacciones de las bacterias con los materiales basálticos en la Tierra.
El segundo grupo de rasgos consiste en esférulas de tamaño nanométrico y micrométrico que se hallan encajadas entre capas dentro de la roca, y que se distinguen del carbonato y de la capa de silicato inferior. Rasgos esféricos similares fueron vistos previamente en el meteorito marciano Nakhla que cayó en 1911 en Egipto. Las mediciones de composición de las esférulas del Y000593 muestran que son significativamente ricas en carbono comparadas con las capas de iddingsita de su alrededor.
Tal como advierten los autores del nuevo estudio, no se puede excluir que las regiones ricas en carbono en ambos grupos de rasgos sean el producto de mecanismos abióticos: sin embargo, las similitudes en composición y texturas con rasgos de muestras terrestres, que han sido interpretados como biogénicos, implican la intrigante posibilidad de que los rasgos marcianos hayan sido formados por actividad biótica.

martes, 10 de diciembre de 2013

MARTE ALBERGÓ UN LAGO DE AGUA DULCE CON EL CÓCTEL QUÍMICO PERFECTO PARA LA VIDA

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Las muestras recogidas por el robot marciano Curiosity prueban la existencia de un antiguo lago en la superficie de Marte, probablemente con agua dulce y con unas condiciones propicias para albergar vida, aunque fueran simples microbios. Así lo ha constatado el equipo de científicos de la misión Mars Science Laboratory (MSL) tras analizar los datos enviados por el rover de la NASA.


Vista parcial de Yellowknife Bay. (Foto: NASA-JPL Caltech)
 
En las seis investigaciones, publicadas en la revista Science, los científicos han analizado sedimentos de roca procedentes de una zona denominada Yellowknife Bay en el cráter de Gale, cerca del ecuador marciano.
Este cráter de 150 kilómetros de ancho, lugar en el que aterrizó el Curiosity en 2012, fue la cuenca de un lago de hace 3.600 millones de años que pudo permanecer con agua durante cientos de millones de años, indican los investigadores.
Los resultados muestran que esta balsa de agua, probablemente dulce, estaba en calma y tenía elementos biológicos como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre, esenciales para que microbios simples, como los quimiolitoautótrofos –que obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos– pudieran vivir. En la Tierra, estos organismos habitan en cuevas, en fuentes hidrotermales y se alimentan descomponiendo rocas y minerales para obtener energía.
“Es importante señalar que no hemos encontrado indicios de vida en Marte, lo que hemos encontrado es que el cráter Gale mantuvo un lago en su superficie con condiciones que podrían haber sido favorables para la vida microbiana hace miles de millones de años”, explica Sanjeev Gupta, miembro de la MSL, investigador del Imperial College de Londres.
Gracias al sistema de perforación del Curiosity, coordinado de forma remota por el equipo de MSL desde Pasadena (EE UU), los científicos analizaron las muestras recogidas por el robot. En concreto, se estudiaron las lutitas, unas rocas formadas por compactación de sedimentos muy finos en condiciones de aguas tranquilas. "Es emocionante pensar que millones de años atrás pudo haber existido vida microbiana en las tranquilas aguas del lago”, comenta Gupta.
El investigador señala que estos hallazgos son “un gran paso adelante” en la exploración de Marte y que los estudios continuarán en esta línea. “La siguiente fase de la misión, en la que exploraremos los afloramientos más rocosos en la superficie del cráter, podría ser la clave para saber si hubo vida en el planeta rojo", añade Gupta.
En estudios anteriores, los científicos del MSL ya habían encontrado evidencias de agua en la superficie de Marte en otros sedimentos como rocas conglomeradas. Sin embargo, los nuevos datos obtenidos aportan las pruebas más claras hasta ahora de que Marte pudo haber sido lo suficientemente habitable para que la vida se pudiera afianzar.
Además, en uno de los seis estudios, en el que participa el español Javier Gómez-Elvira, director del Centro de Astrobiología asociado a la NASA, los investigadores también han realizado mediciones detalladas de la radiación cósmica y el ambiente de la superficie de Marte.
Según los científicos, los datos recogidos proporcionan nueva información sobre los peligros de la radiación en el planeta rojo que afectarían a una posible misión tripulada. Estos análisis permitirán averiguar los tiempos de supervivencia de cualquier posible forma de vida existente y la preservación de firmas biológicas orgánicas del antiguo ambiente marciano. (Fuente: SINC)


jueves, 28 de noviembre de 2013

HALLAZGO DE UNA EXTRAÑA BACTERIA EN DOS CENTROS ESPACIALES

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Un raro microbio descubierto recientemente, y que sobrevive con muy escasos nutrientes, ha sido encontrado en dos lugares llamativos de la Tierra: Dos recintos dedicados a preparativos finales de naves espaciales. La bacteria es muy diferente de cualquier otra conocida. De hecho, se la considera única en su género.

Esta imagen microscópica muestra docenas de células bacterianas individuales de la especie recientemente descubierta, Tersicoccus phoenicis. La imagen incluye una barra para indicar la escala, que muestra que cada una de las células bacterianas es de aproximadamente un micrómetro de tamaño. (Imagen: NASA/JPL-Caltech)

Las salas para preparación de naves espaciales cuentan con altos niveles de esterilización y aislamiento, a fin de evitar o minimizar la presencia de microorganismos y de partículas indeseadas a bordo de las naves que allí se preparan. Son análogas a las "salas blancas" o "cuartos limpios" usados en microelectrónica. Una de estas dos salas en las que se ha detectado la bacteria exótica está en Florida, Estados Unidos, y la otra en Kourou, Guayana Francesa, América del Sur. Estos dos sitios son por ahora los únicos lugares de la Tierra en los que se ha encontrado al citado microbio.
Los microbiólogos suelen hacer revisiones exhaustivas de bacterias y otros microbios en salas blancas destinadas a la preparación de vehículos espaciales. En dichas salas, debido a las fuertes medidas de esterilización y aislamiento, hay menos microbios que en cualquier otro ambiente de la Tierra, pero los pocos que sobreviven deben ser catalogados tan exhaustivamente como sea posible, ya que es muy probable que algunos de ellos acaben viajando al espacio a bordo de satélites, sondas u otras naves espaciales.
Esto resulta de especial importancia para el caso de naves que viajan a otros planetas, ya que un aterrizaje en otro planeta de una nave portando a estos polizones microscópicos podría originar una contaminación biológica en ese mundo por los microorganismos terrestres que sean capaces de sobrevivir allí. Por ejemplo, en el caso de Marte se sabe ya de unas cuantas especies potencialmente capaces de vivir allí.
Si se encuentra alguna vez vida fuera de la Tierra, por ejemplo en Marte, será imperativo compararla con los varios centenares de tipos de microbios detectados en las salas esterilizadas para preparación de naves espaciales, a fin de verificar si la supuesta vida extraterrestre no es en realidad vida terrestre llevada accidentalmente al astro donde se la ha detectado.
Las medidas de esterilización imperantes en esas salas de centros espaciales reducen de manera espectacular la cantidad total de microbios, una multitud entre la que sería difícil detectar una especie concreta de bacteria, quizá sumida además en una situación de desventaja frente a otras especies que la lleva a tener una población ínfima en condiciones ambientales normales. Sin embargo, después de la esterilización, la muchedumbre desaparece y resulta más fácil percatarse de las especies exóticas que perduran. Estas especies son además extremadamente resistentes, pues si siguen ahí es que han resistido condiciones durísimas tales como sequedad extrema, limpieza química, irradiación de rayos ultravioleta y carencia de nutrientes.
El equipo del microbiólogo Parag Vaishampayan, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California, que ha investigado el caso de la nueva bacteria, quiere tener un mejor conocimiento de estos "superorganismos", por las razones expuestas..
La bacteria recién descrita, a la que se le ha dado el nombre de Tersicoccus phoenicis, es tan diferente de las otras bacterias conocidas que ha sido catalogada no solo como una nueva especie, sino también como un nuevo género, el siguiente nivel de la clasificación de la diversidad de la vida.
Una base de datos de ADN bacteriano compartida por los microbiólogos en todo el mundo permitió a Vaishampayan determinar la extrema rareza de la bacteria.
La detección en Kourou del microorganismo fue incluido en la base de datos por una Christine Moissl-Eichinger, antes en el JPL, y ahora en la Universidad de Ratisbona en Alemania.
Hay casos previos de microbios que han sido descubiertos en una sala esterilizada de un centro espacial y en ningún lugar más del mundo. Pero el caso de la Tersicoccus phoenicis es el primero de un microorganismo encontrado en dos centros espaciales distintos y en ningún lugar más de la Tierra. Ambos centros espaciales están separados por unos 4.000 kilómetros (2.500 millas) de distancia, y son el Centro Espacial Kennedy de la NASA y un centro espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) en Kourou, Guayana Francesa.
Como hemos apuntado antes, el mismo organismo detectado por ahora solo en dos centros espaciales, podría estar presente en muchos otros lugares, pero la presencia de infinidad de microbios de otras especies tiene un efecto parecido a cuanto no podemos divisar a una persona porque está en una muchedumbre.
Poblaciones de Phoenicis Tersicoccus podrían encontrarse en algún entorno natural con niveles de nutrientes muy bajos, como por ejemplo una cueva o en el desierto, tal como especula Vaishampayan. Este es el caso de otra especie de bacteria (Paenibacillus phoenicis) identificada por los investigadores del JPL y que actualmente se ha detectado en sólo dos lugares en la Tierra: una sala esterilizada para preparar naves espaciales en Florida y un pozo de más de 2,1 kilómetros (1,3 millas) de profundidad en una mina de molibdeno en Colorado, Estados Unidos.