Desde la década de 1970, cuando el Viajero Las sondas capturaron imágenes de la superficie helada de Europa, los científicos sospechan que podría existir vida en los océanos interiores de las lunas en el Sistema Solar exterior. Desde entonces, ha surgido otra evidencia que ha reforzado esta teoría, que abarca desde columnas heladas en Europa y Encelado, modelos interiores de actividad hidrotérmica, e incluso el descubrimiento innovador de moléculas orgánicas complejas en las plumas de Encelado.
Sin embargo, en algunos lugares del Sistema Solar exterior, las condiciones son muy frías y el agua solo puede existir en forma líquida debido a la presencia de productos químicos anticongelantes tóxicos. Sin embargo, según un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores, es posible que las bacterias puedan sobrevivir en estos ambientes salobres. Esta es una buena noticia para aquellos que esperan encontrar evidencia de vida en entornos extremos del Sistema Solar.
El estudio que detalla sus hallazgos, titulado "Supervivencia microbiana mejorada en salmueras bajo cero", apareció recientemente en la revista científica Astrobiología. El estudio fue realizado por Jacob Heinz del Centro de Astronomía y Astrofísica de la Universidad Técnica de Berlín (TUB), e incluyó miembros de la Universidad de Tufts, el Imperial College de Londres y la Universidad Estatal de Washington.
Básicamente, en cuerpos como Ceres, Calisto, Tritón y Plutón, que están lejos del Sol o no tienen mecanismos de calentamiento interior, se cree que los océanos interiores existen debido a la presencia de ciertos productos químicos y sales (como el amoníaco). Estos compuestos "anticongelantes" aseguran que sus océanos tengan puntos de congelación más bajos, pero crean un ambiente que sería demasiado frío y tóxico para la vida tal como la conocemos.
Por el bien de su estudio, el equipo buscó determinar si los microbios podrían sobrevivir en estos entornos mediante la realización de pruebas con Planococcus halocryophilus, una bacteria que se encuentra en el permafrost ártico. Luego sometieron a esta bacteria a soluciones de cloruro de sodio, magnesio y calcio, así como a perclorato, un compuesto químico que fue encontrado por el módulo de aterrizaje de Phoenix en Marte.
Luego sometieron las soluciones a temperaturas que van desde + 25 ° C a -30 ° C a través de múltiples ciclos de congelación y descongelación. Lo que encontraron fue que las tasas de supervivencia de las bacterias dependían de la solución y las temperaturas involucradas. Por ejemplo, las bacterias suspendidas en muestras que contienen cloruro (solución salina) tenían mejores posibilidades de supervivencia en comparación con las de las muestras que contenían perclorato, aunque las tasas de supervivencia aumentaban a medida que bajaban las temperaturas.
Por ejemplo, el equipo descubrió que las bacterias en una solución de cloruro de sodio (NaCl) murieron en dos semanas a temperatura ambiente. Pero cuando las temperaturas se redujeron a 4 ° C (39 ° F), la capacidad de supervivencia comenzó a aumentar y casi todas las bacterias sobrevivieron cuando las temperaturas alcanzaron los -15 ° C (5 ° F). Mientras tanto, las bacterias en las soluciones de magnesio y cloruro de calcio tuvieron altas tasas de supervivencia a –30 ° C (-22 ° F).
Los resultados también variaron para los tres solventes salinos dependiendo de la temperatura. Las bacterias en el cloruro de calcio (CaCl2) tuvieron tasas de supervivencia significativamente más bajas que las del cloruro de sodio (NaCl) y el cloruro de magnesio (MgCl2) entre 4 y 25 ° C (39 y 77 ° F), pero las temperaturas más bajas aumentaron la supervivencia en los tres. Las tasas de supervivencia en la solución de perclorato fueron mucho más bajas que en otras soluciones.
Sin embargo, esto fue generalmente en soluciones donde el perclorato constituía el 50% de la masa de la solución total (que era necesaria para que el agua permaneciera líquida a temperaturas más bajas), lo que sería significativamente tóxico. A concentraciones del 10%, las bacterias aún podían crecer. Esta es una noticia semi buena para Marte, donde el suelo contiene menos del uno por ciento en peso de perclorato.
Sin embargo, Heinz también señaló que las concentraciones de sal en el suelo son diferentes a las de una solución. Aún así, esto podría ser una buena noticia en lo que respecta a Marte, ya que las temperaturas y los niveles de precipitación son muy similares a partes de la Tierra: el desierto de Atacama y partes de la Antártida. El hecho de que las bacterias puedan sobrevivir a tales ambientes en la Tierra indica que también podrían sobrevivir en Marte.
En general, la investigación indicó que las temperaturas más frías aumentan la supervivencia microbiana, pero esto depende del tipo de microbio y la composición de la solución química. Como dijo Heinz a la revista Astrobiology:
"[A] ll reacciones, incluidas las que matan células, son más lentas a temperaturas más bajas, pero la capacidad de supervivencia bacteriana no aumentó mucho a temperaturas más bajas en la solución de perclorato, mientras que las temperaturas más bajas en soluciones de cloruro de calcio produjeron un marcado aumento en la capacidad de supervivencia ".
El equipo también descubrió que a las bacterias les fue mejor en soluciones más saladas en lo que respecta a los ciclos de congelación y descongelación. Al final, los resultados indican que la supervivencia se reduce a un equilibrio cuidadoso. Mientras que las concentraciones más bajas de sales químicas significaban que las bacterias podían sobrevivir e incluso crecer, las temperaturas a las que el agua permanecería en estado líquido se reducirían. También indicó que las soluciones saladas mejoran las tasas de supervivencia de las bacterias cuando se trata de ciclos de congelación y descongelación.
Por supuesto, el equipo enfatizó que el hecho de que las bacterias puedan subsistir en ciertas condiciones no significa que prosperarán allí. Como Theresa Fisher, estudiante de doctorado en la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona y coautora del estudio, explicó:
“La supervivencia versus el crecimiento es una distinción realmente importante, pero la vida aún logra sorprendernos. Algunas bacterias no solo pueden sobrevivir a bajas temperaturas, sino que requieren que se metabolicen y prosperen. Deberíamos tratar de ser imparciales al asumir lo que es necesario para que un organismo prospere, no solo para sobrevivir ".
Como tal, Heinz y sus colegas están trabajando actualmente en otro estudio para determinar cómo las diferentes concentraciones de sales a diferentes temperaturas afectan la propagación bacteriana. Mientras tanto, este estudio y otros similares pueden proporcionar una visión única de las posibilidades de vida extraterrestre al imponer restricciones sobre el tipo de condiciones en las que pueden sobrevivir y crecer.
Estos estudios también permiten ayuda cuando se trata de buscar vida extraterrestre, ya que saber dónde puede existir la vida nos permite centrar nuestros esfuerzos de búsqueda. En los próximos años, las misiones a Europa, Encelado, Titán y otros lugares del Sistema Solar buscarán firmas biológicas que indiquen la presencia de vida en estos cuerpos o dentro de ellos. Saber que la vida puede sobrevivir en ambientes fríos y salinos abre posibilidades adicionales.
