Para encontrar vida en Marte, los científicos deben mantener los ojos bien abiertos en busca de pasta.
Los microbios amantes de las aguas termales crean formaciones rocosas que parecen fettuccini o capellini, según un nuevo estudio financiado por la NASA publicado en línea el 30 de abril en la revista Astrobiology. Tales formaciones en forma de pasta podrían ser las primeras pistas para la vida en otros planetas, dijo el autor del estudio Bruce Fouke, geobiólogo de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
"Si vamos a otro planeta con un rover, nos encantaría ver microbios vivos o nos encantaría ver pequeñas mujeres y hombres verdes en naves espaciales", dijo Fouke a Live Science. "Pero la realidad es que vamos a buscar vida que probablemente creciera en aguas termales, vida fosilizada".
Pasta caliente
Para investigar cómo podría ser esta vida extraterrestre, Fouke y su equipo comenzaron en Mammoth Hot Springs en el Parque Nacional de Yellowstone. En este popular lugar turístico, el agua caliente geotérmica rica en minerales fluye desde el suelo. Los minerales se precipitan fuera del agua, creando formaciones llamativas hechas de carbonato de calcio, también conocido como travertino.
Pero estas formaciones no obtienen su forma en el vacío, dijo Fouke. Están construidos, en parte, por microbios. En el nuevo estudio, los investigadores se centraron en el agua de flujo rápido, particularmente caliente en la cabeza de los manantiales minerales. Aquí, el agua varía en temperatura de 149 grados a 162 grados Fahrenheit (65 a 72 grados Celsius) y tiene un pH bajo de 6.2 a 6.8, lo que significa que es más ácido que básico.
Los investigadores trabajaron conjuntamente con el Servicio de Parques Nacionales para evitar dañar las formaciones rocosas, tomando muestras de esteras de microbios filamentosos que prosperan en estas aguas. Las esteras parecen largas hebras de pasta con moco. Esta es una adaptación, dijo Fouke. En aguas tranquilas, los microbios se instalan en esteras viscosas y no consolidadas. Pero en aguas rápidas, los organismos tienen que aferrarse unos a otros para sobrevivir. Cada hilo consiste en billones de microbios que se cuelgan entre sí para salvar la vida.
Los investigadores estudiaron los genomas y la producción de proteínas de sus muestras de microbios. Descubrieron que el 98% de los microbios que viven en estas aguas calientes y de rápido movimiento pertenecen a una especie llamada Sulfurihydrogenibium yellowstonenseo "sulfuri" para abreviar.
Sulfuri en el borde
El azufre se encuentra en las aguas termales de todo el mundo, dijo Fouke, y vive descomponiendo el azufre y utilizando la energía resultante. La especie evolucionó hace 2.500 millones de años, cuando la atmósfera de la Tierra apenas contenía oxígeno. Eso hace que el sulfuri sea muy similar a cualquier vida que podría haber existido en el antiguo Marte, dijo Mayandi Sivaguru, bióloga de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y coautora del estudio.
Si algo como el sulfuri existiera en otro planeta, habría dejado huellas digitales. En las aguas termales, el cambio es una constante, dijo Sivaguru a Live Science. Las aguas geotérmicas de enfriamiento depositan constantemente minerales. Pero los investigadores descubrieron que el sulfuri alienta activamente este cambio. Las proteínas en las superficies de los microbios estimulan el crecimiento de cristales de carbonato de calcio. Por lo tanto, el travertino que se forma en presencia de sulfuri en Mammoth Hot Springs crece mil millones de veces más rápido que el travertino en otros entornos, dijo Fouke.
"Es una fábrica instantánea de fósiles microbianos", dijo.
Los sulfuri sobreviven creciendo un poco más rápido que los minerales que se depositan a su alrededor, dijeron los investigadores. Además, utiliza la roca en forma de pasta para sobrevivir. Los filamentos de los microbios se unen a las crestas formadas por sus compatriotas fosilizados, lo que aumenta los microbios en aguas muy poco profundas que contienen los bajos niveles de oxígeno que los microbios necesitan para sobrevivir. (Mueren sin oxígeno, dijo Fouke, pero también mueren si se exponen al nivel de oxígeno en el aire).
Aunque cualquier microbio extraterrestre que viva en aguas termales en otro mundo sería una especie diferente al sulfuri, probablemente tendría un estilo de vida similar, dijo Fouke, tendría que hacerlo, dada la cantidad limitada de formas de hacer que la vida funcione en un entorno tan extremo. . Por lo tanto, los análisis genéticos y de proteínas realizados por el equipo proporcionarían un punto de referencia para una comparación alienígena, en caso de que algún futuro rover recoja una roca con aspecto de pasta en un planeta lejano.
"Es el primer estudio en tener este tipo de análisis en profundidad del medio ambiente, los depósitos de rocas y también los ómicos", dijo Fouke, refiriéndose a la proteómica, transcriptómica y genómica que los investigadores utilizaron para profundizar en la genética de los microbios. , producción de proteínas y otros procesos biológicos. "Eso significa que ahora, por primera vez, cuando tenemos una roca que es travertina de aspecto fettuccini, si esa roca se recolecta y analiza en Marte, tenemos el conjunto completo de estos análisis extremadamente avanzados para los microbios".
Más información sobre la investigación está disponible en el libro digital "El arte de la ciencia de Yellowstone - Mammoth Hot Springs como una ventana al universo", de Fouke y sus colegas.
