15/Jul/08

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Cómo podría la NASA podría encontrar microbios come-rocas en Marte

Las señales de vida en Marte pueden estar escondiéndose bajo las rocas, o quizás dentro de esas rocas. Un nuevo estudio ofrece una técnica simplificada para detectar moléculas biológicas y pre-biológicas que quedan atrapadas dentro de los minerales

Jill Scott, del Idaho National Laboratory con el artefacto con que produce imágenes con rayos láser y química (LOCI) y que fue usado para identificar moléculas orgánicas alojadas en muestras terrestres de jarosita

Estudiando siete muestras de jarosita recogidas de varios lugares sobre la Tierra, un grupo de investigadores pudo identificar aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, que presuntamente fueron incorporadas en la estructura cristalina del mineral.

Aunque no es la primera vez que compuestos biológicos han sido detectados dentro de una roca, el nuevo método tiene la ventaja de que trabaja "en concentraciones muy bajas, sin preparativos previos de la muestra", dijo Nancy Hinman de la Universidad de Montana.

Hinman y sus colegas creen que su técnica sería perfecta para examinar las muestras marcianas traídas de una futura misión.

Minerales y microbios

Una de las muestras de jarosita tomadas de la península Coromandel en Nueva Zelanda.

La jarosita es un mineral de sulfato amarillento-marrón que contiene hierro, potasio e hidróxido. Es encontrado en algunas partes del mundo como las playas del sur de California y en los campos volcánicos en Nueva Zelanda. Sólo se forma en presencia de agua muy ácida.

En 2004, la jarosita fue descubierta en Marte por el Opportunity, uno de los exploradores de Marte de la NASA. Los científicos lo anunciaron de inmediato como clara evidencia de agua en el pasado del planeta rojo.

Esta imagen, tomada por la cámara panorámica del Opportunity, muestra un acercamiento de la roca apodada "El Capitán", que contiene jarosita. El descubrimiento de la jarosita en el sitio del explorador ayudó a los científicos a determinar que la región alguna vez tuvo agua líquida.

Pero hay algo más sobre la jarosita que la hace interesante. Uno de los pasos en su formación involucra la combinación de pirita (sulfato ferroso) con oxígeno. Esta reacción de oxidación puede ser llevada a cabo por ciertos microorganismos "come-rocas".

"El tiempo de formación de la jarosita sería extremadamente lento sin los microbios y la presencia de agua", dijo Hinman.

Es muy difícil afirmar que la jarosita puede formarse sin la ayuda de estos microbios, ya que cada rincón de la Tierra es habitado por pequeños bichos de una clase o de la otra.

"No conozco de ningún ambiente que carezca de microorganismos", dijo Hinman. "La Tierra no es una buena base de pruebas para procesos a-bióticos".

Pero quizás Marte lo sea. Hay teorías para la formación de la jarosita en ausencia de vida.

"Es un ambiente muy oxidante el de Marte", explicó Michelle Kotler, co-autora del trabajo y también de la Universidad de Montana. La jarosita podría por lo tanto surgir de la erosión química de las rocas de basalto, abundantes en el planeta.

Tacho de basura

Y sin embargo, queda la tentadora posibilidad de que la jarosita marciana deba su existencia a una versión marciana de microbios come-rocas. Si es así, los restos de estos organismos podrían estar atrapados en el mineral.

Esto es porque se sabe que la jarosita terrestre permite que toda clase de elementos extraños se incorpore a su estructura cristalina.

"Es un poco un mineral tacho de basura", dijo Hinman.

Entre las sustancias extrañas están los compuestos orgánicos. Sin embargo, las técnicas previas para detectarlos necesitaban que la jarosita fuera disuelta, o mezclada con algún otro medio, que diluía la muestra y se corría el riesgo de contaminarla.

"Estamos muy preocupados por la contaminación", dijo Hinman.

Hinman y sus colegas tienen una técnica que no requiere preparativos en la muestra. Usan un artefacto que realiza imágenes ópticas y químicas con un rayo láser (LOCI), ubicado en el laboratorio de Jill Scott, co-autora del estudio, en el Idaho National Laboratory. Un simple disparo de rayo láser evapora una pequeña parte de la superficie del cristal en iones individuales. Éstos pasan a través de espectrómetro de masa, que puede identificar cada ión por cuánta masa y carga tiene.

En cuatro de las siete muestras, los científicos detectaron glicina, el más pequeño de los aminoácidos necesarios para hacer proteínas.

Regreso de las muestras

Una concepción artística de una misión de regreso con muestras desde Marte.

"Este estudio muestra que una molécula básica para la vida puede ser detectada en un importante mineral marciano usando un instrumento que puede volar en una futura nave espacial", dijo Carlton Allen, conservador de astromateriales en Centro Espacial Johnson de la NASA.

Pero el método probablemente no será adecuado para ninguna misión a corto plazo, por la masa y la complejidad del instrumento LOCI, dijo David Beaty, científico principal del Directorio de Exploración en Marte en el Jet Propulsion Laboratory.

En cambio, la técnica podría ser empleada para las misiones que traerán muestras que los investigadores de la NASA están planificando actualmente.

"La ventaja de nuestro método es que la muestra no necesita preparativos", dijo Kotler. "Simplemente ponemos la roca en la máquina y le disparamos".

Su técnica no sólo puede identificar sustancias orgánicas, sino también puede medir las proporciones de isótopos de carbono y otros elementos. Si se puede mejorar la exactitud, esta medición podría potencialmente decirle a los investigadores si las moléculas orgánicas que encuentran vinieron de cosas vivas o no.

"Hay una ventaja para los organismos usar los isótopos más livianos", explicó Kotler. Esto se muestra, por ejemplo, como un porcentaje más alto de isótopos de carbono-12 versus carbono-13 en las muestras biológicas.

Aunque la jarosita podría haber suministrado un puerto seguro a las biomoléculas marcianas de la fuerte radiación UV del planeta, los astrobiólogos están interesados en estudiar toda una lista de minerales marcianos.

"Algo que se está volviendo claro es que el total regreso científico total en una misión [de regreso de muestras] sería en función de la diversidad de la recogida de muestras, y es importante planificar la manera de optimizar esa diversidad", dijo Beaty.

Fuente: Space. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard