{"id":1823,"date":"2010-03-12T13:05:56","date_gmt":"2010-03-12T12:05:56","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1823"},"modified":"2010-03-12T13:27:27","modified_gmt":"2010-03-12T12:27:27","slug":"la-fortaleza-de-la-vida","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/03\/12\/la-fortaleza-de-la-vida\/","title":{"rendered":"La fortaleza de la vida"},"content":{"rendered":"

Este trabajo est\u00e1 hermanado con otro, llamado (a la inversa de \u00e9ste) La fragilidad de la vida<\/a>. La verdad es que deb\u00edan aparecer m\u00e1s juntos en el tiempo, consecutivos, pero no pudo ser. El volumen de informaci\u00f3n del tema que trato aqu\u00ed result\u00f3 terriblemente grande y me llev\u00f3 mucho tiempo dar por completo el trabajo. Y a\u00fan me quedo con la sensaci\u00f3n de que alguna informaci\u00f3n interesante se queda afuera.<\/p>\n

La exploraci\u00f3n que est\u00e1n realizando en Marte los dos robots de la NASA ha causado que los medios period\u00edsticos se saquen de la manga el tema de los microbios capaces de sobrevivir en h\u00e1bitats extremos, porque \u00e9stos son los que se podr\u00edan hallar en las condiciones que presenta Marte hoy en d\u00eda. Y tambi\u00e9n en otros planetas y lunas de nuestro Sistema Solar.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
\"Pique<\/a>
\nAmpliaci\u00f3n de lo que parece un antiguo microbio fosilizado en un meteorito al que se considera proveniente de Marte.
\nCr\u00e9ditos de la Imagen: NASA<\/strong>
\n(La forma alargada ha sido coloreada)
\n<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

El ciudadano com\u00fan est\u00e1 impresionado, pero aclaremos no es un tema nuevo: la exobiolog\u00eda lo viene discutiendo y tratando extensamente desde hace a\u00f1os. En Internet hay sitios enteros dedicados a este tipo de informaci\u00f3n.<\/p>\n

Sin embargo, la sensaci\u00f3n existe: la gente est\u00e1 sorprendida, los propios cient\u00edficos est\u00e1n sorprendidos.<\/p>\n

Despu\u00e9s de convivir durante al menos dos o tres siglos con la creencia de que la vida est\u00e1 conectada directamente con el sol, el agua y las temperaturas moderadas (proveniente del conocimiento cient\u00edfico, no de mistificaciones), en un par de d\u00e9cadas, y m\u00e1s que nada en los \u00faltimos a\u00f1os, nos hemos topado con el descubrimiento de que la vida medra en ambientes inimaginables de la Tierra, una vida adaptada \u2014muy bien adaptada y a gusto\u2014 a condiciones muy fuera de la l\u00ednea de lo que consider\u00e1bamos posible.<\/p>\n

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Especul\u00e1bamos, con cierta tristeza, sobre las arideces, sequedades, temperaturas y condiciones qu\u00edmicas imposibles de los planetas y lunas de nuestro sistema. Muchos de nosotros hemos escuchado m\u00e1s de una vez que nuestro planeta es el \u00fanico favorable para la vida: un planeta de agua, con una luna \u00fanica, una rotaci\u00f3n estable que otros no tienen, con un movimiento de placas y una vida a nivel geof\u00edsico (interna) que no se observa en otros lugares. Y esto es bastante cierto, claro.<\/p>\n

Nuestro planeta tiene en sus oc\u00e9anos el ambiente m\u00e1s enorme que se pueda imaginar como caldero para experimentar con la vida. A los cient\u00edficos les parec\u00eda \u2014y hasta lo juraban\u2014 que s\u00f3lo aqu\u00ed pod\u00eda haberse desarrollado la vida que conocemos.<\/p>\n

Alguien puede agregar que nuestro planeta de por s\u00ed es<\/em><\/strong>, adem\u00e1s, un lugar templado.<\/em><\/strong> Y es cierto, pero no por eso deja de tener sitios que creemos que son, por definici\u00f3n, por lo que sabemos de las c\u00e9lulas, los organismos y su funcionamiento, definitivamente “inhabitables”.<\/p>\n

Tambi\u00e9n hemos escuchado interminablemente sobre la capacidad \u00fanica del extremo inferior de la cadena de producci\u00f3n alimenticia, las plantas, que son las \u00fanicas capaces de generar las c\u00e9lulas de sus cuerpos a partir de lo b\u00e1sico: el agua, los minerales y la luz del sol. Sin ellas, sin la fotos\u00edntesis \u2014nos dec\u00edan en una de las primeras clases de biolog\u00eda\u2014, la vida no es posible.<\/p>\n

Ahora los cient\u00edficos se han encontrado con seres que, con extra\u00f1as soluciones de adquisici\u00f3n de alimento y equilibrio de energ\u00eda y una bizarra relaci\u00f3n con el medio ambiente, viven en sitios absolutamente crueles e inesperados. De pronto parece que casi cualquier lugar de nuestro mundo tiene organismos que viven ah\u00ed.<\/p>\n

Aclaremos que no es que estos organismos apenas sobreviven<\/em><\/strong> en estas condiciones, sino que estos ambientes extremos son su h\u00e1bitat natural. Viven felices ah\u00ed. Los ambientes extremos son sus hogares. M\u00e1s de uno de esos seres muere si se lo extrae de su ambiente y se lo coloca en condiciones que para nosotros \u2014y para la vida en general que conoc\u00edamos hasta ahora\u2014 ser\u00edan paradis\u00edacas.<\/p>\n

Es por ello que se les ha denominado extrem\u00f3filos.<\/p>\n

Es obvio que descubrir vida que prolifera feliz en estos ambientes extremos ha llevado a una explosi\u00f3n de la imaginaci\u00f3n de los que buscan vida fuera del planeta. Ahora es mucho m\u00e1s plausible pensar que ah\u00ed fuera puede haber algo vivo. S\u00ed, nuestros oc\u00e9anos pueden haber sido la sopa primordial de la vida, pero los componentes podr\u00edan haber llegado desde el espacio \u2014porque se los detecta en las nubes interestelares y en los meteoritos que caen aqu\u00ed\u2014 y tambi\u00e9n podr\u00eda ser que desde aqu\u00ed hayan saltado de regreso al espacio… No es un afiebrado divague m\u00edo, es lo que se especula hoy en algunas corrientes cient\u00edficas.<\/p>\n

No es que la vida terrestre haya necesitado cohetes y c\u00e1psulas espaciales para salir del planeta (\u00bflas suelas sucias de los astronautas?), sino que se habr\u00eda desparramado debido a desprendimientos producidos por los impactos de los asteroides y cometas que han golpeado peri\u00f3dicamente nuestro mundo. Una retro-panspermia, lo inverso de lo que se ha especulado siempre.<\/p>\n

Hay extrem\u00f3filos y extrem\u00f3filos<\/strong><\/p>\n

Que los nombremos bajo un \u00fanico denominador puede hacer parecer que todos ellos son una misma cosa, una misma clase de organismo, incluidos dentro de un tipo, clase o philum<\/em>. Pero hay una buena variedad de formas.<\/p>\n

Tambi\u00e9n es importante definir qu\u00e9 es un ambiente extremo \u2014para la vida, claro\u2014 y qu\u00e9 no lo es. Antes de toda esta seguidilla de impresionantes hallazgos, un “ambiente extremo” era aquel en el que la vida no pod\u00eda existir.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
\"\" Imagen del que ser\u00eda el microbio m\u00e1s antiguo hallado hasta ahora (Birger Rasmussen, Australia)<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Es obvio que cada vez que se encuentra en esos lugares algo que se retuerce, reproduce, alimenta y crece, las fronteras cambian.<\/p>\n

\u00bfCu\u00e1l ser\u00eda una definici\u00f3n b\u00e1sica para determinar hasta d\u00f3nde pueden colonizar ambientes los seres vivos?<\/p>\n

En general todo organismo tiene funciones que debe mantener para poder sobrevivir, y la mayor\u00eda de ellas est\u00e1n basadas en el intercambio de materia y energ\u00eda con el medio. Es decir, que el medio debe permitirle realizar estas funciones.<\/p>\n

A medida que descubrimos lo que la propia vida \u2014s\u00f3lo adapt\u00e1ndose\u2014 ha logrado hacer desde hace millones de a\u00f1os, las nuevas maneras que han surgido de adquirir energ\u00eda y alimentos, descubrimos que no hay definiciones que valgan.<\/p>\n

He visto que se habla de organismos medrando bajo stress<\/em>. Esto significa, para m\u00ed, que un individuo de una de estas especies extrem\u00f3filas se encuentra en situaci\u00f3n inc\u00f3moda en ese ambiente extremo, sufriendo<\/em><\/strong>. Esto ser\u00eda correcto decirlo si queremos pensar que todos<\/strong> los organismos est\u00e1n adaptados, en realidad, a las condiciones f\u00edsicas y qu\u00edmicas est\u00e1ndar \u2014medias\u2014 de la superficie de la Tierra, y que a veces la naturaleza los obliga a estar en otros sitios menos bondadosos, donde deben esforzarse por sobrevivir. Y que las condiciones que generan stress<\/em> son las situaciones en las que se somete a un organismo a variaciones, hacia cualquier extremo, de las condiciones est\u00e1ndar.<\/p>\n

Bien podr\u00eda ser al rev\u00e9s. Ya veremos que las condiciones en las que apareci\u00f3 la vida podr\u00edan ser las llamadas “extremas”, no las moderadas.<\/p>\n

Ocurre que as\u00ed como durante mucho tiempo nuestra cultura se dej\u00f3 llevar por el antropocentrismo \u2014y tambi\u00e9n por un rancio centrismo cultural, como cuando Europa se encontr\u00f3 con Am\u00e9rica\u2014, si pensamos de este modo nos estamos dejando arrastrar por otro desplazamiento del punto de vista: los organismos que viven en esas condiciones no pueden estar sufriendo, porque est\u00e1n absolutamente adaptados. All\u00ed viven felices y en las condiciones que necesitan. Si se los quita de ah\u00ed y se los pone en el mejor de los para\u00edsos campestres de nuestro mundo conocido, en el m\u00e1s f\u00e9rtil, templado y rico que queramos, ellos mueren.<\/p>\n

Analicemos ahora los extremos de los que hablamos. Son de dos clases. Fisicos: temperatura, radiaci\u00f3n, presi\u00f3n. Y geoqu\u00edmicos: desecaci\u00f3n, salinidad, concentraci\u00f3n de ox\u00edgeno, acidez, potencial de oxidaci\u00f3n.<\/p>\n

Para manejarse con estos extremos, los organismos han generado distintas estrategias, dependiendo de cada caso. Evolucionando, han desarrollado respuestas que llevaron a fisiolog\u00edas distintas o una capacidad de reparaci\u00f3n del da\u00f1o que les produce el medio. Como nosotros, por ejemplo, que transpiramos para regular nuestra temperatura y regeneramos la piel constantemente.<\/p>\n

Aislarse del medio es una soluci\u00f3n. Nosotros lo hemos hecho con nuestra piel, y no hablemos de \u2014para ir a extremos\u2014 los escarabajos, con sus dur\u00edsimas armaduras.<\/p>\n

Cyanidium caldarium<\/em> (famosa y enigm\u00e1tica alga roja, eucariota y tambi\u00e9n term\u00f3fila) y Dunaliella acidophila<\/em> (microalga, eucariota) viven en un pH de 5 (\u00e1cido) y pueden resistir a\u00fan peores (hasta pH 0, que es un valor terrible: es la acidez de una disoluci\u00f3n de \u00e1cido clorh\u00eddrico). Estas c\u00e9lulas tienen un citoplasma<\/a> neutro, mientras que sus prote\u00ednas externas son tolerantes del \u00e1cido.<\/p>\n

Dije antes que un organismo que vive en un ambiente extremo no deber\u00eda ser considerado como uno de nosotros que se ha modificado a causa de las agresiones. Bien puede ser al rev\u00e9s: qui\u00e9n dice que estos organismos no son mucho m\u00e1s viejos que nosotros y que nuestros ancestros son los que cambiaron en respuesta a condiciones m\u00e1s suaves.<\/p>\n\n\n\n
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\"\" Los pozos termales alojan vida extrema<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Si un extrem\u00f3filo vive en un ambiente con m\u00e1s de una caracter\u00edstica extrema, entonces es un poliextrem\u00f3filo, como por ejemplo Sulfolobus acidocalcarius<\/em>, una archea que vive en un medio de 80\u00b0 C y, como si eso fuera poco, con un pH de 3.<\/p>\n

Ya dije que se han encontrado extrem\u00f3filos que pertenecen a muchas divisiones de los seres vivos.<\/p>\n

Entre ellos hay eucariotas, que son aquellos cuyas c\u00e9lulas tienen la informaci\u00f3n gen\u00e9tica envuelta dentro de una membrana que envuelve lo que llamamos n\u00facleo. Las c\u00e9lulas de las plantas y de los animales pluricelulares casi siempre son eucariotas.<\/p>\n

Tambi\u00e9n hay procariotas \u2014bacterias y archeas\u2014, organismos ancestrales desde el punto de vista filogen\u00e9tico. Son seres unicelulares que tienen la informaci\u00f3n gen\u00e9tica dispersa por su citoplasma<\/a>: no tienen n\u00facleo.<\/p>\n

Y entre los extrem\u00f3filos no faltan los pluricelulares, y hasta hay vertebrados, aunque parezca incre\u00edble.<\/p>\n

Con respecto a algo que dije antes, sepamos que entre los term\u00f3filos (seres que viven en temperaturas extremas) aparecen m\u00e1s que nada procariotas (ancestrales, como dijimos), de modo que, bas\u00e1ndonos en el punto de vista evolutivo, se deduce que los primeros ambientes de la vida \u2014lo “normal” en los ecosistemas antiguos\u2014 ten\u00edan estas condiciones extremas.<\/p>\n

Unos microbios muy primitivos hallados por cient\u00edficos chinos en rocas cubiertas por el mar hace 1.400 millones de a\u00f1os parecen dar apoyo a la teor\u00eda sobre el origen de la vida a partir de “chimeneas subterr\u00e1neas”.<\/p>\n

Las evidencias geol\u00f3gicas encontradas en rocas cerca de la Gran Muralla, en el noreste de China, desaf\u00edan la actual teor\u00eda que dice que la evoluci\u00f3n depende exclusivamente de la luz del sol.<\/p>\n

Los estudios parecen apuntar a que varios microbios fosilizados, del tama\u00f1o de un micr\u00f3n y forma de bulbo o de hilo, fueron capaces de sobrevivir en condiciones extremas, sin luz ni ox\u00edgeno, a temperaturas y niveles de presi\u00f3n extremos.<\/p>\n

Los microbios obten\u00edan energ\u00eda y nutrientes mediante la transformaci\u00f3n de sulfuro de hidr\u00f3geno, un gas t\u00f3xico para el ser humano y muchos de los animales actuales, y que era emitido en forma de humo oscuro por chimeneas naturales.<\/p>\n

Los expertos consideran que el descubrimiento (logrado por Li Jianghai, profesor del Instituto de la Tierra y el Espacio de la Universidad de Beijing) es importante para acercarse a la comprensi\u00f3n del origen de la vida y evaluar la posibilidad de que tambi\u00e9n se haya iniciado la vida en otros planetas.<\/p>\n

Al extremo de mucho, mucho calor<\/strong><\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
\"\"
\nThermocrinis ruber<\/em>, bacteria amante del calor
\n\u00a9 K.O.Stetter & R.Rachel, Univ.Regensburg<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

La temperatura afecta a los tres tipos fundamentales de mol\u00e9culas biol\u00f3gicas \u2014l\u00edpidos, prote\u00ednas y \u00e1cidos nucleicos\u2014 produciendo cambios en su estructura que desembocan, entre otras cosas, en la desnaturalizaci\u00f3n (degradaci\u00f3n) de estas mol\u00e9culas.<\/p>\n

Tambi\u00e9n hay una correlaci\u00f3n inversa entre la solubilidad de los gases en el agua y la temperatura, de manera que a altas temperaturas se puede producir falta de ox\u00edgeno y\/o de CO2<\/small><\/sub> (anhidrido carb\u00f3nico o di\u00f3xido de carbono) en el agua.<\/p>\n

Cuando se llega cerca de los 100\u00b0 C, la fluidificaci\u00f3n de la membrana celular puede ser letal. Por otra parte, no menos importante, la clorofila se degrada a los 75\u00b0, perdi\u00e9ndose la capacidad fotosint\u00e9tica.<\/p>\n

A pesar de todo esto existen los hiperterm\u00f3filos, que viven con toda naturalidad por encima de los 80\u00b0 C.<\/p>\n

El hiperterm\u00f3filo de alta temperatura m\u00e1s extremo es la Pyrolobus fumarii<\/em> (bacteria, procariota, archea), que vive en las paredes de las fumarolas hidrotermales submarinas. Es un quimiolit\u00f3trofo nitratorreductor (ataca las piedras y aprovecha los nitratos) y, por lo que se ha podido medir hasta ahora, es capaz de medrar a hasta 114\u00b0 C, bien por arriba de la temperatura de vaporizaci\u00f3n del agua. Incluso, a temperaturas menores de 90\u00b0 C deja de desarrollarse. Es un ambiente demasiado fr\u00edo para ella.<\/p>\n

Otro hiperterm\u00f3filo que vive en chimeneas del fondo del mar, la archaea productora de metano Methanopyrus spp<\/em>, est\u00e1 atrayendo ahora mucha atenci\u00f3n porque su filogen\u00e9tica est\u00e1 muy cercana a la ra\u00edz del \u00e1rbol de la vida. Se espera que el an\u00e1lisis de sus genes y su actividad ayuden a clarificar c\u00f3mo sobreviv\u00edan las primeras c\u00e9lulas del mundo.<\/p>\n

Hay term\u00f3filos entre las bacterias fototr\u00f3ficas (cianobacterias, bacterias p\u00farpuras y verdes), eubacterias (Bacillus<\/em>, Clostridium<\/em>, Thiobacillus<\/em>, bacteria \u00e1cido-l\u00e1ctica, Desulfotomaculum<\/em>, actinomicetos, espiroquetas, Thermus<\/em> y muchos otros g\u00e9neros), as\u00ed como en las archeas (Pyrococcus<\/em>, Thermococcus<\/em>, Thermoplasma<\/a><\/em>, Sulfolobus<\/em> y las metan\u00f3genas).<\/p>\n

En contraste, los eucariotas soportan un l\u00edmite superior de temperatura menos alto, de 60\u00b0 C para algunos protozoos, algas y hongos, en torno a los 48\u00b0 C para las plantas vasculares, y de 40\u00b0 C para los peces, posiblemente porque la solubilidad del ox\u00edgeno disminuye a mayor temperatura.<\/p>\n

Y mucho fr\u00edo tambi\u00e9n<\/strong><\/p>\n

A muy bajas temperaturas tambi\u00e9n medra la vida. Se han encontrado microorganismos con actividad biol\u00f3gica bien debajo del punto de congelaci\u00f3n, en un ambiente a -18\u00b0 C (un freezer de heladera est\u00e1 entre -10 y -18\u00b0 C).<\/p>\n

Hace un par de a\u00f1os, cient\u00edficos de la National Science Foundation (NSF) de los Estados Unidos hallaron en el polo sur microbios que resisten el fr\u00edo y las intensas radiaciones ultravioletas del sitio, y que son capaces de vivir en la oscuridad y con escasez de agua l\u00edquida. Estas bacterias mostraban un metabolismo activo y con s\u00edntesis de ADN a temperaturas ambientes de -12 a -17\u00b0 C. Se supone que poseen enzimas y membranas que les permiten medrar en esos terribles entornos, muy similares a los de Marte.<\/p>\n

Este valor de -18 grados num\u00e9ricamente no parece mucho. La principal raz\u00f3n por la que la diferencia en grados no es tan amplia en el extremo fr\u00edo \u2014en comparaci\u00f3n con los l\u00edmites que se alcanzan hacia arriba\u2014 es que debajo de los 0\u00b0 C, como todos sabemos, el agua se congela. Congelada deja de ser el medio para reacciones metab\u00f3licas, pero adem\u00e1s, dado que el agua se expande al hacerse hielo, los cristales rompen la membrana celular.<\/p>\n

Por esta raz\u00f3n la mayor\u00eda de los organismos \u2014a\u00fan m\u00e1s los unicelulares\u2014 sufren da\u00f1os que los llevan a la muerte. La excepci\u00f3n es un nematodo llamado Panagrolaimus davidi<\/em>, que puede resistir vivo con la totalidad del agua de su cuerpo congelada.<\/p>\n

Los cient\u00edficos vienen estudiando los microbios que toleran las m\u00e1s g\u00e9lidas temperaturas de la Tierra en los helados mares y lagos \u00e1rticos y en los secos valles ant\u00e1rticos. Se procura aprender, as\u00ed, d\u00f3nde buscar la vida en otros mundos. Se cree que existen posibilidades de encontrar alg\u00fan tipo de vida en los lechos de Marte (que ahora se sabe fueron mares salados) y bacterias envueltas en fluidos y hielo en la luna de J\u00fapiter llamada Europa.<\/p>\n

Los cient\u00edficos neocelandeses que investigan en la Ant\u00e1rtida opinan que el hallazgo de microorganismos cuya existencia transcurre bajo las g\u00e9lidas superficies de ese continente ha fortalecido la posibilidad de encontrar organismos vivos en Marte. Tambi\u00e9n para ellos, los organismos vivos de la Ant\u00e1rtida viven en condiciones geol\u00f3gicas similares a las del planeta rojo.<\/p>\n

El clima de la Ant\u00e1rtida se caracteriza por fr\u00edas temperaturas, que pueden bajar de los treinta grados cent\u00edgrados bajo cero, y por la sequedad extrema del medio ambiente, que en la Ant\u00e1rtida recibe unos 10 mil\u00edmetros de lluvias anuales. Muchos lugares de Marte se aproximan mucho a eso.<\/p>\n

Los cient\u00edficos dicen que no se debe perder la posibilidad de estudiar los microorganismos en la Ant\u00e1rtida, para as\u00ed estar preparados respecto a lo que se puede encontrar en los mundos g\u00e9lidos, en vez de tener que esperar a que se pueda viajar al planeta rojo.<\/p>\n

Los microorganismos hallados en la Ant\u00e1rtida, localizados en un \u00e1rea conocida como Valles Secos, fueron identificados como Beauverias bassianas<\/em>, unos hongos que pertenecen a una especie emparentada con los de la penicilina. Estos hongos viven enterrados bajo la superficie de la tierra, a una profundidad de entre tres y ocho cent\u00edmetros.<\/p>\n

Los cient\u00edficos notaron adem\u00e1s que el h\u00e1bitat de la colonia de microbios tiene un alto grado de salinidad, de unas siete veces, al menos, el grado de salinidad de los oc\u00e9anos.<\/p>\n

Y otros soportan radiaciones<\/strong><\/p>\n

La radiaci\u00f3n es energ\u00eda en movimiento, bien en forma de haces de part\u00edculas \u2014protones, neutrones<\/a>\u2014 o como ondas electromagn\u00e9ticas \u2014rayos gamma<\/a>, rayos-X, utravioletas, de luz.<\/p>\n

No es habitual que en la superficie de la Tierra haya niveles extremos de radiaci\u00f3n, pero igualmente se han estudiado los efectos de una radiaci\u00f3n intensa, tanto de ultravioleta como de radiaci\u00f3n ionizante, por su importancia en medicina, producci\u00f3n de energ\u00eda o en los viajes espaciales.<\/p>\n

Los da\u00f1os que puede producir el exceso de radiaci\u00f3n van desde la disminuci\u00f3n de la movilidad o inhibir la fotos\u00edntesis, hasta algo mucho m\u00e1s importante: da\u00f1o a los \u00e1cidos nucleicos. Cuando una criatura se ve expuesta a una dosis alta de radiaci\u00f3n, esta energ\u00eda intensa causa la descomposici\u00f3n de la mol\u00e9cula de ADN \u2014la colecci\u00f3n de todos los genes en un ser vivo que constituyen su esencia\u2014, y ninguna criatura puede sobrevivir si sus genes no funcionan bien.<\/p>\n

En este caso el da\u00f1o es directo, pero tambi\u00e9n puede ser indirecto, a trav\u00e9s de la formaci\u00f3n de contenidos de ox\u00edgeno reactivo, que reaccionan tanto con las bases como con los dobles y triples enlaces.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
\"\" Deinococcus radiodurans<\/em><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

A pesar de todo esto, tenemos extrem\u00f3filos resistentes a la radiaci\u00f3n. La bacteria Deinococcus radiodurans<\/em> es famosa por su capacidad de resistir la radiaci\u00f3n ionizante. Una dosis de 500 a 1000 rads es suficiente para matar a una persona. La D. radiodurans<\/em> perdura a\u00fan despu\u00e9s de haber sido sometida a 1.500.000 rads, \u00a1tres mil veces m\u00e1s!<\/p>\n

La mayor\u00eda de los microbios tienen herramientas para reparar \u2014ocasionalmente\u2014 los da\u00f1os en su ADN. Por ejemplo, cuando se aver\u00eda una parte del ADN de Escherichia coli<\/em>, una bacteria muy com\u00fan que vive en nuestros intestinos, usualmente puede repararlo y seguir viviendo. Sin embargo, no puede sobrevivir a dos o tres da\u00f1os grandes en su ADN. D. radiodurans<\/em>, por su parte, puede recomponer en unas pocas horas el ADN fragmentado a causa de la radiaci\u00f3n.<\/p>\n

Una de las razones es que tiene una gran cantidad de copias de sus genes. Las c\u00e9lulas de D. radiodurans<\/em> poseen de cuatro a diez copias de su mol\u00e9cula de ADN, mientras que la mayor\u00eda de las bacterias poseen s\u00f3lo una copia. Estas copias sirven como reserva, son como los resguardos de seguridad que uno guarda de los archivos de una computadora.<\/p>\n

De esta manera, cuando la radiaci\u00f3n da\u00f1a el ADN de D. radiodurans<\/em>, el microbio tiene muchas oportunidades de encontrar una copia intacta de cada gen para usarla y recomponer su ADN. Una prote\u00edna especial llamada RecA es la que une los fragmentos. Y parece que D. radiodurans<\/em> tendr\u00eda m\u00e1s herramientas de reparaci\u00f3n.<\/p>\n

Estos procesos a\u00fan se est\u00e1n estudiando. Los cient\u00edficos no tienen completamente claro c\u00f3mo y por qu\u00e9 D. radiodurans<\/em> es mucho m\u00e1s resistente a la radiaci\u00f3n que otros microbios que tienen las mismas herramientas. Otras bacterias tienen m\u00e1s de una copia de sus genes, aunque no tantas como D. radiodurans<\/em>.<\/p>\n

Los cient\u00edficos est\u00e1n examinando los genes de D. radiodurans<\/em>, tratando de entender qu\u00e9 otras herramientas puede tener la bacteria que le confieren una protecci\u00f3n extra contra la radiaci\u00f3n.<\/p>\n

Lo m\u00e1s importante que intentan saber es por qu\u00e9 D. radiodurans<\/em> desarroll\u00f3 esta superresistencia a la radiaci\u00f3n, ya que el microbio no podr\u00eda estar expuesto a tan incre\u00edbles niveles de radiaci\u00f3n en ning\u00fan lugar de la naturaleza de la Tierra.<\/p>\n

Tambi\u00e9n es incre\u00edble que D. radiodurans<\/em> sea capaz de sobrevivir largos periodos sin una sola gota de agua. Algunos investigadores piensan que la resistencia a la radiaci\u00f3n de la bacteria es un efecto colateral de su habilidad para soportar largos per\u00edodos sin agua, algo que s\u00ed ocurre en muchos lugares. La deshidrataci\u00f3n causa los mismos da\u00f1os en el ADN que la radiaci\u00f3n, de modo que requiere el mismo proceso de reparaci\u00f3n.<\/p>\n

Otros organismos que pueden soportar altos niveles de radiaci\u00f3n son dos especies de bacterias del g\u00e9nero Rubrobacter<\/em> y el alga verde Dunaliella bardawil<\/em>.<\/p>\n

Un lago que se form\u00f3 en el cr\u00e1ter del volc\u00e1n Licanc\u00e1bur, ubicado a unos 6.100 m de altitud en el Altiplano andino y en la frontera entre Bolivia y Chile, es el lugar ideal para saber c\u00f3mo se han adaptado los organismos que viven en lagos como \u00e9se a la atm\u00f3sfera enrarecida y al da\u00f1ino ambiente con alta radiaci\u00f3n UV (ultravioleta). All\u00ed se llevan a cabo experimentos sobre estos organismos.<\/p>\n

Altas presiones tambi\u00e9n<\/strong><\/p>\n

La presi\u00f3n var\u00eda con la altitud. En la atm\u00f3sfera, por ejemplo, a 10 km de altitud la presi\u00f3n es casi un cuarto de la que existe a nivel del mar. Nosotros hemos evolucionado en una presi\u00f3n de una atm\u00f3sfera, que es igual a 101,3 kilopascales (el pascal es la unidad que se utiliza para medir la presi\u00f3n por metro cuadrado) y tambi\u00e9n a los famosos 760 mm de mercurio de los bar\u00f3metros tradicionales.<\/p>\n

Nuestros ancestros acu\u00e1ticos, sin embargo, estaban sometidos a una mayor presi\u00f3n, pero hidrost\u00e1tica (en el agua). La presi\u00f3n hidrost\u00e1tica crece en 10,5 kilopascales por cada metro de profundidad. A cinco metros de profundidad, ya tenemos un 50% m\u00e1s de presi\u00f3n que en la superficie.<\/p>\n

En la lit\u00f3sfera (dentro de la estructura rocosa del planeta) la presi\u00f3n litosf\u00e9rica crece 22,6 kilopascales por cada metro hacia abajo. A cinco metros debajo del suelo, la presi\u00f3n es un 110% superior a la del aire en la superficie del planeta.<\/p>\n

El oc\u00e9ano presenta profundidades extremas, en las que la presi\u00f3n es enorme. El punto de ebullici\u00f3n del agua crece con la presi\u00f3n, as\u00ed que en el fondo oce\u00e1nico, donde hay fumarolas volc\u00e1nicas con temperaturas que deber\u00edan vaporizarla, el agua del mar se mantiene l\u00edquida a 400\u00b0 C. Este fen\u00f3meno incrementa la temperatura a la que es posible el crecimiento microbiano.<\/p>\n

Ya hablamos antes de los efectos de la temperatura, pero \u00bfqu\u00e9 le hace la presi\u00f3n a los seres vivos? Entre otras acciones, la presi\u00f3n produce un cambio de volumen del organismo (lo reduce); adem\u00e1s, comprime el empaquetamiento de los l\u00edpidos de manera que hace menos fluidas sus membranas. El aumento de la presi\u00f3n puede tambi\u00e9n inhibir reacciones qu\u00edmicas.<\/p>\n

Aunque muchos seres pueden adaptarse a una presi\u00f3n muy alta, lo que no soporta casi ninguno son los cambios repentinos, que pueden ser letales.<\/p>\n

La fosa de las Marianas es la mayor depresi\u00f3n marina del mundo, con 11.000-11.200 m de profundidad. All\u00ed, adem\u00e1s de Piccard con el batiscafo, bajaron expediciones con submarinos rob\u00f3ticos que han encontrado, adem\u00e1s de organismos que podr\u00edan vivir a temperatura y presi\u00f3n est\u00e1ndar, otros, llamados piez\u00f3filos, que est\u00e1n totalmente adaptados a presiones de 70-80 megapascales (casi mil veces la presi\u00f3n que soportamos nosotros en la superficie). Estas especies no sobreviven a presiones menores a los 50 megapascales.<\/p>\n

El submarino cient\u00edfico japon\u00e9s Kaiko, por ejemplo, alcanz\u00f3 las m\u00e1ximas profundidades oce\u00e1nicas del mundo, realizando m\u00e1s de 250 exploraciones que permitieron descubrir 180 bacterias y 350 nuevas especies, \u00fatiles para aplicaciones m\u00e9dicas e industriales.<\/p>\n

Este veh\u00edculo no tripulado, operado en forma remota, ten\u00eda apenas tres metros de largo y pesaba 10,6 toneladas. Fue perdido en medio de un tif\u00f3n y ahora procuran reemplazarlo.<\/p>\n

En el lecho de la depresi\u00f3n Challenger, la m\u00e1s profunda del mundo, en la fosa Maruyama, situada cerca de Guam (Islas Marianas) en el oc\u00e9ano P\u00e1cifico occidental, los brazos rob\u00f3ticos de Kaiko llevaron a cabo una b\u00fasqueda de microbios, con ricos resultados.<\/p>\n

El cient\u00edfico Yuichi Nogi descubri\u00f3, en la fosa de las Marianas, la bacteria Moritella yayanosii<\/em>, que contiene prote\u00ednas como la DHA y la EPA, ampliamente utilizadas en la medicina. Los investigadores intentan desarrollar a partir de ella nuevos y m\u00e1s potentes medicamentos contra la hipertensi\u00f3n y el c\u00e1ncer, as\u00ed como un agente purificador de la sangre.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
\"\" Complejo h\u00e1bitat alrededor del Riftia pachyptila<\/em><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Otro hallazgo fue la bacteria Shewanella violacea<\/em>, en una exploraci\u00f3n a 6.500 metros en la Fosa de Tyukyu, cerca de la meridional isla japonesa de Okinawa. Esta bacteria tiene mecanismos particulares de regulaci\u00f3n de la presi\u00f3n.<\/p>\n

La Shewanella violacea<\/em> se est\u00e1 probando en la industria de los semiconductores. Los cient\u00edficos creen que algunas estructuras cristalinas de la bacteria podr\u00edan aplicarse a la creaci\u00f3n de compuestos qu\u00edmicos \u00fatiles para el desarrollo de materiales semiconductores.<\/p>\n

El bi\u00f3logo marino Shinji Tsuchida particip\u00f3 en varias exploraciones en la fosa de las Marianas. En el oc\u00e9ano Indico, gracias al submarino robot hall\u00f3 vida en torno a las “fumarolas negras” (del ingl\u00e9s black smokers<\/em><\/a>), una suerte de g\u00e9iseres submarinos que arrojan agua muy caliente rica en minerales desde el fondo del oc\u00e9ano.<\/p>\n

Las especies halladas en ese lugar proliferan en un ambiente con gran concentraci\u00f3n de sulfuro de hidr\u00f3geno (altamente venenoso para los animales) y metano, y una presi\u00f3n mil veces superior a la de la superficie marina. La teor\u00eda com\u00fan se\u00f1alaba que nada podr\u00eda sobrevivir en semejantes ambientes extremos, a los que la luz del sol jam\u00e1s llega.<\/p>\n

All\u00ed, en aguas cercanas a Okinawa, donde a profundidades de m\u00e1s de 2.500 metros la temperatura del agua llega a 360\u00b0 C, se encontraron, por ejemplo, el extra\u00f1o gusano tub\u00edcola Riftia pachyptila<\/em><\/a>, el peque\u00f1o cangrejo blanco Austinograea rodriguezensis<\/em>, y varias especies de camarones y mejillones.<\/p>\n

El gusano tub\u00edcola parece realmente extraterrestre: no tiene boca ni tracto digestivo y se alimenta del sulfuro de hidr\u00f3geno (que es considerado un veneno<\/strong> de amplio espectro), pero no directamente. Contiene una bacteria que vive en simbiosis con \u00e9l. La bacteria posee una enzima en su organismo que disuelve el sulfuro de hidr\u00f3geno y lo convierte en materia org\u00e1nica que alimenta al gusano.<\/p>\n

Alrededor de estos gusanos se ha creado todo una comunidad de seres vivos de diferentes tipos, que dependen de \u00e9stos.<\/p>\n

Si todo est\u00e1 muy seco…<\/strong><\/p>\n

El agua posee muchas propiedades que la convierten en el solvente esencial de la vida. Los seres vivos son en gran parte de agua. As\u00ed que si falta el agua, la vida no es posible… \u00bfo s\u00ed?<\/p>\n

Por lo que se sabe hasta ahora, la falta de agua en un ambiente s\u00ed parece ser determinante. El a\u00f1o pasado, en la parte m\u00e1s seca del desierto de Atacama (Chile), un equipo de investigaci\u00f3n llev\u00f3 a cabo experimentos similares a los realizados por las sondas Viking en Marte para encontrar microbios. No hallaron ninguna evidencia de vida. Los cient\u00edficos calificaron de “altamente inusual” este descubrimiento, por ser un ambiente expuesto a la atm\u00f3sfera terrestre. Pero Atacama es la regi\u00f3n m\u00e1s seca del mundo.<\/p>\n

Ubicado a 1.000 metros de altitud, el desierto de Atacama tiene una antig\u00fcedad de 15 millones de a\u00f1os y es 50 veces m\u00e1s \u00e1rido que el Valle de la Muerte californiano. Dicen los investigadores que la raz\u00f3n de que sea tan seco y virtualmente est\u00e9ril es porque la humedad est\u00e1 bloqueada a ambos lados, por los Andes al este y por monta\u00f1as costeras al oeste.<\/p>\n

Los cient\u00edficos estudiaron la parte m\u00e1s seca de Atacama, un \u00e1rea llamada “de doble sombra de lluvia”. Durante los \u00faltimos cuatro a\u00f1os, la estaci\u00f3n meteorol\u00f3gica del equipo registr\u00f3 una \u00fanica precipitaci\u00f3n de tan s\u00f3lo unos m\u00edseros 0,25 mm de humedad. La hip\u00f3tesis del equipo es que en el coraz\u00f3n del desierto de Atacama llueve, en promedio, una vez cada diez a\u00f1os.<\/p>\n

Fred A. Rainey, profesor asociado de ciencias biol\u00f3gicas en la Universidad Estatal de Louisiana y experto en microorganismos de ambientes extremos, dijo que Atacama fue el \u00fanico lugar de la Tierra en el que tom\u00f3 muestras de suelo para cultivar microorganismos en el laboratorio de las que no creci\u00f3 nada. Dijo que, normalmente, cuando se toma una muestra de suelo de cualquier ambiente y se lo pone en un medio de cultivo, se pueden ver diferentes colonias bacterianas creciendo all\u00ed despu\u00e9s de unos pocos d\u00edas. Pero, en el caso de suelos recogidos en algunas \u00e1reas de la regi\u00f3n central del desierto de Atacama, no aparece ninguna o muy pocas colonias bacterianas, a\u00fan despu\u00e9s de veinte d\u00edas de incubaci\u00f3n.<\/p>\n

Pero luego de esta investigaci\u00f3n con resultados negativos, cient\u00edficos del Instituto del Desierto de Chile detectaron la presencia de vida microsc\u00f3pica en los cerros que rodean la ciudad de Antofagasta (ubicada al borde del desierto de Atacama). Se trata de bacterias fotosint\u00e9ticas denominadas cianobacterias, primeras habitantes del planeta.<\/p>\n

Desde hace cuatro a\u00f1os, cient\u00edficos del Instituto del Desierto de la Universidad de Antofagasta (INDES), encabezados por el acad\u00e9mico Dr. Benito G\u00f3mez Silva, realizan un estudio de los organismos fotosint\u00e9ticos del desierto de Atacama. Aunque el lugar posee baj\u00edsimos \u00edndices de humedad, ah\u00ed se encuentran organismos hipol\u00edticos, es decir, que viven en las piedras, enterrados bajo la superficie, especialmente en aquellas rocas transl\u00facidas como el cuarzo o el granito, mineral que abunda en esa zona.<\/p>\n

Los microrganismos hallados son fotosint\u00e9ticos y corresponden a una cianobacteria, primeros entes que evolucionaron en la Tierra, siendo responsables de la producci\u00f3n de ox\u00edgeno en la atm\u00f3sfera hace millones de a\u00f1os. Estos microorganismos, dicen los cient\u00edficos chilenos, podr\u00edan ser \u00fatiles en biotecnolog\u00eda, pues resisten las condiciones extremas del desierto de Atacama.<\/p>\n

En otros ambientes menos extremos pero tambi\u00e9n muy secos, sin embargo, se encuentran organismos con adaptaciones que les permiten sobrevivir a la falta de agua. Hay organismos que pueden tolerar la desecaci\u00f3n extrema porque son capaces de entrar en un estado llamado anhidrobiosis, que se caracteriza porque el organismo tiene una cantidad de agua intracelular peque\u00f1a y porque no posee actividad metab\u00f3lica.<\/p>\n

Este estado puede ser alcanzado por una gran variedad de organismos, incluyendo bacterias, levaduras, hongos, plantas, insectos, tard\u00edgrados (invertebrados muy peque\u00f1os, con el aspecto de los \u00e1caros, a los que se les llama “ositos de agua”), nematodos mic\u00f3fagos, y el crust\u00e1ceo Artemia salina<\/em> (que es el que se vende a los ni\u00f1os como un polvillo m\u00e1gico que se echa en el agua y del que nacen, “milagrosamente”, los “hombrecitos de mar” o “monitos de mar”).<\/p>\n

De todos modos, los cambios irreversibles, como la desnaturalizaci\u00f3n y ruptura de las estructuras de l\u00edpidos, prote\u00ednas y \u00e1cidos nucleicos, as\u00ed como la acumulaci\u00f3n de especies oxigenadas reactivas durante la deshidrataci\u00f3n, especialmente bajo la radiaci\u00f3n solar, son mecanismos de desecaci\u00f3n que producen la muerte.<\/p>\n

Salado, salado<\/strong><\/p>\n

Se sabe ahora que los organismos vivos pueden vivir en un rango de salinidad que va desde el del agua destilada (o sea ninguno) hasta el de las soluciones saturadas de sal.<\/p>\n

Hay una forma de arqueobacterias que est\u00e1 adaptada a la vida en ambientes altamente salinos. Estos organismos, conocidos con el nombre de hal\u00f3filos (amantes de la sal), viven en ambientes salinos y h\u00famedos como el Mar Muerto (Jordania e Israel) y el Great Salt Lake (Gran Lago Salado) de Utah, Estados Unidos.<\/p>\n

La antig\u00fcedad espec\u00edfica de los hal\u00f3filos a\u00fan no se conoce, pero debido a que respiran ox\u00edgeno se cree que no son una de las primeras formas de arqueobacterias. El ox\u00edgeno no era uno de los componentes principales de la atm\u00f3sfera terrestre hasta que los organismos anaer\u00f3bicos, como las cianobacterias, comenzaron a producirlo. Sin embargo, existe evidencia que indicar\u00eda que los hal\u00f3filos estar\u00edan muy cerca de las ra\u00edces del \u00e1rbol de la vida. Si los estudios indicaran que los hal\u00f3filos son las arqueobacterias m\u00e1s antiguas, esto apuntar\u00eda a que el origen de la vida fue en agua muy salada.<\/p>\n

La salinidad, como la temperatura, tiene efecto en las propiedades del agua. Un aumento de la salinidad aumenta la presi\u00f3n osm\u00f3tica (importante para los organismos), adem\u00e1s de bajar la temperatura de congelaci\u00f3n (normalmente de 0\u00b0 C).<\/p>\n

Debido a la diferente presi\u00f3n osm\u00f3tica, la vida en altas concentraciones de sal debe ser capaz de solucionar cuestiones relativas a la presi\u00f3n de la tensi\u00f3n h\u00eddrica, la deshidrataci\u00f3n celular y la desecaci\u00f3n.<\/p>\n

Entre los hal\u00f3filos se encuentra una variedad de microbios. Muchos son archeas y cianobacterias, adem\u00e1s del alga verde Dunaliella salina<\/em>, que puede sobrevivir en soluciones saturadas de cloruro de sodio.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
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\nMicrofotograf\u00eda en colores simulados de Tindallia californiensis<\/em> – \u00a9 R. Hoover, NASA<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

El lago Mono, en California, Estados Unidos, es un cuerpo de agua extremadamente salado y adem\u00e1s alcalino. Es casi tres veces m\u00e1s salado que el agua de mar y tiene un pH de 10. Sin embargo, el lago Mono sostiene una gran variedad de vida; desde microbios, pasando por plankton y llegando a peque\u00f1os camarones.<\/p>\n

El Tindallia californiensis<\/em> se encuentra aqu\u00ed como en su hogar. Prospera en condiciones altamente alcalinas (pH de 8 a 10,5) y con concentraciones salinas cercanas al 20%.<\/p>\n

Hay all\u00ed otro raro microbio: Spirochaeta americana<\/em>. Lo encontraron viviendo junto al T. californiensis<\/em> y a una cantidad de especies microbianas \u2014que se supone llegan a varios centenares\u2014 en las muestras de lodo del lago Mono. Encontrar nuevas especies en esta abundante colecci\u00f3n de vida microbiana es un trabajo de detectives.<\/p>\n

“La recolecci\u00f3n de muestras en el fondo fangoso de este lago, y el mantenerlas vivas, puede ser un asunto complicado,” dice el investigador que trabaja en este lago. “Estas especies mueren ante la presencia de ox\u00edgeno, as\u00ed que hay que tener mucho cuidado para protegerlas”.<\/p>\n

Acidez extrema o alcalinidad extrema<\/strong><\/p>\n

El pH fue definido en 1909 por el qu\u00edmico dan\u00e9s Sorensen como el potencial <\/strong>hidr\u00f3geno (pH), o logaritmo negativo de la concentraci\u00f3n molar (m\u00e1s exactamente de la actividad molar) de los iones hidr\u00f3geno.<\/p>\n

Esto es: pH = -log [H+<\/sup>]. Desde entonces, se utiliza universalmente el t\u00e9rmino pH.<\/p>\n

Como esto debe haber sonado para muchos muy t\u00e9cnico y seguramente poco explicativo, para darnos una idea veamos una peque\u00f1a tabla de los pH de diversas sustancias:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Disoluci\u00f3n de HCl 1 M (\u00e1cido clorh\u00eddrico)<\/td>\n<\/td>\n0<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Jugo g\u00e1strico<\/td>\n<\/td>\n1,5<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Zumo de lim\u00f3n<\/td>\n<\/td>\n2,5<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Zumo de naranja<\/td>\n<\/td>\n2,8<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Vinagre<\/td>\n<\/td>\n3<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Vino<\/td>\n<\/td>\n3,5<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Zumo de tomate<\/td>\n<\/td>\n4<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Cerveza<\/td>\n<\/td>\n4,5<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Caf\u00e9<\/td>\n<\/td>\n5<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Agua de lluvia<\/td>\n<\/td>\n5,6<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Agua corriente<\/td>\n<\/td>\n6<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Leche<\/td>\n<\/td>\n6,9<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Agua pura<\/td>\n<\/td>\n7<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Sangre<\/td>\n<\/td>\n7,4<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Bicarbonato<\/td>\n<\/td>\n8,2<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Agua de mar<\/td>\n<\/td>\n8,5<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Leche de magnesia<\/td>\n<\/td>\n10,5<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Lej\u00eda (hipoclorito s\u00f3dico)<\/td>\n<\/td>\n12<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Disoluci\u00f3n de NaOH 1 M (hidr\u00f3xido de sodio)<\/td>\n<\/td>\n14<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Los procesos biol\u00f3gicos normales tienden a ocurrir en un rango medio del espectro de pH. El pH tanto intracelular como ambiental suele encontrarse en este valor, de alrededor de 6 a 7.<\/p>\n

Sin embargo en algunos sitios de la naturaleza el pH puede ser muy alto, como sucede en los lagos salinos o zonas de desecaci\u00f3n, o muy bajo, llegando hasta 0 (extremadamente \u00e1cido, como el \u00e1cido clorh\u00eddrico).<\/p>\n

A este pH excepcionalmente bajo las prote\u00ednas se desnaturalizan.<\/p>\n

Sin embargo, existen organismos que viven con estos niveles de acidez. Son llamados acid\u00f3filos.<\/p>\n

No se hallan peces y cianobacterias en un pH m\u00e1s bajo de 4, las plantas e insectos viven en sitios que tienen entre 2-3, pero los eucariotas unicelulares pueden vivir por debajo de 1.<\/p>\n

El acid\u00f3filo m\u00e1s conocido es el alga roja Cyanidium caldarium<\/em>, que ha sido hallada en la naturaleza a un pH de 0,5, aunque su \u00f3ptimo en el crecimiento en cultivo es de 2-3. El alga verde Dunaliella acidophila<\/em> puede tambi\u00e9n sobrevivir a 0 de pH, con un m\u00e1ximo de 1. Tres hongos, Acontium cylatium<\/em>, Cephalosporium sp<\/em> y Trichosporon cerebriae<\/em> crecen a pH 0.<\/p>\n

En estos ambientes de extrema acidez tambi\u00e9n se han encontrado archeas.<\/p>\n

Los heter\u00f3trofos aer\u00f3beos Picrophilus oshimae<\/em> y Picrophilus torridus<\/em> tienen un crecimiento \u00f3ptimo a pH 0,7 y 60\u00b0 C<\/p>\n

En una mina de hierro y en una mezcla de \u00e1cido sulf\u00farico y altos niveles de cobre, ars\u00e9nico, cadmio y zinc, apareci\u00f3 una rareza: Ferroplasma<\/a> acidarmanus<\/em>, con membrana \u00fanicamente, sin pared celular.<\/p>\n

Existe el otro extremo, el de los alcal\u00f3filos, que prefieren pH altos, con una diferencia de dos o m\u00e1s unidades de pH entre el medio interno y externo de la c\u00e9lula. Hay representantes de todos los dominios y del reino de los eucariotas capaces de tolerar pH altos (elevada alcalinidad), de hasta 11.<\/p>\n

\u00a1En agua sulfurosa!<\/strong><\/p>\n

Las aguas del r\u00edo Tinto, en la provincia de Huelva, Espa\u00f1a, fueran consideradas muertas durante a\u00f1os a causa de la actividad minera de la faja pir\u00edtica \u2014que se realiz\u00f3 durante mucho tiempo\u2014 y otros motivos, relacionados con actividad industrial m\u00e1s reciente.<\/p>\n

Un grupo de investigadores y estudiantes de la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid, que iniciaron a finales de los ochenta el estudio de los posibles microorganismos del R\u00edo Tinto, descubrieron con sorpresa que el \u00e1rea fuente de este r\u00edo de Espa\u00f1a albergaba una comunidad de microbios muy diversa, resultado inconsistente con un ambiente supuestamente degradado.<\/p>\n

Estudios posteriores de la microbiolog\u00eda y qu\u00edmica del agua en los noventa empezaron a evidenciar que gran parte de las condiciones de extrema acidez alcanzadas en el r\u00edo eran originadas por la actividad de ciertos microorganismos, que son capaces de sobrevivir oxidando los sulfuros met\u00e1licos, como la pirita, que conforman parte del basamento de la cuenca minera y que han sido fuente de su riqueza.<\/p>\n

En efecto, la oxidaci\u00f3n de la pirita por microbios quimiolit\u00f3trofos (as\u00ed se definen), produce la generaci\u00f3n de una soluci\u00f3n \u00e1cida con alta concentraci\u00f3n en hierro oxidado, que es la sustancia que da el color caracter\u00edstico al r\u00edo Tinto.<\/p>\n

La quimiolitotrof\u00eda es el proceso metab\u00f3lico que usan algunos microorganismos para procurarse energ\u00eda a partir de mol\u00e9culas inorg\u00e1nicas. En el caso del r\u00edo Tinto, bacterias “comedoras de rocas” como Leptospirillum ferrooxidans<\/em> y Acidithiobacillus ferrooxidans<\/em> consiguen su energ\u00eda oxidando los iones de hierro ferroso (Fe2<\/small><\/sub>+) de la pirita, convirti\u00e9ndolos en iones f\u00e9rricos (Fe3<\/small><\/sub>+). El Acidithiobacillus<\/em> tambi\u00e9n es capaz de conseguir energ\u00eda oxidando el azufre.<\/p>\n

A causa de la peque\u00f1a cantidad de energ\u00eda que se genera en la oxidaci\u00f3n de ion ferroso a f\u00e9rrico, estas poblaciones de bacterias deben oxidar una gran cantidad de hierro para crecer. Como resultado, relativamente peque\u00f1os crecimientos en la poblaci\u00f3n bacteriana producen la precipitaci\u00f3n de masivas cantidades de material f\u00e9rrico.<\/p>\n

El equipo de investigaci\u00f3n ha recogido en ese r\u00edo unos 1.300 organismos diferentes, incluyendo arqueobacterias, levaduras, hongos y protistas. La biomasa m\u00e1s abundante en el r\u00edo parecen ser algas. Masas de algas cubren a menudo la superficie del agua, ti\u00f1endo las rojas aguas de verde y produciendo burbujas de ox\u00edgeno.<\/p>\n

Uno de los cient\u00edficos del equipo piensa que es inexplicable que unos organismos eucariotas como las algas sean capaces de prosperar en estas duras condiciones de acidez y concentraciones met\u00e1licas tan elevadas.<\/p>\n

\u00bfY el aire qu\u00e9?<\/strong><\/p>\n

Hay que hacer referencia a un aspecto que no debemos olvidar: aunque hoy en d\u00eda el ambiente terrestre es mayoritariamente aer\u00f3beo, es decir con ox\u00edgeno (tanto en el aire como en el agua), este elemento es, en realidad, una sustancia activa y t\u00f3xica a la que nos hemos adaptado.<\/p>\n

El aumento del ox\u00edgeno como gas atmosf\u00e9rico modific\u00f3 los rasgos de la vida en la Tierra. Muchas formas de vida murieron, mientras que otras se adaptaron a la nueva concentraci\u00f3n de este gas.<\/p>\n

En ese sentido, todos los organismos aer\u00f3beos deber\u00edamos ser considerados extrem\u00f3filos.<\/p>\n

Dentro de las piedras<\/strong><\/p>\n

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El 80 por ciento de la flora ant\u00e1rtica no es muy diferente de la de otras zonas del planeta. Sin embargo, en el 20 por ciento restante aparecen formas de vida \u00fanicas, tan curiosas como la de la imagen de arriba (franja oscura).<\/p>\n

Se trata de las comunidades o l\u00edquenes endol\u00edticos, “una asociaci\u00f3n de hongo y alga que vive dentro de las piedras en una zona de la Ant\u00e1rtida conocida como ‘valles secos’, donde se pensaba que no exist\u00edan formas de vida pluricelular”, relata el profesor de la Universidad Complutense Leopoldo Garc\u00eda Sancho.<\/p>\n

Este tipo de liquen se ha hecho muy famoso porque “ha servido para dise\u00f1ar te\u00f3ricamente lo que puede ser la vida en Marte o los \u00faltimos tipos de vida que hayan existido en dicho planeta, y en ellos se basa el proyecto de Vida en Marte de la NASA”.<\/p>\n

Las peculiaridades de los l\u00edquenes ant\u00e1rticos son en su mayor\u00eda morfol\u00f3gicas. “Se ha llegado a hablar incluso de ‘gigantismo’. Algunos ejemplares pueden llegar a alcanzar tama\u00f1os descomunales con respecto a otros de su misma especie en distintas zonas”.<\/p>\n

En cuanto a su crecimiento, es completamente distinto en las dos zonas del continente: “En la parte continental, la tasa de crecimiento es baj\u00edsima, muchos de los l\u00edquenes tienen m\u00e1s de 1.000 a\u00f1os”.<\/p>\n

En pr\u00e1cticamente todos los desiertos del mundo, en las rocas de cuarzo, que son transl\u00facidas, habitan organismos endol\u00edticos. En el desierto de Mojave, en las zonas m\u00e1s \u00e1ridas, casi todas las rocas que se encontraron estaban colonizadas por estos organismos.<\/p>\n

Un equipo de cient\u00edficos de la Universidad del Estado de Oregon descubri\u00f3 bacterias dentro de una perforaci\u00f3n de 1.350 metros de profundidad horadada en la roca volc\u00e1nica cerca de Hilo, Hawai. El agujero comienza en la roca \u00edgnea del volc\u00e1n Mauna Loa y pasa a trav\u00e9s de lava del volc\u00e1n Mauna Kea. A 1.000 metros encontraron cristales de basalto fracturados que se formaron cuando la lava fluy\u00f3 al oc\u00e9ano.<\/p>\n

Luego de un minucioso examen, encontraron que esta lava hab\u00eda sido cambiada por microorganismos. Usando microscopio electr\u00f3nico, hallaron all\u00ed unos diminutos microbios esf\u00e9ricos y fueron capaces de extraerles el ADN, que ahora est\u00e1n estudiando.<\/p>\n

El aguante sin luz<\/strong><\/p>\n

A\u00fan se discute si el asteroide que dej\u00f3 su marca en Yucat\u00e1n fue el que elimin\u00f3 a los dinosaurios. Sea o no el caso, su efecto fue mundial. El registro f\u00f3sil muestra que al final del Cret\u00e1cico, la vegetaci\u00f3n de Nueva Zelanda estaba dominada por con\u00edferas y plantas con flores. El registro muestra tambi\u00e9n que muchas de estas especies desaparecieron s\u00fabitamente al final de ese per\u00edodo y fueron reemplazadas por esporas y filamentos de hongos preservados por una capa de carb\u00f3n de cuatro mil\u00edmetros de espesor. Esta capa coincide con la deposici\u00f3n de iridio, un elemento raro en la corteza de la Tierra pero abundante en los asteroides.<\/p>\n

Es decir, s\u00ed hubo una cat\u00e1strofe mundial. Los cient\u00edficos pudieron reconstruir el evento mes a mes, con una gran resoluci\u00f3n temporal. Durante un per\u00edodo muy corto (entre unos pocos meses a un par de a\u00f1os) los hongos y otras saprofitas que viv\u00edan de organismos muertos fueron la forma dominante de vida sobre la Tierra. El polvo atmosf\u00e9rico bloque\u00f3 la luz solar y provoc\u00f3 la muerte de las plantas que depend\u00edan de la fotos\u00edntesis.<\/p>\n

La capa de hongos f\u00f3siles es seguida por un intervalo de sesenta cent\u00edmetros de espesor que contiene trazas de la flora que se iba recuperando, la cual se restableci\u00f3 relativamente r\u00e1pido: los helechos terrestres primero, seguidos luego de d\u00e9cadas o siglos por una vegetaci\u00f3n m\u00e1s diversa, tipo bosque.<\/p>\n

Se conoce una capa similar de hongos y algas de una cat\u00e1strofe previa que ocurri\u00f3 hace 251 millones de a\u00f1os en la frontera P\u00e9rmico-Tri\u00e1sico. \u00c9sta fue una extinci\u00f3n en masa a\u00fan mayor: desapareci\u00f3 aproximadamente el 90% de las especies que exist\u00edan hasta ese momento.<\/p>\n

Microbios at\u00f3micos y el\u00e9ctricos<\/strong><\/p>\n\n\n\n
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\nGeobacter sulfurreducens<\/em>. El recuadro ampliado de imagen muestra las estructuras similares a cabellos que utiliza para nadar.
\nImagen de University of Massachusetts.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Geobacter sulfurreducens<\/em> es un microbio capaz de alimentarse de uranio radioactivo, que es soluble en el agua \u2014lo que lo hace peligroso porque es disuelto y arrastrado por ella\u2014, y convertirlo en una forma que se precipita, de modo que es m\u00e1s f\u00e1cil separarlo. Estos microbios viven en la tierra com\u00fan y pueden ser estimulados a crecer naturalmente agregando vinagre al suelo.<\/p>\n

Investigadores financiados por el Departamento de Energ\u00eda de los Estados Unidos usaron este microbio para reducir en un 70 por ciento el uranio disuelto en el agua de una mina llamada Rifle Mill, en Western Colorado, donde se extra\u00eda este mineral para las armas nucleares. El uranio disuelto en ese lugar contaminaba el agua subterr\u00e1nea, que luego flu\u00eda hacia el r\u00edo Colorado.<\/p>\n

A fines del a\u00f1o pasado, los cient\u00edficos secuenciaron el genoma de G. sulfurreducens<\/em>, identificando los genes que le dan al microbio esa capacidad. Encontraron los genes que le permiten nadar y “oler” los metales. M\u00e1s de cien genes ayudan al microbio a producir energ\u00eda transportando electrones<\/a> en metales como el uranio. Descubrieron que es probable que este microbio se adapte y sea capaz de competir en entornos subterr\u00e1neos, incluyendo suelos pobres en ox\u00edgeno, pero tambi\u00e9n en aquellos en los que este elemento existe en cantidad. Los descubrimientos fueron publicados en la revista Science<\/em>.<\/p>\n

El proceso que usa el microbio para obtener su energ\u00eda de los metales se puede utilizar para fabricar bater\u00edas. Los cient\u00edficos produjeron electricidad fijando celdas con microbios G. sulfurreducens<\/em> a electrodos y capturando la corriente que se gener\u00f3.<\/p>\n

Hay otro microbio, el Geobacter metallireducens<\/em>, que es capaz de descomponer el uranio y tambi\u00e9n el plutonio, un metal muy radioactivo.<\/p>\n

En las profundidades del planeta<\/strong><\/p>\n

La perforaci\u00f3n m\u00e1s profunda del mundo es el pozo SG-3, de 12.262 metros, en el \u00e1rea de Pechenga-Zapolyarny, pen\u00ednsula de Kola, Rusia. Estos pozos son experimentales. Adem\u00e1s del aporte en conocimentos a la geof\u00edsica, se prueba en ellos hasta d\u00f3nde es posible penetrar en la corteza de nuestro mundo.<\/p>\n

Alcanzar grandes profundidades no es nada f\u00e1cil de lograr. A medida que se avanza, el trabajo se hace cada vez m\u00e1s dificultoso, y el \u00e9xito final depende de la calidad t\u00e9cnica del equipo que se utiliza \u2014que en los casos extremos, como el pozo SG3, requiere tecnolog\u00eda ultravanzada, comparable a la espacial\u2014, pero tambi\u00e9n de la formaci\u00f3n geol\u00f3gica en la que se perfora.<\/p>\n

El programa alem\u00e1n de perforaci\u00f3n continental profunda (KTB) realiz\u00f3 varias perforaciones de la frontera Cret\u00e1ceo-Terciaria en la roca cristalina de la cuenca del Bosque Negro B\u00e1varo (Bavarian Black Forest, en Schwartzwald) en Europa central. De los seis pozos perforados, el m\u00e1s profundo tiene 9.100 m, y a esa profundidad la temperatura alcanz\u00f3 los 265\u00b0 C. En uno de estos pozos de KTB se hallaron hiperterm\u00f3filos a una profundidad de 4.100 m, aunque no se pudieron lograr muestras cultivables de estos microorganismos. La temperatura de los l\u00edquidos era de 118\u00b0 C (hasta ahora, la temperatura a la que se han podido cultivar hiperterm\u00f3filos no ha excedido los 113\u00b0 C).<\/p>\n

En Gravenberg, Suecia, se hizo otra perforaci\u00f3n muy profunda para estudiar los gases de las profundidades. Alcanz\u00f3 los 6.800 m y ah\u00ed s\u00ed se pudieron aislar las bacterias termof\u00edlicas, a una profundidad de 5.278 m, donde hab\u00eda una temperatura de entre 65 y 75\u00b0 C.<\/p>\n

Estos hallazgos son m\u00e1s o menos fortuitos, porque estas perforaciones profundas siguen siendo muy pocas y no se ha encarado ninguna que est\u00e9 espec\u00edficamente orientada a la investigaci\u00f3n microbiol\u00f3gica. Las que se realizan con el prop\u00f3sito de explorar la vida microbiana raramente alcanzan los 1.000 m. La exploraci\u00f3n de la biosfera intra-terrestre profunda reci\u00e9n ha comenzado y es dif\u00edcil predecir qu\u00e9 sorpresas nos pueden esperar all\u00ed.<\/p>\n

Bajo el suelo del mar, comiendo vidrio<\/strong><\/p>\n\n\n\n
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\nVista microsc\u00f3pica de estructuras tubulares de unos 25 micrometros, sobre vidrio volc\u00e1nico marr\u00f3n (lava superenfriada). La muestra fue tomada en el sitio 504B del Ocean Drilling Project, una perforaci\u00f3n que se realiza en el Pac\u00edfido ecuatorial oriental. <\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

En un pozo realizado bajo el oc\u00e9ano Pac\u00edfico se encontraron rastros de microbios que viven como topos, comiendo y avanzando por la roca, a 375 metros debajo de la corteza del fondo oce\u00e1nico y a 4.000 metros por debajo del nivel del mar. Se trata de roca formada por lava submarina vitrificada, similar a la que se usaba en la edad de piedra para hacer puntas de flechas, en la que se hallaron las galer\u00edas (como de gusano) excavadas por los microbios.<\/p>\n

Se podr\u00eda dudar del origen de estas perforaciones, atribuy\u00e9ndolos a fen\u00f3menos qu\u00edmicos que no involucren seres vivos, pero se hall\u00f3 material biol\u00f3gico adherido a las paredes internas de los t\u00faneles.<\/p>\n

Hubert Staudigel, de la Instituci\u00f3n Scripps de Oceanograf\u00eda de la Universidad de California, en San Diego, Estados Unidos, descubridor de estos organismos, dijo que los microbios pueden hacerse camino excavando t\u00faneles al mismo tiempo que comen, ya que derivan energ\u00eda qu\u00edmica del vidrio y as\u00ed encuentran protecci\u00f3n de “organismos mayores”. Dice que estos microbios come-vidrio son los extremos inferiores de la cadena alimenticia de la ecolog\u00eda de este mundo en las rocas. Su estudio fue publicado en la revista Science<\/em> en el a\u00f1o 2001.<\/p>\n

Resistiendo el espacio exterior<\/strong><\/p>\n

En base a los experimentos realizados por los rusos y la NASA, se sabe que las formas sencillas de vida podr\u00edan sobrevivir los viajes interplanetarios o interestelares. Los cient\u00edficos creen que lo har\u00edan en un estado muy poco vital, congelados y deshidratados, dentro de los asteroides rocosos m\u00e1s grandes, protegidas de los rayos c\u00f3smicos.<\/p>\n

Al caer en planetas con las condiciones necesarias, podr\u00edan revivir y medrar all\u00ed, adapt\u00e1ndose a sus condiciones.<\/p>\n

En un experimento de la NASA, la bacteria Bacillus subtilis<\/em> sobrevivi\u00f3 casi seis a\u00f1os abiertamente expuesta al espacio. La bacteria Deinococcus radiodurans<\/em> ha soportado tranquilamente pruebas de exposici\u00f3n a rayos gama equivalentes a haber estado millones de a\u00f1os en el espacio, adem\u00e1s de aceleraciones equivalente a 33.000 veces la gravedad terrestre.<\/p>\n

Adem\u00e1s, se han podido volver a la vida bacterias halladas insertas dentro de f\u00f3siles terrestres despu\u00e9s de haber estado latentes durante 25 a 40 millones de a\u00f1os. Es obvio que algunos de estos microbios ser\u00edan capaces de sobrevivir los viajes interestelares y llegar vivos a otros planetas, a pesar de la alta energ\u00eda de los impactos de los cometas y asteroides.<\/p>\n

Flotando en altitudes extremas<\/strong><\/p>\n

Cient\u00edficos del departamento de Astrobiolog\u00eda de la Universidad de Cardiff (Reino Unido) y de Hyderabad (India) han tomado muestras de aire con contenido biol\u00f3gico en las capas estratosf\u00e9ricas superiores. En enero de 2001 lanzaron varios globos sonda desde Hyderabad, que tomaron muestras a altitudes de hasta 41 km, congel\u00e1ndolas in situ<\/em>.<\/p>\n

Los resultados de estos experimentos se publicaron en FEMS Letters<\/em>, una publicaci\u00f3n de la Federaci\u00f3n de Sociedades Microbiol\u00f3gicas Europeas.<\/p>\n

Cuando estas muestras fueron descongeladas y cultivadas, se hallaron dos tipos de bacteria similares a las Bacillus simplex<\/em> y Staphylococcus pasteuri<\/em>, comunes en los suelos. Tambi\u00e9n hab\u00eda un tipo de hongo que parece ser Engyodontium album<\/em>. La densidad de estos microorganismos era reducida, pero real. Aunque no se pueda descartar del todo una m\u00ednima posibilidad de contaminaci\u00f3n antes o despu\u00e9s del vuelo de los globos sonda, tampoco existe prueba alguna para dudar de la correcta realizaci\u00f3n del experimento.<\/p>\n

Estos resultados han producido una fuerte disputa en la comunidad exobiol\u00f3gica y microbiol\u00f3gica por dos motivos. El primero es la dificultad de comprender c\u00f3mo han logrado llegar esos microorganismos a semejantes altitudes. El segundo, m\u00e1s serio todav\u00eda, es la posibilidad de que estos seres no vengan desde abajo<\/em>, sino desde arriba<\/em>, transportados por objetos no terrestres como los cometas. Esto ser\u00eda una vindicaci\u00f3n directa de la pol\u00e9mica teor\u00eda de la panspermia, seg\u00fan la cual la vida en la Tierra \u2014y en otros planetas\u2014 bien podr\u00eda haber sido sembrada<\/em> desde el espacio.<\/p>\n

La panspermia no es una teor\u00eda generalmente bien aceptada por la comunidad cient\u00edfica en estos momentos y cualquier posible vindicaci\u00f3n de la misma es escrutada con cien ojos.<\/p>\n

Sea como fuere, es evidente que la vida es un fen\u00f3meno persistente que se manifiesta en ambientes extremos de todo tipo, desde g\u00e9iseres hirvientes hasta inh\u00f3spitos desiertos y r\u00edos \u00e1cidos. Lo extra\u00f1o de estos microorganismos presuntamente capturados a 41 km de altitud no es su existencia, sino de qu\u00e9 manera han acabado all\u00ed… y se mantienen all\u00ed (si es que no est\u00e1n permanentemente lloviendo<\/em> desde el espacio, como podr\u00eda afirmar la panspermia).<\/p>\n

El astrof\u00edsico Jayant Naralikar \u2014que ha colaborado en los experimentos descritos\u2014 sugiri\u00f3 a la prensa que el virus del SARS podr\u00eda tratarse de uno de estos organismos extraterrestres, o al menos de alta atm\u00f3sfera.<\/p>\n

Esto es como m\u00ednimo aventurado y s\u00f3lo podr\u00eda considerarse despu\u00e9s de descartar otras causas mucho m\u00e1s comunes, como, por ejemplo, la situaci\u00f3n higi\u00e9nico-sanitaria en los focos de la infecci\u00f3n y la formaci\u00f3n convencional de nuevas cepas v\u00edricas, bien documentadas en el caso de enfermedades como el SI<\/a>DA y determinadas fiebres hemorr\u00e1gicas, como el \u00c9bola.<\/p>\n

Tambi\u00e9n hay que considerar que se acepta com\u00fanmente que, por razones evolutivas, los organismos de or\u00edgenes muy distintos interact\u00faan mal. Los proponentes de esta hip\u00f3tesis “altoatmosf\u00e9rica” para el origen del SARS deber\u00edan explicar c\u00f3mo es posible que estos microorganismos sean capaces de interactuar con seres que han seguido caminos evolutivos muy distintos, como los humanos.<\/p>\n

Muy, muy antiguos<\/strong><\/p>\n

Un investigador ha encontrado algo que a su parecer son f\u00f3siles de como m\u00ednimo 3.200 millones de a\u00f1os de antig\u00fcedad (y hasta podr\u00edan tener 3.500 millones o m\u00e1s a\u00fan), lo que sugiere que la vida en la Tierra se habr\u00eda originado en el fondo del oc\u00e9ano, en lugares donde la luz del sol jam\u00e1s ha llegado, en sitios profundos calentados por efecto de los volcanes.<\/p>\n

“La cuna de la vida puede haber sido un terrible lugar, subterr\u00e1neo y sulfuroso, nada diferente de la visi\u00f3n medioeval del Infierno”, dice Birger Rasmussen, paleobi\u00f3logo de la Universidad de Western Australia, quien report\u00f3 el hallazgo del f\u00f3sil en la revista Nature<\/em>.<\/p>\n

Las formaciones halladas, que a entender de los cient\u00edficos son organismos unicelulares, aparecieron en rocas australianas 600 millones de a\u00f1os m\u00e1s antiguas que la evidencia m\u00e1s primitiva de vida qu\u00edmica que se haya encontrado en la Tierra. Adem\u00e1s, este descubrimiento hace retroceder en alrededor de 2.700 millones de a\u00f1os la evidencia f\u00f3sil de microbios que hayan vivido alrededor de fuentes calientes del fondo del oc\u00e9ano.<\/p>\n

Las formaciones parecen organismos filamentosos que miden una mil\u00e9sima de mil\u00edmetro de di\u00e1metro y un d\u00e9cimo de mil\u00edmetro de longitud. Estos seres pueden haber obtenido su energ\u00eda de productos qu\u00edmicos relacionados con el azufre en lugar de la luz del sol, dijo Rasmussen, su descubridor.<\/p>\n

“En las profundidades del oc\u00e9ano, los manantiales calientes pueden haber sido h\u00e1bitats atractivos para los primitivos microbios, ya que all\u00ed estaban protegidos de los efectos del bombardeo planetario y sumergidos en una rica sopa de metales y nutrientes”, explic\u00f3 Rasmussen. “Semejante entorno puede haber ofrecido durante centenares de millones de a\u00f1os un lugar seguro para el desarrollo de la vida, antes de que la superficie de la Tierra se hiciese habitable.”<\/p>\n

Estos hallazgos no terminan con el debate sobre cu\u00e1l puede haber sido el lugar de origen de la vida en la Tierra, ya que esos microbios pueden haber migrado desde otro lugar.<\/p>\n

Pero seg\u00fan piensa Andrew Knoll, profesor de paleobiolog\u00eda de la Universidad de Harvard, Rasmussen ha tra\u00eddo a la palestra el hecho de que las rocas volc\u00e1nicas ubicadas en lugares fuera del alcance de la luz del sol, ba\u00f1adas de agua hirviente, podr\u00edan ser el lugar donde se inici\u00f3 todo.<\/p>\n

“La teor\u00eda actual de la biolog\u00eda es muy parecida a la visi\u00f3n medioeval del Infierno”, dice Knoll.<\/p>\n

Charles Darwin teoriz\u00f3 que la vida podr\u00eda haber comenzado en una peque\u00f1a charca calentada por el sol. En los a\u00f1os 50 los cient\u00edficos demostraron que un rayo el\u00e9ctrico ca\u00eddo en una mezcla de gases que simulaba la composici\u00f3n de la atm\u00f3sfera de la primitiva Tierra produce amino\u00e1cidos, uno de los ladrillos de la vida.<\/p>\n

Luego, sin embargo, los bi\u00f3logos que buscan el origen de la vida concentraron su b\u00fasqueda en lugares en los que brota agua caliente a trav\u00e9s de la corteza de la Tierra.<\/p>\n

Rasmussen dice que se tropez\u00f3 con los f\u00f3siles mientras examinaba el interior de unas rocas compuestas principalmente de cuarzo y pirita que se hab\u00edan extra\u00eddo de muchos metros debajo de la superficie. Su estudio trataba de determinar cu\u00e1nto ox\u00edgeno hab\u00eda en la atm\u00f3sfera primitiva.<\/p>\n

El lugar del hallazgo es conocido como dep\u00f3sito del “Manantial de Azufre”, ubicado en la regi\u00f3n de Pilbara, en el oeste de Australia. Esta regi\u00f3n fue un antiguo lecho marino y ahora es accidentada, rocosa y caliente, con muy pocas lluvias.<\/p>\n

“Luego de investigar centenares de sitios, encontr\u00e9 unas estructuras inusuales que conten\u00edan densos conjuntos de filamentos entrelazados”, explic\u00f3. “Tras un examen cuidadoso, llegu\u00e9 a la conclusi\u00f3n de que los filamentos tienen que ser biol\u00f3gicos.”<\/p>\n

Knoll est\u00e1 de acuerdo, ya que los filamentos tienen tama\u00f1os y alineamientos regulares.<\/p>\n

Rasmussen y Knoll creen que estos f\u00f3siles, adem\u00e1s de sumarse al panorama de la primitiva vida sobre la Tierra, marcan un camino para los cient\u00edficos que buscan vida en otros lugares del Sistema Solar.<\/p>\n

Un asunto alucinante<\/strong><\/p>\n

Comenc\u00e9 esta recopilaci\u00f3n impactado por un art\u00edculo que encontr\u00e9 en Internet hace bastante tiempo. Lamentablemente, mientras lo estaba traduciendo, el art\u00edculo desapareci\u00f3 de la red.<\/p>\n

No s\u00e9 qu\u00e9 credibilidad se le puede dar, pero de todos modos aqu\u00ed lo pongo, porque sin duda es alucinante.<\/p>\n

Nota: Por si alguien piensa que esto puede ser algo inventado por m\u00ed, lo refiero a un link que apunta a\u00fan a ese art\u00edculo desaparecido, ubicado en <\/span>Astrobiology.com<\/span><\/a> – observen all\u00ed el art\u00edculo “<\/span>Scientists Claim to Revive Alien Bacteria<\/span><\/a>, Discovery.com”, del d\u00eda 10 may 2001.<\/span><\/p>\n

Microbios en rocas y meteoritos: una nueva forma de vida no afectada por el tiempo, la temperatura y la presi\u00f3n<\/span><\/strong><\/p>\n

Giuseppe Geraci (*), Rosanna del Gaudio (*) and Bruno D’Argenio (**) (*) Dipartimento di Genetica, Biologia Generale e Molecolare, Universit\u00e0 di Napoli “Federico II”, Naples, Italy (**) Dipartimento di Scienze della Terra, Universit\u00e0 di Napoli “Federico II”, Naples, Italy and Istituto di Ricerca Geomare Sud, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Naples, Italy<\/span><\/p>\n

RESUMEN<\/span><\/strong> – Los cristales, rocas y vetas minerales de diferentes or\u00edgenes parecen contener vida microsc\u00f3pica viable que aparece nadando bajo el microscopio cuando la muestra es fragmentada apropiadamente y se la suspende en un medio nutriente. Esta forma de vida de las rocas parece no ser afectada por el tiempo, ya que se han encontrado microbios en muestras de eras geol\u00f3gicas diferentes, desde 2.800 millones de a\u00f1os de antig\u00fcedad a otras recientes, ni tampoco por la presi\u00f3n y la temperatura, ya que est\u00e1n presentes en rocas metam\u00f3rficas e \u00edgneas. Una b\u00fasqueda similar en meteoritos muestra que en esos materiales tambi\u00e9n hay microorganismos. Se han cultivado y clonado algunas especies microbianas derivadas de muestras de rocas y meteoritos. Se las ha clasificado por tipificaci\u00f3n de 16S rDNA, encontrando que no son esencialmente diferentes de los organismos de hoy; adem\u00e1s, resultan sensibles a la inhibici\u00f3n de crecimiento a causa de antibi\u00f3ticos espec\u00edficos. Si las formas bacterianas encontradas en meteoritos realmente son de origen extraterrestre, su presencia apoyar\u00eda la hip\u00f3tesis de que la vida lleg\u00f3 de fuera de la Tierra, con la indicaci\u00f3n adicional de que podr\u00edan haber estado presentes en los materiales que formaron el Sistema Solar.<\/span><\/p>\n

PALABRAS CLAVE<\/strong>: Bioastronom\u00eda, Microbios, Vida en las rocas, Vida en meteoritos, Origen de la vida.<\/span><\/p>\n

INTRODUCCI\u00d3N<\/strong><\/p>\n

Es de conocimiento com\u00fan que existen f\u00f3siles bien reconocibles de formas de vida microbiana en antiguas rocas sedimentarias, tales como los estromatolitos arcaicos. Algunos microf\u00f3siles est\u00e1n tan bien preservados que ha sido posible su identificaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n en t\u00e9rminos de estructura y composici\u00f3n, permitiendo determinar qu\u00e9 tipos de microorganismos poblaban la Tierra en sus tiempos geol\u00f3gicos iniciales (Golubic y Seong-Joo, 1999; Nisbet, 2000; Rosing, 1999). Estos estudios son relevantes para comprender mejor el origen y evoluci\u00f3n de la vida en la Tierra. Con ese prop\u00f3sito se formularon diferentes teor\u00edas en la primera mitad del siglo 19, que consideraban las peculiares condiciones prebi\u00f3ticas (J. D. L. Bernal, J.B.S. Haldane, A.I. Oparin), y tambi\u00e9n se realizaron experimentos de laboratorio en condiciones que duplicaban los entornos prebi\u00f3ticos supuestos (S.L. Miller).<\/p>\n

Recientemente, los estudios geot\u00e9rmicos sobre la presencia de vida en la joven Tierra han dado evidencia de que hab\u00eda microorganismos hace 3.200 millones de a\u00f1os (Rasmussen, 2000) o incluso antes 3.470 millones de a\u00f1os atr\u00e1s, en base al resultado de la enzimolog\u00eda de reduci\u00f3n de sulfato microbial (Shen et al, 2001). Todo esto ha llevado el comienzo de la presencia de vida organizada, capaz de realizar funciones bioqu\u00edmicas complejas, a un per\u00edodo inmediatamente posterior al bombardeo pesado de meteoritos a la Tierra (Gogarten-Boeckel et al., 1995; Drake, 2000). \u00bfCu\u00e1nto tiempo fue necesario, en efecto, para la aparici\u00f3n de vida organizada en c\u00e9lulas con metabolismo activo luego de la acreci\u00f3n de nuestro planeta?<\/p>\n

Al parecer fue suficiente un corto per\u00edodo, de unos pocos centenares de millones de a\u00f1os, para dar el salto entre el mundo de lo inorg\u00e1nico y el mundo biol\u00f3gico (Nisbet, 2000). La posibilidad de que el origen de la vida pueda estar fuera de la Tierra, a donde fue importada, se ha tomado en consideraci\u00f3n desde que lo propuso Svante Arrhenius (panspermia) al comienzo del siglo 19, con el refuerzo reciente de Fred Hoyle. Se ha considerado recientemente la posibilidad de que la vida se haya originado en la profundidad del espacio. En apoyo a esta hip\u00f3tesis se ha reportado que un material s\u00f3lido, producido por irradiaci\u00f3n de qu\u00edmicos b\u00e1sicos en el vac\u00edo y a baja temperatura, al ser sumergido en agua cre\u00f3 espont\u00e1neamente estructuras membranosas similares a burbujas de jab\u00f3n que ten\u00edan una capa interna y una externa. (Dworkin et al., 2001).<\/p>\n

Los resultados del presente trabajo muestran que existen microorganismos reales dentro de cristales y rocas de composiciones qu\u00edmicas diferentes, adem\u00e1s de en meteoritos, en una forma que presenta propiedades muy peculiares e inesperadas, que podr\u00eda haber sido el vector ideal para propagarlos a trav\u00e9s del universo.<\/p>\n

Estos hallazgos surgieron de un estudio de microorganismos en muestras colectadas por medio de perforaciones superficiales en el fondo del mar, que luego fue extendido a diferentes tipos de rocas. Se encontr\u00f3 que las eurobacterias, en algunos casos archaea y en un caso un eucariota unicelular, no s\u00f3lo aparecen en c\u00e9lulas calcificadas, muertas o parcialmente degradadas, como se ha establecido en una multitud de art\u00edculos de geomicrobiolog\u00eda (Banfield y Nealson, 1997), sino que est\u00e1n, adem\u00e1s, en una forma que puede ser reactivada suspendiendo un fragmento apropiado del esp\u00e9cimen s\u00f3lido en un medio nutriente.<\/p>\n

En las observaciones iniciales se inspeccionaron alrededor de cincuenta muestras de diferentes dominios geol\u00f3gicos y eras y de diferentes composiciones qu\u00edmicas, y diez de ellos fueron analizados, incluyendo algunos meteoritos, proporcionados amablemente por el Real Museo Mineral\u00f3gico de la University of Naples Federico II.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n
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Figura 1.1 – Dominios<\/strong> (Pique para ampliar y ver explicaci\u00f3n)<\/span><\/td>\n<\/tr>\n
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Figura 1.2 – Espec\u00edmenes<\/strong> (Pique para ampliar y ver explicaci\u00f3n)<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

MATERIALES Y M\u00c9TODOS<\/strong><\/p>\n

El origen de los cristales, rocas, piezas de mineral y meteoritos utilizados se reporta en la explicaci\u00f3n de la figura 1.1<\/a><\/p>\n

Se obtuvieron peque\u00f1as muestras de los espec\u00edmenes mayores removiendo la capa externa y cortando luego en dos mitades la parte interior con un equipo est\u00e1ndar de corte de rocas. La nueva superficie expuesta se embebi\u00f3 en etanol y luego se puso en la llama de un mechero Bunsen durante dos minutos. En la superficie tratada se perforaron agujeros de 5 mm de profundidad con un taladro con puntas est\u00e9riles. Se realiz\u00f3 un agujero mayor y luego uno menor, dentro de \u00e9l. Del fondo del segundo agujero se obtuvo una muestra de roca raspando con una aguja esterilizada de jeringa, que se hab\u00eda puesto al rojo previamente en la llama del mechero Bunsen. Despu\u00e9s del corte de la roca en mitades, todas las operaciones se realizaron dentro de una campana est\u00e9ril de flujo laminar. Los operadores utilizaron guantes de l\u00e1tex. El material pl\u00e1stico utilizado se esteriliz\u00f3. El resto del material y elementos utilizados se esterilizaron en autoclave durante 40 minutos a 121\u00b0 C. Antes de la utilizaci\u00f3n como medio de cultivo, la soluci\u00f3n esterilizada fue incubada durante una semana para comprobar posibles contaminaciones. Todos los experimentos se realizaron con los controles apropiados de contaminaci\u00f3n, que dieron negativo durante el per\u00edodo de cultivo de las muestras analizadas.<\/p>\n

Los fragmentos finamente pulverizados de las rocas en an\u00e1lisis se colocaron directamente en una placa de microscopio, suspendidos en un medio de cultivo est\u00e9ril LB, se cubrieron con una microcubierta de vidrio y se observaron de inmediato con aumentos de 400x a 1000x. Las muestras pulverizadas tambi\u00e9n se colectaron en frascos de Petri y se agreg\u00f3 medio de cultivo est\u00e9ril. Se inici\u00f3 el cultivo l\u00edquido agitando suavemente en una base oscilante a temperatura ambiente. Despu\u00e9s del tiempo apropiado de cultivo, que dur\u00f3 entre dos d\u00edas a una semana dependiendo de la muestra, el cultivo fue disuelto seriadamente y disperso en agar s\u00f3lido en placas est\u00e9riles LB de agar para aislar los clones individuales.<\/p>\n

Ver detalles t\u00e9cnicos<\/a> (ingl\u00e9s)<\/p>\n\n\n\n\n\n
Figura 2<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
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Ejemplos de una variedad de formas de colonia que se observan cuando se cultiva microorganismos a partir de algunos espec\u00edmenes de rocas. Placa 1, colonia de la laja GB-6 que produce una estructura carbonatada similar a un encaje. Placa 2, estructuras que emergen de dos peque\u00f1os fragmentos de la misma roca colocada en el medio nutriente. Placas 2 y 3, colonias en la laja GB-16. Obs\u00e9rvese la variedad de formas, tama\u00f1os y colores en la placa 4, el paso intermedio de una disoluci\u00f3n seriada para aislar colonias simples.<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

RESULTADOS Y DISCUSI<\/a>\u00d3N<\/strong><\/p>\n

En la Figura 1 se reporta la caracterizaci\u00f3n geol\u00f3gica de las rocas, cristales y menas de mineral que se han examinado por el m\u00e9todo de raspar el interior de la muestra, obteniendo un material finamente fragmentado que se coloc\u00f3 en una placa de miscroscopio, suspendido en un medio nutriente, cubierto y observado con aumentos de 400x – 1000x. Se muestra como ejemplo de espec\u00edmenes alien\u00edgenas los que surgieron del meteorito condr\u00edtico (MetA.) La muestra del C\u00e1mbrico bajo GB-16 es el ejemplo de espec\u00edmenes de m\u00e1s de 500 millones de a\u00f1os.<\/p>\n

Para buscar microorganismos viables se han estudiado muestras que cubren desde \u00e9pocas recientes hasta fines del Arcaico y dos meteoritos. En todos los casos se observ\u00f3 la aparici\u00f3n de formas nadadoras, con diferencia en el tiempo transcurrido hasta la primer observaci\u00f3n de movimiento y la variedad de formas presentadas en la muestra. En varios casos el movimiento apareci\u00f3 al inicio de la observaci\u00f3n, lo que indica que la transici\u00f3n a una forma activa fue pr\u00e1cticamente inmediata a la suspensi\u00f3n de la roca fragmentada en el medio nutriente. El gran n\u00famero de formas activadas de inmediato, junto con la variedad de tama\u00f1os y formas, indica que no son una parte menor de las muestras, y reduce la posibilidad de que, a este nivel del an\u00e1lisis, puedan derivar de contaminaci\u00f3n externa. [Un hallazgo interesante es la asociaci\u00f3n frecuente de los “microorganismos” con fragmentos de la roca de muestra que realmente se movieron en el campo del microscopio durante la observaci\u00f3n. Existe un v\u00eddeo de algunas observaciones realizadas a 1000x que muestra la actividad que se presenta en las rocas fragmentadas que se han sumergido en el medio de cultivo.]<\/p>\n

La suspensi\u00f3n de muestras fragmentadas en agua produjo tambi\u00e9n efectos similares pero el per\u00edodo de movimiento activo s\u00f3lo dur\u00f3 unos minutos. En otros casos, la observaci\u00f3n de los movimientos iniciales requiri\u00f3 un largo per\u00edodo de incubaci\u00f3n. El t\u00e9rmino m\u00e1s largo fue t\u00edpico de una muestra de dolomita en la que los movimientos activos se observaron una hora despu\u00e9s de la suspensi\u00f3n de la muestra pulverizada en el medio de cultivo.<\/p>\n

(El art\u00edculo sigue con m\u00e1s datos cient\u00edficos, demasiado cient\u00edficos ya<\/em>, as\u00ed que detuve aqu\u00ed la traducci\u00f3n. Si alguien desea verlo, me lo pide y se lo env\u00edo por e-mail)<\/span><\/p>\n

Algunos r\u00e9cords de la vida extrema:<\/strong><\/p>\n