Las criaturas unicelulares recientemente descubiertas que viven en las profundidades del fondo marino han dado a los investigadores pistas sobre cómo podrían encontrar vida en Marte. Estas bacterias fueron descubiertas viviendo en pequeñas grietas dentro de rocas volcánicas después de que los investigadores persistieron durante una década de prueba y error para encontrar unnueva forma de examinar las rocas.
Los investigadores estiman que las grietas de las rocas albergan una comunidad de bacterias tan densas como la del intestino humano, alrededor de 10 mil millones de células bacterianas por centímetro cúbico 0.06 pulgada cúbica. En contraste, la densidad promedio de bacterias que viven en sedimentos de lodoen el fondo marino se estima en 100 celdas por centímetro cúbico.
"Ahora estoy casi esperando que pueda encontrar vida en Marte. Si no, debe ser que la vida depende de algún otro proceso que Marte no tiene, como la tectónica de placas", dijo el profesor asociado Yohey Suzuki de la Universidadde Tokio, refiriéndose al movimiento de masas de tierra alrededor de la Tierra más notable por causar terremotos. Suzuki es el primer autor del trabajo de investigación que anuncia el descubrimiento, publicado en Biología de las comunicaciones .
Magia de minerales de arcilla
"Pensé que era un sueño, ver una vida microbiana tan rica en rocas", dijo Suzuki, recordando la primera vez que vio bacterias dentro de las muestras de rocas submarinas.
Los volcanes submarinos arrojan lava a aproximadamente 1,200 grados Celsius 2,200 grados Fahrenheit, que eventualmente se agrieta a medida que se enfría y se convierte en roca. Las grietas son estrechas, a menudo de menos de 1 milímetro 0.04 pulgadas de ancho. Durante millones de años,esas grietas se llenan de minerales de arcilla, la misma arcilla utilizada para hacer cerámica. De alguna manera, las bacterias encuentran su camino en esas grietas y se multiplican.
"Estas grietas son un lugar muy amigable para la vida. Los minerales de arcilla son como un material mágico en la Tierra; si puedes encontrar minerales de arcilla, casi siempre puedes encontrar microbios viviendo en ellos", explicó Suzuki.
Los microbios identificados en las grietas son bacterias aeróbicas, lo que significa que utilizan un proceso similar a la forma en que las células humanas producen energía, dependiendo del oxígeno y los nutrientes orgánicos.
"Honestamente, fue un descubrimiento muy inesperado. Tuve mucha suerte porque casi me rendí", dijo Suzuki.
Crucero para muestras de aguas profundas
Suzuki y sus colegas descubrieron la bacteria en las muestras de roca que ayudó a recolectar a fines de 2010 durante el Programa Integrado de Perforación del Océano IODP. La Expedición 329 de IODP llevó a un equipo de investigadores de la isla tropical de Tahití en medio del Océano Pacíficoa Auckland, Nueva Zelanda. El barco de investigación ancló en tres ubicaciones a lo largo de la ruta a través del giro del Pacífico Sur y usó un tubo de metal de 5,7 kilómetros de largo para llegar al fondo del océano. Luego, un taladro cortó 125 metros debajo del fondo marino y extrajo el núcleomuestras, cada una de aproximadamente 6,2 centímetros de ancho. Los primeros 75 metros debajo del fondo marino fueron sedimentos de lodo y luego los investigadores recolectaron otros 40 metros de roca sólida.
Dependiendo de la ubicación, se estimó que las muestras de rocas tenían 13.5 millones, 33.5 millones y 104 millones de años. Los sitios de recolección no estaban cerca de ningún respiradero hidrotermal o canal de agua bajo el fondo del mar, por lo que los investigadores confían en que las bacterias llegaron algrietas de forma independiente en lugar de ser forzadas por una corriente. Las muestras de núcleo de roca también se esterilizaron para evitar la contaminación de la superficie utilizando un lavado artificial de agua de mar y una combustión rápida, un proceso que Suzuki compara con la fabricación de sushi aburi quemado por llama.
En ese momento, la forma estándar de encontrar bacterias en las muestras de roca era quitar la capa externa de la roca, luego moler el centro de la roca en un polvo y contar las células de esa roca triturada.
"Estaba haciendo ruidos fuertes con mi martillo y cincel, rompiendo rocas mientras todos los demás trabajaban en silencio con su barro", recordó.
Cómo cortar una roca
Con los años, con la esperanza de que las bacterias pudieran estar presentes pero no pudiesen encontrar ninguna, Suzuki decidió que necesitaba una nueva forma de ver específicamente las grietas que atraviesan las rocas. Encontró inspiración en la forma en que los patólogos preparan rebanadas de cuerpo ultradelgadasmuestras de tejido para diagnosticar enfermedades. Suzuki decidió recubrir las rocas con un epóxico especial para mantener su forma natural para que no se desmoronaran cuando cortara capas delgadas.
Estas láminas delgadas de roca sólida se lavaron con un tinte que tiñe el ADN y se colocaron al microscopio.
La bacteria apareció como esferas verdes brillantes apretadas en túneles que brillan de color naranja, rodeadas de roca negra. Ese resplandor naranja proviene de depósitos minerales de arcilla, el "material mágico" que le da a las bacterias un lugar atractivo para vivir.
El análisis de ADN del genoma completo identificó las diferentes especies de bacterias que vivían en las grietas. Las muestras de diferentes lugares tenían especies de bacterias similares, pero no idénticas. Las rocas en diferentes lugares tienen diferentes edades, lo que puede afectar a los minerales que han tenido tiempo deacumularse y, por lo tanto, qué bacterias son más comunes en las grietas.
Suzuki y sus colegas especulan que las grietas llenas de minerales de arcilla concentran los nutrientes que las bacterias usan como combustible. Esto podría explicar por qué la densidad de bacterias en las grietas de las rocas es ocho órdenes de magnitud mayor que la densidad de bacterias que viven libremente ensedimento de lodo donde el agua de mar diluye los nutrientes.
desde el fondo del océano hasta Marte
Los minerales de arcilla que llenan las grietas en las rocas del océano profundo son probablemente similares a los minerales que pueden estar en las rocas ahora en la superficie de Marte.
"Los minerales son como una huella digital de las condiciones que estaban presentes cuando se formó la arcilla. Neutro a niveles ligeramente alcalinos, baja temperatura, salinidad moderada, ambiente rico en hierro, roca basáltica: todas estas condiciones se comparten entre el océano profundo yla superficie de Marte ", dijo Suzuki.
El equipo de investigación de Suzuki está comenzando una colaboración con el Centro Espacial Johnson de la NASA para diseñar un plan para examinar rocas recolectadas de la superficie marciana por rovers. Las ideas incluyen mantener las muestras bloqueadas en un tubo de titanio y usar un escáner CT tomografía computarizada, untipo de rayos X 3D, para buscar vida dentro de grietas llenas de minerales de arcilla.
"Este descubrimiento de la vida donde nadie lo esperaba en roca sólida debajo del fondo marino puede estar cambiando el juego para la búsqueda de vida en el espacio", dijo Suzuki.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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