Microbios nunca antes vistos viven en condiciones similares a las de Marte en Canadá

Las comunidades microbianas halladas en Lost Hammer Spring, Canadá, viven bajo condiciones similares a las de Marte, sin materia orgánica ni oxígeno.

Microbios nunca antes identificados han sido descubiertos en el ambiente extremadamente salado, frío y casi sin oxígeno -el que más se parece a zonas de Marte– en un manantial en permafrost de Canadá.

Además, mediante el uso de técnicas genómicas de última generación, investigadores de la Universidad McGill han obtenido información sobre sus metabolismos.

En un artículo reciente en The ISME Journallos científicos demuestran, por primera vez, que las comunidades microbianas que viven en el Alto Ártico de Canadá, en condiciones análogas a las de Marte, pueden sobrevivir comiendo y respirando compuestos inorgánicos simples de un tipo que se tiene detectado en Marte (como metano, sulfuro, sulfato, monóxido de carbono y dióxido de carbono).

Según esta universidad, este descubrimiento es tan convincente que la Agencia Espacial Europea seleccionó muestras de los sedimentos donde se produjo el hallazgo para probar las capacidades de detección de vida de los instrumentos que planean usar en la próxima misión ExoMars.

Lost Hammer Spring, en Nunavut, en el Alto Ártico de Canadá, es uno de los manantiales terrestres más fríos y salados descubiertos hasta la fecha. El agua que sube a través de 600 metros de permafrost hasta la superficie es extremadamente salada (24 por ciento de salinidad), siempre a temperaturas bajo cero (-5 °C) y casi no contiene oxígeno (<1 ppm de oxígeno disuelto). Las altísimas concentraciones de sal evitan que el manantial Lost Hammer se congele, manteniendo así un hábitat de agua líquida incluso a temperaturas bajo cero. Estas condiciones son análogas a las que se encuentran en ciertas áreas de Marte, donde se han observado depósitos de sal generalizados y posibles manantiales de sal fría. Y aunque estudios anteriores han encontrado evidencia de microbios en este tipo de entorno similar a Marte, este es uno de los pocos estudios que encuentran microbios vivos y activos.

Para obtener información sobre el tipo de formas de vida que podrían existir en Marte, un equipo de investigación de la Universidad McGill, dirigido por Lyle Whyte del Departamento de Ciencias de Recursos Naturales, ha utilizado herramientas genómicas de última generación y métodos de microbiología de células individuales para identificar y caracterizar una comunidad microbiana novedosa y, lo que es más importante, activa en este manantial único. Encontrar los microbios y luego secuenciar su ADN y ARNm no fue tarea fácil.

“Tomó un par de años de trabajo con el sedimento antes de que pudiéramos detectar con éxito las comunidades microbianas activas”, explica Elisse Magnuson, estudiante de doctorado en el laboratorio de Whyte y el primer autor del artículo. “La salinidad del ambiente interfiere tanto con la extracción como con la secuenciación de los microbios, así que cuando pudimos encontrar evidencia de comunidades microbianas activas, fue una experiencia muy satisfactoria”.

Lost Hammer Spring, en Nunavut, en el Alto Ártico de Canadá, es uno de los manantiales terrestres más fríos y salados descubiertos hasta la fecha. Foto: McGill University News and Events

El equipo aisló y secuenció el ADN de la comunidad de primavera, lo que les permitió reconstruir los genomas de aproximadamente 110 microorganismos, la mayoría de los cuales nunca antes se habían visto. Estos genomas han permitido al equipo determinar cómo estas criaturas sobreviven y prosperan en este entorno extremo único, actuando como planos para posibles formas de vida en entornos similares. A través de la secuenciación del ARNm, el equipo pudo identificar genes activos en los genomas y esencialmente identificar algunos microbios muy inusuales que metabolizan activamente en el entorno extremo del manantial.

“Los microbios que encontramos y describimos en Lost Hammer Spring son sorprendentes porque, a diferencia de otros microorganismos, no dependen de la materia orgánica ni del oxígeno para vivir”, añade Whyte. “En cambio, sobreviven comiendo y respirando compuestos inorgánicos simples como metano, sulfuros, sulfato, monóxido de carbono y dióxido de carbono, todos los cuales se encuentran en Marte. También pueden fijar dióxido de carbono y gases de nitrógeno de la atmósfera, todos los cuales los hace altamente adaptados tanto para sobrevivir como para prosperar en entornos muy extremos en la Tierra y más allá”.

Los próximos pasos en la investigación serán cultivar y caracterizar aún más a los miembros más abundantes y activos de este extraño ecosistema microbiano, para comprender mejor por qué y cómo prosperan en el estiércol muy frío y salado de Lost Hammer Spring. Los investigadores esperan que esto, a su vez, ayude en la interpretación de los emocionantes pero enigmáticos isótopos de azufre y carbono que se obtuvieron recientemente del rover Curiosity de la NASA en el cráter Gale en Marte.

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