MENÚ

Inicio

Foros de ayuda

Foro

Proyecto BOINC

BOINC - AstroPulse

BOINC - SETI@home

Guía de Instalación para Windows y Guía de nuestra cuenta personal

VARIOS

Artículos científicos

Astrobiología

Links relacionados

Lista de Correo

Las MiniEstadísticas de HispaSeti en BOINC aquí

Evolución temprana de la vida. ¿Qué podemos aprender de la ciencia planetaria?

 David S. McKay Director, JSC Astrobiology Institute NASA Johnson Space Center. Houston (Texas)

Durante la última década hemos sido testigos de una explosión de conocimientos sobre los hábitat de los microorganismos en diferentes ambientes de nuestro planeta. De especial interés son los extremófilos. Según parece, en la Tierra, donde quiera que haya agua líquida es posible hallar seres vivos. A medida que se amplía nuestro conocimiento, los límites de la temperatura también se expanden. Se han hallado organismos viables en la cubierta helada de la Antártida: en gran parte de las muestras heladas extraídas del lago Vostock y en el permagélido (permafrost) antiguo.

En algunos casos, los microorganismos parecen llevar a cabo algún tipo de actividad metabólica, aunque lentamente. En otros, su actividad puede estar interrumpida, pero en condiciones adecuadas pueden revivir. Es posible encontrar alguna forma de vida en el hielo o en los suelos a temperaturas de hasta -50°, siempre que haya una fina capa de agua líquida sobre una superficie granulada. En el otro extremo de la escala de temperaturas, en las fuentes termales y en las chimeneas submarinas de grandes profundidades, hay microorganismos que viven a temperaturas superiores a los 100°C. Aún no conocemos el límite superior.

En las chimeneas del fondo del mar o en ambientes hidrotermales subterráneos, el agua líquida puede alcanzar temperaturas que doblan o triplican el "límite" normal para los organismos que viven a altas temperaturas, siempre que la presión impida la ebullición del agua. ¿Es posible afirmar con seguridad que no puede existir ninguna forma de vida a tales temperaturas? Otros ambientes donde se ha detectado la presencia de seres vivos se encuentran a varios kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra y por debajo de los fondos oceánicos, en las grietas y poros del basalto del subsuelo. ¿A qué profundidad se encuentra el límite de la vida en la corteza terrestre?

Otros nichos ecológicos improbables para la existencia de vida son los depósitos de metales muy radiactivos, las soluciones saturadas de sales de diferente composición y los suelos extremadamente áridos del desierto. La vida microbiana atrapada en la cámara de la nave Surveyor III parece haber sobrevivido incluso a un viaje de ida y vuelta a la Luna con una parada de dos años y medio en el vacío total y en un ambiente con elevadas radiaciones (Mitchell y Ellis, 1971).

La vida, por tanto, es muy resistente y puede darse allí donde haya agua líquida. Puede superar el vacío y las radiaciones por algún tiempo. Y en la Tierra hay muchos nichos ecológicos que eran desconocidos hace tan sólo unas décadas. Si la vida es tan resistente y adaptable, ¿por qué no podría haberse dado en Marte cuando éste era un planeta primitivo? ¿Por qué no en Marte en la actualidad? Parece claro que hoy en día aquel planeta podría contener algunos nichos ecológicos donde el agua líquida exista en el subsuelo profundo o donde pueda encontrarse en ese estado según la estación del año o debido a oscilaciones climáticas. Aún no se sabe si en la actualidad hay fuentes termales en Marte. Sin embargo, la prueba de la existencia de actividad volcánica en épocas relativamente recientes indica la posibilidad de que hayan habido fuentes termales en un pasado no muy lejano. Una combinación de meteorización, metamorfismo de confinamiento y la tendencia al reciclado general de la tectónica de placas puede haber destruido las pruebas de la existencia de las primeras formas de vida en la Tierra. Sin embargo, en Marte el registro de las formas más antiguas de vida podría haberse conservado porque allí aparentemente no hay tectónica de placas, y por lo que parece ser una estratificación horizontal múltiple en algunos de los terrenos de aquel planeta que se consideran más antiguos. Aunque los cráteres originados por impactos son frecuentes, especialmente en el hemisferio sur, aún se conservan en el registro de sus sedimentos muchas características planetarias a gran escala, como lo que parece ser un gran océano septentrional antiguo.

 Marte parece contener rocas ígneas o volcánicas en abundancia, como las del meteorito ALH84001, una roca mucho más antigua que cualquier otra que se haya conservado hasta la actualidad en la Tierra.

Una interpretación reciente de los datos del espectro de la nave Mars Global Surveyor (Wyatt y McSween, 2001) sugiere que las planicies septentrionales pueden estar formadas por basalto meteorizado o por sedimentos procedentes de basalto meteorizado. Esos sedimentos o material meteorizados podrían conservar fácilmente un registro de vida antigua, si es que alguna vez existió. Todas las pruebas parecen indicar que Marte tuvo una atmósfera más espesa y que posiblemente sufrió un. proceso de erosión causada por la lluvia y por el agua en épocas tempranas de su historia. Se ha discutido mucho sobre la cantidad de agua, la extensión de los mares, si es que los hubo, y sobre los límites de la temperatura en la superficie del planeta. Pero, como hemos visto a partir de nuestro conocimiento de los extremófilos, la temperatura no importa demasiado siempre que haya agua líquida. Todas las condiciones necesarias para la vida se dieron en Marte en una época muy antigua y en la actualidad hay agua líquida, una fuente de energía (solar o química) y todos los elementos biogénicos esenciales como C, P. Fe, N y S. No hay pruebas directas de la existencia de compuestos orgánicos en la Tierra primitiva ni en los primeros tiempos de la historia de Marte, pero a ambos planetas podrían haber llegado gran cantidad de compuestos orgánicos procedentes de cometas o asteroides o por la caída de meteoritos. Más alla de estas condiciones necesarias, no está claro qué más se necesita para que se origine la vida. Además, la presencia de muchos meteoritos marcianos en la Tierra y el cálculo del número de meteoritos terrestres en Marte, nos lleva a la conclusión que, si la vida se inició en uno de estos dos planetas, es muy probable que fuese transportada al otro. Que pudiese prosperar o competir bien con la vida autóctona es algo sobre lo que sólo pueden establecerse hipótesis. Las condiciones de Marte en sus primeros tiempos es posible que hayan sido bastante adecuadas para el desarrollo de vida en forma de microorganismos que podrían haber vivido en lagos, ríos, mares o en el interior de las rocas y en el suelo de la parte superior de la corteza del planeta. El meteorito ALH84001 ha conservado congelada una parte de la historia primitiva de Marte en la que la vida era posible. Este meteorito puede contener también trazas de vida fosilizada de épocas más recientes de aquel planeta.

¿Hay vida hoy en Marte? Una de las principales razones que se tenían durante los últimos 25 años para pensar que se trataba de un lugar estéril, era la falta de moléculas orgánicas a partir de las mediciones hechas por un instrumento en la nave Viking que aterrizó en aquel planeta en 1976. La falta de compuestos orgánicos detectables fue la principal razón esgrimida para afirmar que no había vida en la superficie de Marte. Sin embargo, datos más recientes demuestran la existencia de compuestos orgánicos en sus meteoritos, que son fragmentos de rocas de la superficie o de cerca de la superficie. Una nueva evaluación de los resultados proporcionados por los instrumentos del Viking puede abrir de nuevo la puerta a la posibilidad de que haya vida en el interior del suelo o en la parte superior de la corteza de Marte. Pero ¿Tenemos realmente pruebas de la existencia de vida actual o de restos fósiles en Marte? ¿Qué podemos decir de la vida a partir del estudio de los meteoritos marcianos? Actualmente se sabe que hay 15 meteoritos de aquel planeta en museos, agencias gubernamentales y en poder de coleccionistas particulares. En 1996, nuestro grupo de investigación publicó un artículo en Science que aportaba datos nuevos procedentes del estudio del meteorito ALH84001 (McKay et al, 1996).

Nuestra hipótesis era que aquellos datos podían interpretarse como una prueba de la existencia de vida temprana en Marte. Aquel artículo creó gran revuelo y despertó el interés de los medios de comunicación, del público en general y de la comunidad científica. En este último sector, muchos de los comentarios eran negativos, y podían transmitir la impresión que nuestra hipótesis original había sido desacreditada. Ahora, al cumplirse cinco años del anuncio de nuestro hallazgo, de la conferencia de prensa y de la publicación del artículo, es el momento adecuado para examinar la situación actual de nuestra hipótesis y evaluar de nuevo la posibilidad de que haya existido algún tipo de vida primitiva en Marte y de que pueda seguir existiendo. Nuestro artículo original aportaba cuatro tipos de pruebas:

• La presencia de glóbulos de carbonato, que propusimos que podían ser precipitados de soluciones acuosas a las temperaturas relativamente bajas de Marte y cuya precipitación podría deberse a la acción directa o indirecta de microorganismos.

• La presencia, en zonas donde abundaba el hierro, de carbonatos de cristales diminutos de óxido de hierro (magnetita), que propusimos que podían haber sido formados por algún tipo de bacterias marcianas de la misma manera que a veces se forman en la Tierra.

• La presencia de compuestos orgánicos (hidrocarburos aromáticos policíclicos), que propusimos que procedían de Marte y que probablemente se formaron como productos de degradación de la desintegración o destrucción de bacterias.

 • La presencia de características morfológicas que podrían interpretarse como microfósiles de bacterias de Marte.

En los últimos cinco años se han escrito centenares de artículos, resúmenes y libros sobre este tema. Consideramos que las hipótesis deducidas en nuestro artículo son aún válidas. El origen de los carbonatos a baja temperatura es un punto sobre el cual el consenso es casi total. Aunque no se ha podido probar la mediación de la biología en su formación, en la Tierra se han encontrado concreciones carbonatadas en cuya formación intervienen los microorganismos. Se atacó duramente la suposición de que algunas formas observadas fuesen microfósiles, pero ahora tenemos imágenes mejores de posibles bacterias, especialmente en el meteorito Nakhla.

Al principio hubo quien atribuyó la presencia de compuestos orgánicos a contaminación en la Antártida. Pero ahora, incluso las voces más críticas aceptan que una parte de dichos compuestos es autóctona del ALH84001 (Becker at al., 1999), y como mínimo un 75 por ciento de los compuestos ogánicos del Nakhla no contienen 14C y se interpretan como originales de Marte (Jull et al., 2000). Finalmente, hemos demostrado que un 25 por ciento de la subpoblación de magnetitas de dominio único asociadas con los márgenes de carbonato no pueden distinguirse de la magnetita biogénica producida por la cepa MV-1 de bacterias magnetotácticas (Thomas-Keprta, 2001 a y b). Aunque hay quien afirma lo contrario (Golden et al., 2001), no se ha documentado la existencia de un tipo de magnetita idéntica originada en procesos no biológicos. El otro meteorito marciano que estudiamos, el Nakhla, cayó en Egipto en 1911. Contiene formas pequeñas que posiblemente sean microfósiles. Las imágenes de estas formas observadas al microscopio electrónico se parecen a bacterias fósiles conocidas detectadas en rocas antiguas de la Tierra (Gibson et al., 2001).

No obstante, aún hay que reunir más datos para que se pueda afirmar o negar categóricamente si son realmente microfósiles marcianos; pero se está trabajando en ello. Resumiendo, sugerimos que las condiciones de Marte como planeta primitivo, e incluso en la actualidad, pueden ser apropiadas para la vida, y proponemos que algunas características complejas de los meteroritos de origen marciano pueden ser explicadas razonablemente mediante la hipótesis de la existencia de vida primitiva en aquel planeta. Si la vida empezó allí espontáneamente, podría haber seguido un camino evolutivo diferente al que siguió la vida en la Tierra. Pero si ha habido un intercambio de rocas y bacterias entre ambos planetas a lo largo de los tiempos geológicos, cabría encontrar una semejanza considerable entre las formas microbianas de uno y otro. La caracterización de fósiles y de un árbol de la vida en Marte proporcionará una visión sin igual de la evolución en la Tierra. ¿Por que hay vida aquí y no en Marte? La falta de fósiles o de vida actual en aquel planeta podría despertar incógnitas dificiles de resolver tanto desde el punto de vista de la ciencia como de la filosofía.

Referencias

Becker, L. et al. 1999. EPSL 167:71-79

Gibson, E.K. 2001. Precambrian Research 106: 15-34

Golden, D.C. et al. 2001. American Mineralogist 86:370-375

McKay, D.S. et al. 1996. Science 273:924-930

Mitchel F.J., Ellis, W.L. 1971. Proc Second Lunar Sci Conf V3, 2721-2733

Thomas-Keprta, K.L. et al. 2001 a. Geochemica et Cosmochemica Acta 64, 23:4049-4081

Thomas-Keprta, K.L. et al. 2001b. PNAS 98:2164-2169 Valley, J.V. et al. 1997. Science 275:1633-1638

 Wyatt, McSween. 2001. Abstracts Met Soc Meeting (in press)

 Agradecimientos Al Programa de Exobiología y al Instituto de Astrobiología de NASA.