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Astronomía y Astrofísica

Los microorganismos podrían vivir en exoplanetas con atmósferas de hidrógeno

La bacteria E. coli y la levadura de cerveza son capaces de crecer y reproducirse en atmósferas sin oxígeno. Así lo demuestra un experimento realizado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE UU), donde también se ha comprobado que los microbios emiten gases que podrían servir para buscar vida en otros planetas.

Imagen de Escherichia coli, uno de los microorganismos utilizados para este experimento, obtenida con el microscopio electrónico de barrido y coloreada posteriormente. / NIAID

La atmósfera de la Tierra está constituida básicamente por nitrógeno, oxígeno y argón, pero si retiramos todos estos elementos y los sustituimos exclusivamente por hidrógeno, la vida puede seguir.

Un experimento realizado en el MIT confirma que la bacteria E. coli y la levadura de cerveza pueden crecer y reproducirse en una atmósfera con el 100 % de hidrógeno

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EE UU) han comprobado que dos especies de microorganismos, uno procariata (la popular bacteria Escherichia coli) y otro eucariota (Saccharomyces cerevisiae, la levadura de cerveza) son capaces de sobrevivir en una atmósfera con el 100 % de hidrógeno.

Los científicos, que publican su estudio en la revista Nature Astronomy, sometieron a esas condiciones a los dos microorganismos y descubrieron que ambos podían crecer y multiplicarse normalmente.

Eso sí, lo hacían a velocidades menores que en el aire: dos veces más lento en el caso de E. coli y unas 2,5 veces más despacio en S. cerevisiae, debido a la falta de oxígeno, pero la curva de crecimiento de las dos siguió adelante y se estabilizó en las ocho horas en la bacteria y 80 horas en la levadura.

Estos hallazgos indican que la vida podría prosperar en una variedad mucho más amplia de entornos exoplanetarios de lo que se pensaba hasta ahora. En concreto, en planetas rocosos más masivos que la Tierra que retengan gran cantidad de hidrógeno en atmósferas mayores que la nuestra y, por tanto, más fáciles de detectar.

Recreación de un exoplaneta con su atmósfera. / Amanda Smith, University of Cambridge

“Nuestro objetivo era proporcionar una validación experimental clara y concisa de que la vida puede sobrevivir en atmósferas dominadas por hidrógeno (H2), para que lo tenga en cuenta la comunidad astronómica (más que los biólogos, que ya saben que el hidrógeno no es tóxico para la vida)”, explica a Sinc la autora principal del trabajo, Sara Seager.

Una opción más para buscar vida extraterrestre

“Las atmósferas de exoplanetas rocosos con hidrógeno serán relativamente sencillas de estudiar –continúa–, ya que son muchas veces más grandes que las de nitrógeno (N2) o dióxido de carbono, y por tanto, queremos que los astrónomos las acepten en el menú de opciones a la hora de buscar vida”.

E. coli emite gases considerados como biofirmas potenciales, y quizá formas de vida hipotéticas en exoplanetas podrían hacer algo parecido detectable por los futuros telescopios

Otro de los resultados destacados del experimento ha sido comprobar que microorganismos como E. coli son capaces de producir una gran variedad de gases (como óxido nitroso, amoníaco, metanotiol, sulfuro de dimetilo, sulfuro de carbonilo e isopreno) considerados biofirmas potenciales, es decir, posibles indicios de vida que podrían acumularse en cantidades considerables y ser detectados.

“Lo asombroso desde el punto de vista astronómico es que E. coli puede producir muchos tipos diferentes de gases, lo que significa que tiene una maquinaria metabólica diversa, sorprendente para una forma de vida tan simple”, dice Seager, “y esto nos da esperanza de que una gama de gases así pudiera ser producido por formas de vida microbianas simples hipotéticas en exoplanetas”.

La investigadora reconoce que todavía no conocemos planetas rocosos con atmósferas de hidrógeno, aunque se teoriza su existencia, y que tampoco hay una gran cantidad de planetas rocosos cuyas atmósferas se puedan detectar, pero concluye: “Cuando en un futuro próximo, la próxima generación de telescopios terrestres y espaciales estén operativos, queremos estar listos para reconocer signos de vida en cualquiera de los pocos y preciados planetas que tendremos disponibles para la observación”.

Preparación de las botellas experimentales antes de la inoculación de los medios anóxicos en los microorganismos. / S. Seager et al.-MIT

El otro microorganismo usado en el experimento, la levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae), visto al microscopio electrónico de barrido. / Mogana Das Murtey and Patchamuthu Ramasamy

Referencia:

S. Seager, J. Huang, J. J. Petkowski , M. Pajusalu. “Laboratory studies on the viability of life in H2-dominated exoplanet atmospheres”. Nature Astronomy, mayo de 2020. DOI: 10.1038/s41550-020-1069-4

Fuente: SINC
Derechos: Creative Commons.
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