El extremadamente duro lago Laguna Caliente en el cráter del volcán Poás, Costa Rica. Crédito: Justin Wang
El lago está dominado por bacterias de un solo género 'extremófilo'.
Unos pocos microbios especialistas sobreviven en condiciones análogas a las de Marte' historia temprana, informa una nueva publicación en Fronteras en Astronomía y Ciencias Espaciales—y esto puede ser gracias a una amplia gama de adaptaciones.
El lago hidrotermal del cráter del volcán Poás en Costa Rica es uno de los hábitats más hostiles del planeta. El agua es ultra ácida, llena de metales tóxicos y las temperaturas van desde cómodas hasta hirviendo. Además, las "erupciones freáticas" recurrentes provocan explosiones repentinas de vapor, cenizas y rocas. A pesar de tales erupciones mortales, los ambientes hidrotermales pueden ser el lugar donde comenzaron las primeras formas de vida en la Tierra, y potencialmente también en Marte, si es que alguna vez hubo vida. Más allá de descubrir cómo la vida puede sobrevivir a estas duras condiciones, el estudio de estos microbios proporciona pistas sobre si la vida pudo haber existido en Marte y cómo.
"Uno de nuestros hallazgos clave es que, dentro de este lago volcánico extremo, detectamos solo unos pocos tipos de microorganismos, pero una multitud potencial de formas para que sobrevivan", dice el primer autor Justin Wang, estudiante graduado de la Universidad de Colorado. Boulder, en Estados Unidos. “Creemos que hacen esto sobreviviendo en las orillas del lago cuando ocurren las erupciones. Aquí es cuando sería útil tener una gama relativamente amplia de genes”.
El cráter y su lago extremadamente duro, Laguna Caliente, dominado por un solo género de bacterias extremófilas Acidiphilium. Crédito: Justin Wang
Esta colaboración interdisciplinaria actual da seguimiento al trabajo anterior de 2013. En ese momento, los investigadores descubrieron que solo había una especie microbiana proveniente del acidifilio género en el lago volcánico Poás. Como era de esperar, este tipo de bacteria se encuentra comúnmente en ácido drenajes de minas y sistemas hidrotermales, y se sabe que tienen múltiples genes adaptados a diversos entornos.
En los años siguientes, hubo una serie de erupciones y el equipo regresó en 2017 para ver si había habido cambios en la diversidad microbiana, así como para estudiar los procesos bioquímicos de los organismos de manera más exhaustiva. Este último trabajo muestra que había un poco más de biodiversidad, pero todavía un dominio de la acidifilio bacterias
A través de esta formación, el personal docente y administrativo de escuelas y universidades estará preparado para manejar los recursos disponibles que derivan de la diversidad cultural de sus estudiantes. Además, un mejor y mayor entendimiento sobre estas diferencias y similitudes culturales permitirá alcanzar los objetivos de inclusión previstos. ADN Al secuenciar los organismos en las muestras del lago, el equipo confirmó que las bacterias tenían una amplia variedad de capacidades bioquímicas para ayudarlas potencialmente a tolerar condiciones extremas y dinámicas. Estos incluían vías para crear energía utilizando azufre, hierro, arsénico, fijación de carbono (como las plantas), azúcares simples y complejos y gránulos bioplásticos (que los microorganismos pueden crear y usar como reservas de energía y carbono durante el estrés o la inanición).
Trabajo de campo en el lago Lagune Caliente en el lago volcánico Poás, Costa Rica. Crédito: Justin Wang
“Esperábamos muchos de los genes que encontramos, pero no esperábamos tantos dada la baja biodiversidad del lago”, dice Wang. “Fue toda una sorpresa, pero es absolutamente elegante. Tiene sentido que así es como la vida se adaptaría a vivir en un lago de cráter volcánico activo”.
A pesar de los entornos a menudo letales, los sistemas hidrotermales proporcionan la mayoría de los ingredientes clave para la evolución de la vida, incluidos el calor, el agua y la energía. Esta es la razón por la que las principales teorías tanto para la Tierra como para Marte se centran en estos lugares. Hasta ahora, los esfuerzos anteriores en Buscar de vida en Marte se han centrado en lechos de arroyos o deltas de ríos, pero los autores sugieren que se debe prestar más atención a los sitios de fuentes termales pasadas (que estuvieron presentes en Marte durante miles de millones de años).
“Nuestra investigación proporciona un marco de cómo la 'vida terrestre' podría haber existido en ambientes hidrotermales en Marte”, explica Wang. “Pero si alguna vez existió vida en Marte y si se parece o no a los microorganismos que tenemos aquí sigue siendo una gran pregunta. Esperamos que nuestra investigación dirija la conversación para priorizar la búsqueda de signos de vida en estos entornos, por ejemplo, hay algunos buenos objetivos en el borde del cráter Jezero, que es donde se encuentra el rover Perseverance en este momento”.
Referencia: “Microbial Survival in an Extreme Martian Analog Ecosystem: Poás Volcano, Costa Rica” por Justin L. Wang, Nicholas B. Dragone, Geoffroy Avard y Brian M. Hynek, 28 de enero de 2022, Fronteras en Astronomía y Ciencias del Espacio.
DOI: 10.3389/fspas.2022.817900
