05/Oct/08

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Antiguos microbios insinúan los límites de la vida

Buscar fósiles en rocas antiguas es un trabajo duro. Las partes del cuerpo se degradan con los años, y cuanto más vieja es una roca, menos probable es que encuentres alguna evidencia de que allí hubo vida. Una pregunta a la que se enfrentan los científicos es: ¿Qué tan lejos en el tiempo podemos ir antes de perder por completo el rastro de la vida?

Las estructuras de carbonatos
en una fumarola hidrotermal
en el océano actual incluyen
estas agujas que se elevan
30 metros de altura.
La espina blanca y sinuosa
es material carbonáceo
depositado recientemente.

Un nuevo estudio proporciona una respuesta a la cuestión, y haciéndolo sugieren los límites para buscar vida antigua no sólo en la Tierra, sino también en otros mundos rocosos como Marte.

El estudio, llevado a cabo por Daniel Brigel de la Universidad de Bremen en Alemania y sus colegas, publicado en el ejemplar de julio de la revista Geology, determinó que unos depósitos de caliza de 300 millones de años de antigüedad en Namibia se formaron gracias a una comunidad de antiguos microbios. Los microbios comedores de metano conocidos como arqueas metanotróficas provocaron la formación de minerales que llevaron a la caliza, y junto con las arqueas hubo bacterias reductoras de azufre que ayudaron en el procesado del metano.

Los investigadores encontraron pruebas de que los organismos metanotróficos y de reducción de azufre estuvieron presentes buscando un biomarcador único en la caliza. Estos biomarcadores son lípidos compuestos, con nombres como arqueol, crocetano y pentamitelicosano (PMI). Estos lípidos son fabricados por las células vivas para formar estructuras importantes como membranas celulares.

Normalmente, después de que las células mueren, los lípidos se degradan y son usados por otros organismos. No obstante, los organismos que producen los lípidos encontrados en Namibia, también producían los minerales que formaron la caliza. Conforme los microbios producían minerales llamados carbonatos, se formaba roca caliza y rodeaba las células. Cuando los organismos morían, los lípidos de sus células quedaban protegidos en el interior de la caliza.

Los compuestos lípidos como los encontrados en las rocas namibias pueden indicar que los microbios usaron metano pero no oxígeno. El problema con el compuesto arqueol, no obstante, es que se rompe fácilmente y a menudo desaparece a lo largo de grandes periodos de tiempo. El crocetano y el PMI son más perdurables, y es más probable que sobrevivan a las grandes escalas de tiempo geológicas. Debido a esto, el crocetano y el PMI son en concreto los mejores indicadores de metano procesado en rocas antiguas en ausencia de oxígeno.

Los biomarcadores de microorganismos han sido identificado en calizas del periodo Cenozoico (hace 65 millones de años). El PMI y el crocetano también se han encontrado en calizas Mesozoicas (de hace 248 a 65 millones de años) en lugares como California. La caliza de Namibia data de la era Paleozoica, que duró desde hace 542 a 251 millones de años. El equipo encontró que los si los lípidos estuviesen más degradados, serían inidentificables. Esto significa que los biomarcadores lípidos probablemente no se encontrarían en rocas más viejas que la era Paleozoica.

Procesos pasados y presentes

Los autores del estudio dicen que el procesado del metano sin oxígeno es "la clave del metabolismo en las modernas filtraciones marinas de metano" de la Tierra actual. Este importante proceso metabólico produce carbonatos que forman estructuras alrededor de las filtraciones de metano en los océanos.

Los microbios implicados en el procesado moderno de metano en estos entornos son del mismo tipo que los presentes en las antiguas rocas namibias.

De acuerdo con el equipo de investigación, "En este estudio proporcionamos un biomarcador robusto y pruebas de isótopos de que el metano fue oxidado de la misma forma en el Paleozoico que en las modernas filtraciones marinas actuales". Además, los métodos usados para estudiar las rocas destacan "el potencial de los biomarcadores lípidos para desvelar la actividad microbiana pasada y los ciclos biogeoquímicos". Esto nos puede ayudar a comprender cómo los antiguos microbios de la Tierra afectaron al entorno del planeta.

Biomarcado

Usar biomarcadores para descubrir información sobre la vida pasada de nuestro planeta es importante para determinar cómo la biosfera de la Tierra ha evolucionado a lo largo de nuestro planeta en constante cambio. Las rocas que aún permanecen de los tiempos antiguos contienen numerosas pistas sobre el clima y la vida pasada del planeta.

Desarrollar técnicas para buscar biomarcadores de antiguos organismos en la Tierra también puede ayudarnos a determinar formas de buscar signos de vida en otros planetas, como Marte. Futuras misiones a Marte examinarán rocas buscando restos moleculares de antiguos organismos vivos.

Se cree que tales organismos pueden haber vivido en Marte hace 3500 millones de años, cuando el planeta era más cálido que en la actualidad, y había lagos y tal vez incluso océanos en su superficie. Será difícil encontrar fósiles después de estos eones, por lo que los estudios con biomarcadores pueden ser la mejor forma de determinar si Marte tuvo alguna vez vida o no.

Fuente: Alquimia y Ciencia. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard