08 de noviembre.
Saneamiento
¿Existen microbios lo suficientemente resistentes para sobrevivir en el espacio exterior?
Los microbios son versátiles.
Poseen una serie de maquinaria enzimática para provocar cambios bioquímicos tanto dentro como fuera de la célula, impactando así el ambiente en el que están presentes.
Los microbios tienen la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de condiciones adversas y prosperan para sobrevivir explotando al máximo su potencial genómico y bioquímico.
Y después de todo, cuando se trata de la supervivencia de cualquier vida, ¡el más apto gana!
La vida puede prosperar en algunos de los entornos más extremos del planeta.
Los microbios prosperan dentro de fuentes geotérmicas calientes, debajo del hielo helado que cubre la Antártida y bajo inmensas presiones en el fondo del océano.
- Leer: El poderoso papel de los microbios minúsculos en el tratamiento eficaz de las aguas residuales
¿Existen microbios lo suficientemente resistentes como para sobrevivir en el espacio exterior?
A través de experimentos realizados por científicos espaciales, se descubrió que muchos microbios sobreviven e incluso prosperan en el entorno de una nave espacial.
La mayoría de las personas experimentan resultados aún peores cuando se exponen a algunas de las condiciones reales del espacio exterior, ya sea en el laboratorio o en el espacio.
Al llegar al espacio sin ninguna protección, los microorganismos se enfrentan a un entorno extremadamente hostil caracterizado por un intenso campo de radiación de origen galáctico y solar, alto vacío, temperaturas extremas y microgravedad.
Las vastas, frías y radiactivas condiciones del espacio exterior representan un desafío ambiental para cualquier forma de vida.
La biosfera de la Tierra ha evolucionado durante más de 3 mil millones de años, protegida por el manto protector de la atmósfera que resguarda la vida terrestre del ambiente hostil del espacio exterior.
En los últimos 50 años, la tecnología espacial ha proporcionado herramientas para transportar vida terrestre más allá de este escudo protector con el fin de estudiar in situ las respuestas a determinadas condiciones del espacio.
De todos los organismos analizados, sólo algunos líquenes, Rhizocarpon Geographicum y Xanthoria elegans eran completamente viables después de dos semanas en el espacio exterior, con su radiación, vacío, temperaturas extremas y baja gravedad.
El factor más letal encontrado fue el alto nivel de radiación ultravioleta solar encontrado más allá de la capa de ozono.
Sin embargo, si las esporas de Bacillus subtilis (esporas), una bacteria común, estaba protegida contra la radiación, sobrevivía en el espacio hasta seis años, especialmente si estaba incrustada en arcilla o en meteoritos artificiales hechos de polvo de meteorito.
Estos hallazgos apoyan la posibilidad de transferencia interplanetaria de microorganismos dentro de los meteoritos.
La cuestión de la supervivencia de los microbios ha interesado a los científicos desde los primeros días de la exploración espacial, por la preocupación tanto de que microbios extraterrestres pudieran ser traídos accidentalmente a la Tierra como de que los terrestres pudieran contaminar el espacio.
Para que estos organismos sobrevivan y funcionen, también deben hacerlo las enzimas que les permiten vivir y crecer.
La investigación se ha centrado en lo que permite que determinadas enzimas funcionen en condiciones ambientales extremas.
Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones bioquímicas críticas en un organismo y, para que funcionen, su estructura molecular debe ser estable y flexible.
Las temperaturas más altas aflojarían las interacciones atómicas en una enzima, haciéndola menos estable pero más flexible.
Las altas presiones comprimirían la enzima y la obligarían a volverse más rígida, haciéndola más estable pero menos flexible.
Para que una enzima funcione en condiciones extremas, debe adaptarse para tener el nivel adecuado de estabilidad y flexibilidad.
Una enzima adaptada a altas presiones, por ejemplo, podría ser más flexible que si estuviera adaptada a presiones normales.
Los investigadores utilizaron computadoras para simular el comportamiento de una enzima a nivel molecular bajo diversas presiones y temperaturas.
Se centraron en una enzima bien estudiada llamada dihidrofolato reductasa, que se encuentra en la conocida E. coli., una bacteria que vive en condiciones normales, llamada mesófila.
También estudiaron una versión de alta presión de la enzima que se encuentra en M. profunda, un microbio que se encuentra en el fondo del Atlántico, lo que lo convierte en un organismo piezófilo (amante de la presión) y también psicrofílico (amante del frío).
Comprender cómo prosperan estos llamados extremófilos ayuda a los científicos a evaluar en qué condiciones puede existir vida, ya sea en el océano, en las profundidades del subsuelo o incluso en el espacio exterior.
Este tipo de estudios podrían incluso ayudar a los investigadores a diseñar proteínas de organismos mesófilos para que funcionen en condiciones extremas.
Los científicos pueden cambiar la secuencia de ADN o los aminoácidos de una proteína mesófila y hacerla funcionar bajo alta presión y temperaturas bajas o altas, igual que esos extremófilos.
Esto podría dar lugar a aplicaciones industriales en la fabricación de biocombustibles y otros productos químicos que requieren condiciones extremas para una producción óptima.
Conocer los límites de la vida microbiana también podría ser útil para esterilizar y conservar alimentos mediante procesamiento a alta presión.
La búsqueda de señales de formas de vida en otro planeta o luna de nuestro sistema solar es uno de los objetivos más importantes de las expediciones espaciales.
Nuestro planeta vecino, Marte, y la luna de Júpiter, Europa, se consideran objetivos clave para la búsqueda de vida más allá de la Tierra.
Por analogía, con las comunidades microbianas extremófilas terrestres, por ejemplo, las que prosperan en ambientes áridos, fríos y salados y/o las expuestas a una radiación ultravioleta intensa, se pueden identificar hábitats extraterrestres potenciales adicionales.
También son de interés las áreas del subsuelo ricas en azufre para estudiar comunidades quimioautotróficas, rocas para comunidades endolíticas, regiones de permafrost, respiraderos hidrotermales y costras de suelo o evaporita.
Los estudios de campo con comunidades microbianas en esos ambientes extremos, así como los estudios microbiológicos en ambientes planetarios simulados, tanto en el espacio como en el laboratorio, proporcionarán información valiosa para preparar los experimentos correctos de “búsqueda de vida” en misiones a esos cuerpos del sistema solar.
Otro papel importante de los microbiólogos en la exploración espacial se refiere a la iniciativa de protección planetaria.
Las naves espaciales pueden introducir involuntariamente microorganismos terrestres en el planeta o luna en cuestión.
Esto podría destruir la oportunidad de examinar estos cuerpos en su condición original.
Para evitar la introducción indeseable y la posible proliferación de microorganismos terrestres en el cuerpo objetivo, se ha introducido el concepto de protección planetaria.
Las directrices de protección planetaria exigen la limpieza y, en casos específicos, la esterilización de la nave espacial o de sus componentes para evitar la contaminación con organismos terrestres.
Los microbios también son versátiles e inteligentes. La función más importante de los microbiólogos es explotarlos adecuadamente y, por supuesto, controlarlos en el momento oportuno antes de que sea demasiado tarde.
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