Avances de la ciencia Antártica
Microbios antárticos: héroes invisibles que nos conectan con el cosmos
Los microorganismos son los seres vivientes más resilientes de nuestro planeta y han conquistado todos los ecosistemas existentes, incluso los más extremos. Aquellos que viven en la Antártica no solo se encuentran expuestos a condiciones extremas de frío, sino que también a la alta radiación solar. Por este motivo es que tanto los microorganismos como las enzimas extraídas de ellos han sido investigados por su creciente aplicación en la industria biotecnológica. Otra de las áreas donde el estudio de estos microorganismos cobra relevancia es la astrobiología. Las condiciones de frío y radiación de Antártica son similares a las de cuerpos celestes en los cuales se teoriza podría haber vida. De esta manera si es que existiera la vida extraterrestre probablemente sea muy parecida a la de los microorganismos extremos de Antártica. Así, en paralelo a los avances en observación astronómica, otra manera de dilucidar cómo sería la vida en otros planetas es mirar los ecosistemas de las altas latitudes.
Dra. Valentina Carrasco
Universidad de Chile
valentinacarrasco@ug.uchile.cl
La existencia de la vida se debe a una cadena improbable de coincidencias cósmicas y biológicas. En la epopeya de la existencia, los héroes más resilientes no son los gigantes, sino los invisibles: los microorganismos, los verdaderos titanes de la adaptación y la persistencia.
Actualmente en la Tierra se estima que hay la asombrosa suma de 1030 tipos de microorganismos. Estos han conquistado todos los ambientes del planeta como salares, lagos ácidos y alcalinos, pantanos, ambientes con y sin oxígeno, lugares con temperaturas altas (aguas termales y géiseres) y bajas (cimas de montañas, el Ártico y la Antártica).
Los microorganismos que son capaces de vivir en estas condiciones extremas se conocen como extremófilos. De particular interés son los microorganismos resistentes al frío; sus aplicaciones en la industria biotecnológica y la astrobiología los han convertido en un llamativo objeto de estudio.
Uno de los principales lugares de donde son extraídos estos microorganismos es la Antártica, el continente más frío. La temperatura mínima registrada en la Antártica ha sido de -93 °C en el domo Argus en agosto de 2010.
Contrariamente a lo que pudiese pensarse, este continente es considerado un desierto, ya que casi no recibe precipitación líquida. Los microorganismos adaptados al frío se conocen como psicrófilos o psicrotolerantes, dentro de ellos encontramos de los principales grupos de microorganismos como arqueas, bacterias, hongos y algas.
Estos microorganismos no solo están expuestos al frío, sino que a altos niveles de radiación UV. Es el caso de la bacteria Deinococcus antarcticus encontrada en Grove Mountains, este de la Antártica, una de las más resistentes a la radiación que se ha encontrado en el planeta.
Estos microorganismos no solo se mantienen con vida, sino que prosperan, lo que nos lleva a reflexionar sobre las adaptaciones que les permiten hacerlo.
Además de ser fascinantes por su resistencia, estos seres vivientes están inspirando avances en biotecnología. Las enzimas que producen funcionan a temperaturas bajas y ya se están utilizando en la industria alimenticia y la producción de materiales sostenibles. Estas criaturas diminutas no solo dominan las condiciones extremas, sino que también nos enseñan cómo aprovechar esas adaptaciones para beneficio humano.
En comparación al resto de los ecosistemas terrestres, la descripción de este territorio podría sonar incluso alienígena. Tanto que los astrobiólogos han comparado a la Antártica con cuerpos extraplanetarios como Marte, Europa (una luna de Júpiter) o Encélado (una luna de Saturno), donde el frío y la radiación solar y cósmica son condiciones naturales. Estas adaptaciones nos ayudan a diseñar experimentos para futuras misiones espaciales y a anticipar qué señales de vida deberíamos buscar en otros planetas.
A la fecha se ha confirmado la existencia de 4900 exoplanetas en nuestra galaxia. En 2021, la NASA lanzó el telescopio espacial James Webb; una de sus misiones es dar respuesta a preguntas ancestrales: ¿estamos solos en el universo?, ¿hay vida más allá del planeta Tierra? Según la NASA, el telescopio Webb es capaz de medir gases en atmósferas de planetas similares al tamaño de la Tierra. Si se detecta una atmósfera similar a la terrestre, entonces este es un potente indicativo de que ese planeta pudiese albergar vida. Se proyecta que futuros telescopio serían incluso capaces de detectar que está ocurriendo fotosíntesis, un mecanismo que poseen algunos seres vivos para la generación de energía.
En Chile se espera que el año 2028 se termine la instalación del Telescopio Extremadamente Grande (ELT en inglés) en el cerro Armazones, desierto de Atacama, lugar escogido por el Observatorio Europeo Austral (ESO en inglés), agencia que lidera este proyecto. ELT tiene como objetivo una observación espacial mayor que el telescopio espacial Hubble y podría contribuir a resolver las mismas preguntas a las que apunta la investigación realizada con el James Webb.
Si es que se encontrase vida extraterrestre, probablemente sea más similar a estos microorganismos extremos de Antártica que a cualquier criatura que hayamos imaginado. Así, al explorar estos seres vivos, no solo descubrimos los secretos de la vida en nuestro planeta, sino que también obtenemos pistas sobre cómo podría ser la vida en otros rincones del universo. Por el momento, quizás para responder preguntas de cómo sería la vida extraterrestre, junto con buscar esta respuesta mirando las estrellas en los confines del universo, solo sea necesario mirar nuestro propio planeta y la indómita Antártica.
Agradecimientos
El INACH financió el desarrollo del proyecto “Efecto de la radiación UVB sobre la interacción del complejo formado por las proteínas FtsZ y ZipA de Pseudoalteromonas haloplanktis y de Escherichia coli” (DG_19-19), ejecutado por la autora de este artículo, el que se centró en la temática de la astrobiología.
Mayor información en
Locey KJ, Lennon JT. Scaling laws predict global microbial diversity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 May 24;113(21):5970-5. doi: 10.1073/pnas.1521291113. Epub 2016 May 2. PMID: 27140646; PMCID: PMC4889364.
Suyal DC, Yadav AN, El Enshasy HA, Soni R. Editorial: Exploration of cold-adapted microorganisms for sustainable development. Front Microbiol. 2023 Apr 13;14:1191673. doi: 10.3389/fmicb.2023.1191673. PMID: 37125203; PMCID: PMC10133685.
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