Cómo la vida estratosférica nos está enseñando sobre la posibilidad de una vida extrema en otros mundos

La presencia de vida microbiana en la estratosfera de la Tierra no solo está abriendo un nuevo campo en el que estudiar a los extremófilos, sino que está aumentando el rango de posibles entornos en los que podemos encontrar vida en otros planetas. Esta es la conclusión de un nuevo estudio que resume lo que sabemos sobre la vida estratosférica hasta ahora.

La estratosfera es la zona atmosférica que se encuentra directamente encima de la troposfera dinámica donde vivimos, pero es sobre todo un misterio cuando se trata de la vida que existe allí.

Puede que no te des cuenta cuando miras por la ventana de un avión (volamos a través de los niveles más bajos de la estratosfera cuando navegamos más de 35,000 pies), pero hay todo tipo de microorganismos, de acuerdo con el profesor Shiladitya DasSarma, quien es microbiólogo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland, Estados Unidos, y coautor del nuevo estudio , que se publica en la revista Current Opinion in Microbiology .

«En general, las personas no piensan en la presencia de microbios en el aire», le dice a la revista Astrobiology . «Pero hay un dicho en microbiología: todo está en todas partes».

Sin embargo, hay «muy pocos estudios en este momento» que analicen el bioma atmosférico. Parte del problema es que hay una baja densidad de células en un gran volumen de aire. Pero cuando se mira globalmente, las cifras son significativas: 10 ²¹ es la estimación actual del número de células que se levantan anualmente en la atmósfera.

Aún así, el espacio involucrado es vasto: «Cuando se habla de la atmósfera completa de un planeta, ¿cómo se hace una encuesta sobre eso?», Pregunta Priya DasSarma, investigador científico de la Universidad de Maryland y autor principal del estudio. . Ella sugiere que tendría que ser un ejercicio comunitario con una larga línea de tiempo, lo que eventualmente resultaría en lo que ella llama un ‘Atlas de microbios estratosféricos’.

«Un programa como ese sería increíblemente productivo, interesante y valioso», dice, no solo por lo que podría decirnos acerca de la vida en la Tierra, sino también por cómo las células podrían sobrevivir e incluso adaptarse a la vida en otros planetas. Eso tiene implicaciones cuando se trata de protección planetaria (no exponer a otros planetas a gérmenes terrestres), y a la astrobiología en general.

«Cuando medimos la respuesta de la vida terrestre en ambientes extremos en la Tierra, podemos aprender más sobre la habitabilidad en el Sistema Solar y dónde refinar la búsqueda de vida en otros lugares», dice el Dr. David J. Smith, microbiólogo senior en Space Biosciences. División en el Centro de Investigación Ames de la NASA.

Medio ambiente extremo 

Las condiciones en la estratosfera son brutales: es un ambiente seco, frío, hipobárico (es decir, de baja presión) y empapado de rayos ultravioleta, por lo que sirve como un análogo apto para la vida en otros mundos con condiciones similares.

«Las temperaturas, los rayos UV y la sequedad son similares a las de Marte, por lo que es un gran sustituto», dice Shiladitya DasSarma. Sin embargo, la vida persiste. Las bacterias y los hongos generalmente perecen en este tipo de ambiente, pero aquellos que sobreviven lo hacen a través de algunas estrategias. Por ejemplo, formar esporas es una forma comprobada de proteger el material genético.

Sin embargo, incluso los extremófilos que no forman esporas tienen mecanismos para protegerse. «Existe una amplia variedad de mecanismos de supervivencia al estrés», dice Shiladitya DasSarma. «Para los rayos UV, varios [extremófilos] tienen mecanismos de reparación del daño del ADN. Otros tienen métodos adicionales, más inactivos, como halófilos extremos que pueden sobrevivir en situaciones de muy poca agua porque sus proteínas están diseñadas para contener cualquier pequeña cantidad de agua presente «.

Contaminando otros mundos 

Si la vida puede sobrevivir las condiciones en la estratosfera, quizás la vida también puede sobrevivir en el espacio. Cuando se trata de microbios haciendo autostop en naves espaciales interplanetarias, va a ser cada vez más importante que sepamos cuáles de estas bacterias, arqueas u hongos pueden sobrevivir, ya que sabemos por la estratosfera que las temperaturas frías, la radiación UV y otros factores no matarán hasta la última celda

Actualmente, las agencias espaciales, incluida la NASA, tienen el mandato de no exponer otros planetas a la microfauna de la Tierra, por lo que se toman precauciones antes de lanzar los módulos de aterrizaje. En la mayoría de los casos, no es probable que haya mucho que permanecerá vivo después de que una nave espacial haya sido rociada con rayos cósmicos. Sin embargo, sabemos por experiencia cuán resistentes pueden ser las especies invasoras en la Tierra: hay una razón por la cual la vida está «en todas partes» en la Tierra.

«Sabemos que Marte es un planeta polvoriento y las naves espaciales recubiertas de polvo podrían sombrear a algunos autostopistas microbianos», dice Smith, quien publicó un artículo en 2017 que examina esta idea . «Además, una parte de la carga biológica [la cantidad de microbios que sobreviven en la nave espacial] está incrustada en el interior del hardware de la nave donde están protegidos de la radiación, reduciendo sustancialmente o eliminando completamente los efectos de la radiación UV». Con una protección mínima, los microbios pueden usar estrategias que les permiten sobrevivir en la estratosfera, como la reparación del daño por rayos UV o el almacenamiento de agua, para mantenerse vivos lejos de la Tierra.

Es importante tener en cuenta que sobrevivir no necesariamente significa prosperar. Solo porque un organismo lo haga, digamos, Marte, no significa que sea viable y se reproduzca. Es por eso que saber más sobre los extremófilos, particularmente aquellos en la estratosfera de la Tierra, es clave.

Por el contrario, en algún momento podemos querer que algunos de estos microorganismos prosperen, porque las buenas bacterias serán socios importantes para nosotros cuando establezcamos colonias humanas. «Si queremos ir a Marte y habitarlo, vamos a querer traer con nosotros los microbios y macrobios [es decir, formas de vida más grandes] que necesitamos para sobrevivir allí», dice Priya DasSarma. «Pero no queremos traer nada que contamine o destruya el medioambiente al que nos dirigimos».

Saber cómo y por qué los organismos resistentes persisten en la estratosfera por encima de nuestras cabezas será importante cuando se trata de proteger los planetas que exploramos en el corto plazo. Mientras tanto, mirando más hacia el futuro, esas mismas formas de vida extremas podrían eventualmente ayudarnos a sobrevivir en otros mundos a medida que nos expandimos en la Galaxia.