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El hecho de que podamos recorrer la superficie de Marte mientras lees esto es un hecho extraordinario.
El robot Perseverance, que tiene el tama??o de un autom??vil, aterriz?? de manera segura en la superficie marciana el 18 de febrero pasado. Puede que solo avance a una velocidad m??xima de 152 metros por hora, pero consta de una serie de instrumentos con los que ha llevado a cabo experimentos con resultados revolucionarios.
A bordo del robot de tres metros de largo hay una m??quina que ha convertido el aire marciano (fino y lleno de di??xido de carbono) en ox??geno, as?? como un helic??ptero que realiz?? el primer vuelo controlado con motor en otro planeta.
El helic??ptero, llamado Ingenuity, ha realizado con ??xito tres vuelos, recorriendo cada vez una mayor distancia.
??Pero es posible??que haya llegado algo m??s a Marte??con todos estos aparatos? ??Podr??a??un rastro de bacteria o espora de la Tierra??haber sido transportado accidentalmente al espacio y haber sobrevivido al viaje para hacer del planeta rojo su nuevo hogar?
“Casi imposible” evitarlo
La NASA y sus ingenieros en el Laboratorio de Propulsi??n a Chorro (JPL) tienen protocolos precisos e integrales para garantizar que sus naves espaciales est??n libres de cualquier organismo que pueda colarse inadvertidamente en una misi??n espacial.
Sin embargo, dos estudios recientes exponen c??mo algunos organismos podr??an haber sobrevivido al proceso de limpiezay tambi??n al viaje a Marte, as?? como la rapidez con la que las especies microbianas pueden evolucionar en el espacio.
Primero, abordemos c??mo se construy?? el Perseverance, as?? como la mayor??a de las naves espaciales fabricadas en las instalaciones de Ensamblaje de Naves Espaciales (SAF) del JPL.
Las naves se construyen minuciosamente, capa a capa como una cebolla, y se limpian y esterilizan cada una de las partes antes de ensamblarlas. Esta metodolog??a garantiza que casi ninguna bacteria, virus, hongo o espora contaminen el equipo que se enviar?? a una misi??n.
Se construyen en salas con filtros de aire y estrictos procedimientos de control biol??gico, dise??adas de tal forma que se garantice que solo unos pocos cientos de part??culas puedan estar presentes e idealmente no m??s de unas pocas docenas de esporas por metro cuadrado.
Pero es casi imposible llegar a tener una biomasa cero.
Los microbios llevan miles de millones de a??os en la Tierra y est??n en todas partes. Se encuentran en nuestros cuerpos y a nuestro alrededor. Algunos pueden colarse incluso en los lugares m??s est??riles.
??C??mo saberlo?
En el pasado, las pruebas de contaminaci??n biol??gica se basaban en la capacidad de hacer crecer vida (en cultivos) a partir de muestras extra??das de un objeto, como los aparatos espaciales.
Ahora usamos m??todos m??s novedosos. Tomamos una muestra determinada, extraemos todo el ADN y luego hacemos una secuenciaci??n de “escopeta”o shotgun sequencing.
El t??rmino se usa porque es como poner las c??lulas de la muestra en una escopeta, “dispararlas” para convertirlas en miles de millones de peque??os fragmentos de ADN y luego secuenciar cada pieza.
Cada secuencia “le??da” se puede volver a asignar a los genomas conocidos de especies que ya est??n presentes en las bases de datos de secuencias.
Dado que ahora podemos secuenciar todo el ADN que est?? presente en ambientes est??riles, y no solo los que podr??an cultivarse, obtenemos una visi??n m??s completa de qu?? tipo de microbios se pueden encontrar ah?? y si podr??an sobrevivir al vac??o del espacio.
En los ambientes est??riles del JPL encontramos evidencia de microbios que tienen el potencial de ser problem??ticos durante las misiones espaciales.
Estos organismos tienen un mayor n??mero de genes de reparaci??n de ADN, lo que les da una mayor resistencia a la radiaci??n, son capaces de formar biopel??culas en superficies y equipos, pueden sobrevivir a la desecaci??n (p??rdida de humedad) y prosperar en ambientes fr??os.
Resulta que en estos ambientes est??riles podr??a estar ocurriendo un proceso de selecci??n evolutiva de los insectos m??s resistentes que luego tendr??an una mayor probabilidad de sobrevivir a un viaje a Marte.
La “contaminaci??n interplanetaria”
Estos hallazgos tienen implicaciones en la llamada “contaminaci??n interplanetaria” originaria de la Tierra.
Es importante garantizar la seguridad y preservaci??n de cualquier vida que pueda existir en otras partes del universo, ya que organismos llegados de otros ecosistemas podr??an causar estragos.
Los humanos tenemos un historial negativo de esto en nuestro propio planeta.
La viruela, por ejemplo, se contagi?? entre pueblos ind??genas de Am??rica del Norte en el siglo XIX a trav??s de mantas que les fueron donadas. Incluso ahora no hemos podido contener la r??pida propagaci??n del virus que causa la covid-19, el SARS-CoV-2.
La contaminaci??n directa tambi??n es indeseable desde una perspectiva cient??fica.
Los cient??ficos, si descubrieran cualquier tipo de vida en otro planeta, deber??an asegurarse de que es genuinamente nativo y no un registro falso de algo con apariencia extraterrestre pero procedente de la Tierra.
Y es que sus genomas podr??an cambiar tanto que pudieran llegar a parecer de otro mundo, como hemos visto recientemente con los microbios que evolucionaron en la Estaci??n Espacial Internacional.
??Por qu?? ser??a perjudicial?
Aunque la NASA trabaja duro para evitar la introducci??n de tales especies en suelo marciano, cualquier signo de vida en Marte tendr??a que ser examinado cuidadosamente para asegurarse de que no se origin?? aqu?? en la Tierra.
No hacerlo podr??a generar un entendimiento err??neo de las caracter??sticas de la vida marciana.
Los microbios transportados al espacio tambi??n pueden ser una preocupaci??n m??s inmediata para los astronautas, ya que representan un riesgo para su salud y tal vez incluso provoquen un mal funcionamiento del equipo de soporte vital si este se llena de colonias de microorganismos.
Pero la protecci??n planetaria es bidireccional.
Tambi??n hay que evitar traer de vuelta “contaminantes” de otro planeta que puedan poner en peligro al nuestro y a nosotros mismos.
Esto ha sido base de muchas pel??culas de ciencia ficci??n, donde un malvado invasor “alien??gena” amenaza con acabar con toda la vida en la Tierra.
Pero podr??a volverse en parte realidad con la misi??n que la NASA y la Agencia Espacial Europea planean hacer llegar a Marte en 2028 y que, si se cumple lo previsto, en 2032 traer?? consigo de vuelta las primeras muestras del planeta rojo.
No obstante, teniendo en cuenta que las dos primeras sondas sovi??ticas aterrizaron en la superficie marciana en 1971, seguidas por el m??dulo de aterrizaje Viking 1 de EE.UU. en 1976, es probable que ya haya algunos fragmentos de ADN microbiano, y tal vez humano, en el planeta rojo.
Detectar su origen
Aun si el Perseverance, o las misiones que la precedieron, hubieran llevado accidentalmente organismos o ADN de la Tierra a Marte, tenemos formas de diferenciarlo de cualquier vida que sea verdaderamente de origen marciano.
Escondida dentro de la secuencia de ADN habr?? informaci??n sobre su procedencia.
Un proyecto en curso llamado Metasub est?? secuenciando el ADN que se encuentra en m??s de 100 ciudades del mundo.
Los investigadores de nuestro laboratorio, los equipos de Metasub y un grupo en Suiza acaban de publicar estos y otros datos metagen??micos globales para crear un “??ndice gen??tico planetario” de todo el ADN secuenciado que se haya observado.
Al comparar cualquier ADN encontrado en Marte con secuencias vistas en los ambientes est??riles del JPL, del mundo subterr??neo, de muestras cl??nicas, de aguas residuales o de la superficie del robot Perseverance antes de que abandonara la Tierra, deber??a ser posible ver si realmente son desconocidos.
Incluso si nuestra exploraci??n del sistema solar ha llevado inadvertidamente microbios a otros planetas, es probable que no sean los mismos que cuando abandonaron la Tierra.
Los ensayos de viajes espaciales y los entornos inusuales donde est??n los hacen evolucionar. Si un organismo de la Tierra se ha adaptado al espacio, o Marte, las herramientas gen??ticas que tenemos a nuestra disposici??n podr??an ayudarnos a descubrir c??mo y por qu?? cambiaron los microbios.
De hecho, las nuevas especies descubiertas recientemente en la Estaci??n Espacial Internacional por cient??ficos del JPL y nuestro laboratorio fueron similares a las encontradas en las salas est??riles (con capacidad de resistencia a altos niveles de radiaci??n).
Un aspecto positivo
A medida que se registra m??s y m??s biolog??a extrema en un programa llamado Extreme Microbiome Project, tambi??n existe la posibilidad de utilizar las herramientas evolutivas para el trabajo futuro aqu?? en la Tierra.
Podemos usar sus adaptaciones para buscar nuevos protectores solares, por ejemplo, o nuevas enzimas reparadoras del ADN que puedan protegernos contra mutaciones da??inas que derivan en c??ncer, o ayudar al desarrollo de nuevos f??rmacos.
Con el tiempo, los humanos pondremos un pie en Marte, llevando con nosotros el c??ctel de microbios que vive en nuestra piel y dentro de nuestro organismo.
Es probable que estos microbios tambi??n se adapten, muten y evolucionen.
Y tambi??n es posible que aprendamos de ellos, ya que los genomas ??nicos que se adaptan al entorno marciano podr??an secuenciarse, transmitirse a la Tierra para una esquematizaci??n adicional y luego utilizarse para terapias e investigaci??n en ambos planetas.
Dadas todas las misiones marcianas que est??n planeadas, estamos en la orilla de una nueva era de la biolog??a interplanetaria, en la que aprenderemos sobre las adaptaciones de un organismo en un planeta y las aplicaremos a otro.
Las lecciones de evoluci??n y adaptaciones gen??ticas est??n inscritas en el ADN de cada organismo, y el entorno marciano no ser?? diferente.
Marte dejar?? su huella sobre organismos que veremos cuando los secuenciemos, abriendo un cat??logo completamente nuevo de literatura evolutiva.
Esto no solo alimentar?? nuestra curiosidad, sino que es un deber de nuestra especie de proteger y preservar todas las dem??s especies.
Solo los humanos comprenden la extinci??n y, por lo tanto, solo los humanos pueden prevenirla.
Y eso es aplicable hoy, pero lo ser?? dentro de miles de millones de a??os, cuando los oc??anos de la Tierra comiencen a hervir y el planeta se vuelva demasiado caliente para que pueda haber vida en ella.
Nuestra inevitable violaci??n de la protecci??n planetaria ocurrir?? cuando comencemos a dirigirnos hacia otras estrellas, pero en ese caso, no tendremos otra opci??n.
Eventualmente, la contaminaci??n interplanetaria cuidadosa y responsable es la ??nica forma de preservar la vida.
BBC News
