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Proponen bioconstrucciones próximas al río Tinto como modelos para futuros hallazgos en Marte

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El Río Tintillo conforma un ecosistema único y su aplicación en la astrobiología sirve para obtener escenarios comunes que ayuden en la descripción y estudio de nuevos descubrimientos en otros planetas.
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Vista general del Tintillo donde se observa los estromatolitos de hierro ya formados en el cauce del río. Foto: Eduardo Mayoral
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Un equipo multidisciplinar de expertos de las universidades de Huelva, Politécnica de Madrid, Autónoma de Nuevo León en México y de Aveiro en Portugal ha caracterizado el sedimento de origen orgánico del río Tintillo, caracterizado por drenaje ácido de minas y situado en el municipio de Minas del Río Tinto en Huelva. Estas bioconstrucciones pueden servir dentro del campo de la Astrobiología como referencia para interpretar vestigios de vida en futuros hallazgos en planetas como Marte, con unas condiciones extremas que podrían ser similares a los de esta zona minera y, por ende, a las existentes en los inicios de la Tierra cuando surgieron las primeras formas de vida.

La caracterización de estos compuestos, denominados estromatolitos, en ambientes sedimentarios extremos se pueden utilizar como ejemplos modernos para estudiar las interacciones ocurridas hace millones de años entre los primeros organismos vivos y el medio en el que se desarrollaron. Concretamente durante el Precámbrico, período geológico en el que aparecieron las primeras formas de vida en la Tierra.

En el caso de los estromatolitos de hierro formados en el cauce del río Tintillo, uno de los pocos del planeta donde se forman, lo hacen en forma de extensas terrazas, es decir, laminaciones planas de forma escalonada. Están compuestos en su mayoría de algas verdes-azules y diatomeas, considerados como uno de los primeros organismos vivos del planeta. Además, aparecen en estrecha asociación con precipitados minerales y sustancias de consistencia viscosa producida por las comunidades microbianas que los forman, creando así su disposición en capas.

Al igual que los estromatolitos del Precámbrico, los del Tintillo son estructuras de origen orgánico formados por la actividad de microorganismos que atrapan y fijan el sedimento o producen la precipitación de minerales, tal y como recoge el estudio titulado ‘Acid Mine Drainage as Energizing Microbial Niches for the Formation of Iron Stromatolites: The Tintillo River in Southwest Spain’ y publicado en la revista Astrobiology.

Otra particularidad de estas bioconstrucciones del río Tintillo la marca su color marrón rojizo debido a su alto contenido en hierro. “ Los metales solubles resultantes del drenaje ácido de minas como consecuencia de la oxidación de los minerales de sulfuro de hierro (como la pirita) interaccionan con las comunidades microbianas y forman aglomerados con laminaciones alternas que se consolidan y originan escalones a diferentes alturas. El resultado son estas bioconstrucciones que denominamos estromatolitos”, explica a la Fundación Descubre la paleontóloga de la Universidad de Huelva Ana Santos, una de las autoras de este trabajo que cuenta también con la participación de especialistas en geología, biología, química e ingeniería de minas.

Elementos limitados

La presencia de estromatolitos actuales es muy limitada. Actualmente se localizan en Australia, Bahamas, EEUU, México, Chile, Argentina, Brasil, Mar Rojo y, tras la catalogación liderada por el grupo ‘Geociencias Aplicadas’ de la Universidad onubense, también se encuentran en la Faja pirítica del sur de la Península Ibérica, que abarca las provincias andaluzas de Huelva, Sevilla, y las portuguesas de Algarve y Alentejo.

Estas estructuras adoptan una gran variedad de morfologías. El crecimiento de los estromatolitos se produce debido a la petrificación y el crecimiento por adición de estos biofilms microbianos a lo largo del tiempo. Aunque la gran mayoría de los estromatolitos modernos y fósiles están compuestos de carbonato cálcico, también los hay de naturaleza silícea, de manganeso o de hierro, entre otros, como es el caso de los localizados en este enclave minero. “Alrededor de 2.000 a 3.500 millones de años, estas bioconstrucciones cubrían todas las aguas poco profundas del océano y producían oxígeno a escala industrial. Podríamos considerarlos como una especie de árboles submarinos que proporcionaron las condiciones idóneas para el desarrollo de formas de vida más eficientes antes de que existieran los árboles terrestres”, compara Santos.

Río Tintillo, un espejo al pasado y al futuro

El estudio de las bioconstrucciones presentes en este río, hermano menor del Tinto y afluente del Odiel, se enmarca en el ámbito de la astrobiología. “El río Tintillo es un espejo de lo que puede haber ocurrido en el pasado, un espacio clave para entender las condiciones que, pensamos, debieran darse para originar la vida en la Tierra. Al mismo tiempo, puede arrojar pistas sobre el futuro de la exploración de planetas extraterrestres, como Marte, ya que la exploración espacial moderna se basa en el reconocimiento de biomarcadores morfológicos. Si tras el amartizaje localizan estructuras similares morfológicamente a estas estudiadas, se podría inferir eventualmente vida extraterrestre ya que éstas requieren agentes biológicos para su formación”, compara esta científica.

Para realizar este estudio, los expertos analizaron muestras de estos sedimentos y agua procedentes del Tintillo, también conocido como río agrio por la acidez de sus aguas que concentran altos niveles de minerales sulfurosos, como la pirita, debido a la acción minera. “Utilizamos este río menor como laboratorio natural porque presenta grandes concentraciones de metales y un pH muy bajo y por tanto, niveles de acidez muy elevados. En él viven organismos extremófilos, que toleran notables condiciones de estrés en situaciones ambientales muy extremas parecidas a los ambientes arcaicos de la Tierra, y a posibles ambientes extraterrestres”, justifica la investigadora.

Además del análisis químico de la composición del agua y sedimento, examinaron al microscópico láminas delgadas de estromatolitos para caracterizar sus distintas partes e identificar los diferentes microorganismos que lo componen. “Al evaluar las distintas laminaciones del estromatolito hemos intentado comprender los mecanismos de crecimiento y aprender un poco más sobre la complejidad de estas estructuras”, matiza Santos.
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Por qué todavía no hemos contactado civilizaciones extraterrestres

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Ese interrogante es el que intenta develar un estudio de astrobiología impulsado por investigadores del Observatorio de Córdoba de la UNC y la Universidad Católica de Córdoba.
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Desde tiempos inmemoriales, la pregunta sobre si los seres humanos están solos en el universo ha permanecido abierta. Distintas hipótesis han ofrecido respuestas, pero ninguna ha podido ser verificada aún. Si acaso existieran civilizaciones en planetas distantes, ¿qué probabilidades habría de establecer algún contacto con ellas?.

Un estudio reciente del Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC) y la Universidad Católica de Córdoba (UCC) evaluó más de 150 mil simulaciones, que incluyeron 5204 escenarios posibles, con el propósito de determinar, en un análisis probabilístico, qué parámetros deberían cumplirse para favorecer una comunicación con seres inteligentes extraterrestres.

Recurrieron para ello a un método estadístico de simulaciones denominado “Montecarlo”. La metodología consiste en generar una gran cantidad de escenarios (conjuntos de parámetros a los que se les van asignando distintos valores), y realizar con ellos simulaciones numéricas.

Con esa herramienta estimaron la probabilidad de contactos causales con otras civilizaciones, siempre dentro de la Vía Láctea. Concluyeron que la ausencia de detección de señales inteligentes extraterrestres podría explicarse en función de fenómenos astrofísicos, las grandes distancias en la galaxia y la vida limitada de las civilizaciones, por lo que no sería raro que en un período de tiempo corto –como por ejemplo, 100 años– no haya detecciones.

En todas las alternativas analizadas, las posibilidades de comunicación son bajas, excepto para un escenario donde la galaxia está densamente poblada y las civilizaciones son muy antiguas. Esas chances aumentan significativamente a medida que crece el número de civilizaciones activas, si la mismas ya hubieran descubierto o desarrollado la tecnología necesaria.

Cabe destacar que si bien en la investigación se piensa el problema en términos de civilizaciones, lo que en realidad analiza son contactos causales restringidos entre nodos.

El estudio fue realizado por Marcelo Lares y Luciana Gramajo, ambos del Observatorio Astronómico de Córdoba, y José Funes, de la Universidad Católica de Córdoba.

En rigor, el estudio no realiza ninguna suposición sobre el origen o la evolución de la vida inteligente extraterrestre. Es un experimento teórico que consiste en estimar la probabilidad de contacto entre ellos, si su distribución en el tiempo y espacio fuera de cierta forma.

En este esquema, la evolución tecnológica juega un papel fundamental, ya que en función de los avances actuales es posible inferir que cualquier comunicación dentro de la galaxia se realizaría mediante ondas electromagnéticas, es decir, ondas de radio. No obstante, esto podría cambiar en el futuro, con el desarrollo de nuevas tecnologías.

Así, por ejemplo, si la Vía Láctea estuviera poblada de civilizaciones con un desarrollo equivalente al que poseía la Tierra hace diez mil años, la comunicación sería imposible. Simplemente carecerían de la tecnología necesaria para entablar cualquier contacto entre ellas.

Otra variable crucial es la densidad poblacional de los nodos y las distancias que los separan entre sí. Para comprender esto hay que considerar que la Vía Láctea tiene una extensión de 100 mil años luz. Si existieran dos civilizaciones en los márgenes opuestos, cualquier señal demoraría 200 mil años en ir de una a otra y retornar.

“Uno de los problemas al plantear las posibilidades de comunicación entre civilizaciones inteligentes, es que tanto el mensaje como el canal de comunicación deben buscarse sin un acuerdo previo. Es posible que existan dos entidades que utilizan diferentes tecnologías y entonces el contacto no sucederá”, explica Lares, investigador del OAC y autor principal del trabajo publicado.

“Otra posibilidad es que la diferencia entre sus tecnologías se deba al grado de avance. Por ejemplo, si llegara un mensaje a través de ondas gravitacionales –esto es muy especulativo, pero sirve para ilustrar la idea–, solo podríamos detectarlo una vez que contemos con esa tecnología, que fue adquirida mucho después que la tecnología para detectar ondas de radio”, completa Lares.

Según explica el astrónomo, el relevamiento del cielo y la búsqueda de las nuevas tecnologías se irá dando de manera independiente, con lo cual quizás en un futuro se consigan nuevos canales de comunicación.

“Otra idea personal, es que a pesar de que la probabilidad de éxito sea muy baja, el ‘premio’ es muy alto y podría tener un impacto muy fuerte en nuestra civilización. Por lo que en este caso, conviene intentar.” completa el astrónomo.

Otros mundos, Tierra, Humanidad y Espacio Remoto (OTHER) es un laboratorio de ideas que propone un enfoque multidisciplinar en la búsqueda de otros mundos habitados. Es un grupo conformado por investigadores en astronomía, biología, teología y filosofía, entre otras disciplinas.

Entre los temas que aborda, se encuentra la discusión sobre el impacto que tendría un eventual descubrimiento de una civilización extraterrestre en la concepción filosófica, social y religiosa de nuestra propia civilización. Para ello, revisan conceptos acerca de la naturaleza, la vida, la inteligencia y la espiritualidad, al tiempo que consideran las posibles escalas y alcance de las civilizaciones en la Vía Láctea.

Una de las principales propuestas que plantea la comunidad de búsqueda de vida extraterrestre es la exploración de nuevas estrategias de exploración, alternativas al tradicional enfoque de la radioastronomía.

Ello requiere comprender la situación en las que nos encontramos en cuanto a las limitaciones tecnológicas y físicas, y tratar de cuantificar las probabilidades de éxito inherentes a cada estrategia.

Una de las líneas de trabajo que derivaron de estas discusiones es la que utiliza métodos numéricos y modelos estadísticos para analizar diferentes escenarios de las redes de comunicación en la galaxia.
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¿Qué le pasaría al cuerpo humano si se colonizara Marte?

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En una eventual llegada al “planeta rojo” es prioritario evaluar qué pasa con la microbiota, que son los microrganismos que conviven con el humano en su intestino, piel, nariz y boca, entre otros órganos, y que resultan claves.
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Image by Yuri_B from Pixabay
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“La microbiota corresponde a los microorganismos y especies reconocidas dentro del cuerpo humano, no cada individuo por separado, sino su función como grupo, mientras que el microbioma son las condiciones donde viven esos organismos, como las estructuras o las proteínas, o lo que determine cierto comportamiento en ese lugar”. Así lo explica la profesora María Camila Orozco, magíster en Ciencias Biológicas e investigadora del Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología (GCPA-UN) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), y agrega que para estos procesos es clave entender que en el cuerpo se da el mutualismo, una relación en la que el humano sirve de “hogar” a ciertos microorganismos, y estos a su vez le brindan beneficios para vivir.

La microbiota no se limita al intestino, también está en la piel, los órganos sexuales, las cavidades nasal y oral, incluso en los pulmones, y la variedad de microorganismos es muy influenciable por el ambiente que los rodea. Por ello, si se pretende colonizar otros planetas, el ambiente sería diferente y es clave analizar qué pasa con el ser humano, con su microbiota e incluso si alguno de estos microorganismos se puede volver peligrosos para el otro.

Por ejemplo, frente a la microgravedad, un escenario constante en el viaje, la investigadora indica que eso podría desacoplar un poco el tejido del intestino y las células quedarían más expuestas de forma individual, y tampoco se sabe del todo cómo reaccionan los microorganismos a esa condición.

Recambio de microorganismos

“La microbiota ayuda en muchos procesos fisiológicos y los hace más eficientes, pero también les permite otras funciones además de las metabólicas, que nos previenen de infecciones de otros microorganismos o de patógenos oportunistas que entran al cuerpo cuando hay baja actividad inmunológica”, indica la docente.

En ese sentido, señala que la microbiota intestinal libera y modifica metabolitos que inciden en el sistema nervioso, lo que lleva a que las personas que tienen dietas que no proveen una diversidad intestinal tiendan a ser más depresivas o con desórdenes neurológicos en comparación con quienes integran en su dieta alimentos que sí la promueven.

En un potencial viaje a Marte, habría que evaluar el comportamiento de algunos de esos microrganismos ambientales –se encuentran en la atmosfera– que forman parte de la rutina y se recambian todo el tiempo.

En el marco del III Encuentro Colombiano de la Mujer y la Niña en la Ciencia, promovido por el GCPA-UN, la investigadora Orozco recalcó que las misiones que han llegado a Marte no han encontrado ningún tipo de organismo y no se sabe cómo podría ser la vida allí.

“El proyecto Mars500 simuló en tiempo real, en la Tierra, cómo sería pasar 520 días en el planeta rojo; a los participantes se les midió la composición, diversidad y dominancia de su microbioma y se encontró que un factor que la limita es la dieta, porque esta permite seleccionar algunos microrganismos y no se sabe qué tan fácil es mantener una dieta durante meses o años en el espacio”, comentó la profesora Orozco.

Por ahora, como solo hay reportes de quienes han pasado tiempo en vehículos aeroespaciales, como la Estación Espacial Internacional, se desconoce qué pasaría cuando la persona esté en contacto con la superficie marciana, su posible microbiota, el recambio y la oportunidad de colonizar otros espacios.
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ETIQUETAS • Astronomía
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