Nueva técnica para encontrar vida en Marte

“La búsqueda de vida es un foco importante de exploración planetaria, pero no ha habido instrumentación directa de detección de vida en una misión desde los años 70, durante las misiones Viking a Marte”, explica la Dra. Jacqueline Goordial, una de las autoras del estudio. “Queríamos mostrar una prueba de concepto de que la vida microbiana se puede detectar e identificar directamente utilizando herramientas muy portátiles, de bajo peso y de baja energía”.

En la actualidad, la mayoría de los instrumentos en misiones de Astrobiología buscan condiciones habitables, pequeñas moléculas orgánicas y otras “biofirmas” que generalmente no podrían formarse sin vida. Sin embargo, estos proporcionan sólo evidencia indirecta de la vida. Además, los instrumentos actuales son relativamente grandes y pesados ​​con altos requerimientos de energía. Esto los hace inadecuados para las misiones a Europa y Encélado, lunas de Júpiter y Saturno que, junto con Marte, son los principales objetivos en la búsqueda de vida en nuestro Sistema Solar.

Izquierda: imagen del McGill Artic Lab. Crédito: Dra. J. Goordial.

Abajo, Derecha: Mesa de trabajo en el McGill Artic Lab en donde se analizan las muestras. Crédito Dra. J. Goordial.

 Instrumentos en miniatura

La Dra. Goordial, junto con el Profesor Lyle Whyte y otros científicos de la Universidad McGill de Canadá, adoptaron un enfoque diferente: el uso de múltiples instrumentos en miniatura para detectar y analizar directamente la vida. Utilizando nuevas tecnologías de bajo costo y bajo peso, el equipo creó una “plataforma de detección de vida” modular capaz de cultivar microorganismos a partir de muestras de suelo, evaluar la actividad microbiana y secuenciar ADN y ARN.

Para detectar y caracterizar la vida en Marte, Europa y Encélado, la plataforma tendría que funcionar en ambientes con temperaturas extremadamente frías. Por lo tanto, el equipo lo probó en un sitio remoto en un análogo cercano en la Tierra: las regiones polares.

“Marte es un planeta muy frío y seco, con un terreno de permafrost que se parece mucho a lo que encontramos en el alto Ártico canadiense”, dice la Dra. Goordial.  “Por esta razón, elegimos un sitio a unos 900 km del Polo Norte como un análogo de Marte para tomar muestras y probar nuestros métodos”.

Utilizando un dispositivo portátil de secuenciación de ADN en miniatura (Oxford Nanopore MiniON), los investigadores demuestran por primera vez que la herramienta no sólo se puede utilizar para examinar muestras ambientales en entornos extremos y remotos, sino que se puede combinar con otra metodología para detectar vida microbiana activa en el campo. Los investigadores pudieron aislar microorganismos extremófilos que nunca se habían cultivado antes, detectar la actividad microbiana y secuenciar el ADN de los microbios activos.

Esta imagen muestra los instrumentos probados en la plataforma de detección de vida. Crédito Imagen: J. Goordial et. Alabama.

Encontrar ADN en el permafrost marciano puede ser clave

“La detección exitosa de ácidos nucleicos en muestras de permafrost marciano proporcionaría evidencia inequívoca de la vida en otro mundo”, dice la Dra. Goordial.  “Sin embargo, la presencia de ADN solo no le dice mucho sobre el estado de un organismo, podría estar inactivo o muerto, por ejemplo. Al utilizar el secuenciador de ADN con la otra metodología en nuestra plataforma, pudimos primero encuentrar vida activa, y luego identificar y analizar su potencial genómico, es decir, los tipos de genes funcionales que tiene “.

Si bien el equipo demostró que una plataforma de este tipo podría usarse teóricamente para detectar la vida en otros planetas, todavía no está lista para una misión espacial. “Los humanos debieron llevar a cabo gran parte de la experimentación en este estudio, mientras que las misiones de detección de vida en otros planetas necesitarán ser robóticas”, dice la Dra. Goordial. “El secuenciador de ADN también necesita una mayor precisión y durabilidad para soportar las largas escalas de tiempo requeridas para las misiones planetarias”.

Sin embargo, la Dra. Goordial y su equipo esperan que este estudio sirva de punto de partida para el desarrollo futuro de las herramientas de detección de vida.

Mientras tanto, la plataforma tiene aplicaciones potenciales aquí en la Tierra. “Los tipos de análisis realizados por nuestra plataforma se llevan a cabo típicamente en el laboratorio, después de enviar muestras desde el campo. Mostramos que los estudios de ecología microbiana ahora se pueden hacer en tiempo real, directamente en el sitio, incluso en entornos extremos como el Ártico y Antártico “, dice la Dra. Goordial.

Esto podría ser útil en áreas remotas y difíciles de muestrear, en los casos en que devolver muestras al laboratorio puede cambiar su composición y obtener información en tiempo real, como detectar e identificar patógenos durante epidemias en áreas remotas, o cuando las condiciones están cambiando rápidamente.

Y un día, de hecho, puede proporcionar evidencia concluyente de la vida más allá de la Tierra. “Se cree que varios cuerpos planetarios tienen condiciones habitables, es un momento emocionante para la Astrobiología”, dice el Dra. Goordial.