En el valle de la Universidad, hay una capa de suelo de permafrost seco cubriendo el suelo congelado con hielo permanente. El hielo en el permafrost se forma no por agua líquida, sino por congelado ... ver más
Crédito: Jackie Goordial
Tomó Jackie Goordial más de 1000 platos de Petri antes de que ella estaba lista para aceptar lo que estaba viendo. O no ver. Goordial, investigador postdoctoral del Departamento de Ciencias de los Recursos Naturales de la Universidad McGill, ha pasado los últimos cuatro años buscando signos de vida microbiana activa en el suelo permafrost tomado de uno de los lugares más fríos, más antiguos y secos de la Tierra: en University Valley , Ubicada en los valles secos McMurdo de la Antártida, donde las condiciones extremas de frío y sequía han persistido durante más de 150.000 años. La razón por la que los científicos están buscando vida en esta área es que se cree que es el lugar en la Tierra que más se asemeja al permafrost encontrado en la región polar norte de Marte en el sitio de aterrizaje de Phoenix.
"He estado tratando de animarla diciéndole que no encontrar la vida es importante también", dice Lyle Whyte, el supervisor de Goordial. "Al entrar en el estudio, estábamos seguros de que podríamos detectar un ecosistema microbiano viable y viable en los suelos permafrost de University Valley, como nosotros y otros hemos hecho en el permafrost ártico y antártico, incluso en otros sitios en las elevaciones más bajas de la Antártida. Es difícil para ambos creer que podemos haber alcanzado un umbral frío y árido donde incluso la vida microbiana no puede existir activamente ".
Perforación de microbios en la Antártida
Lo que llevó a los investigadores a University Valley fue un proyecto de ASTEP de la NASA (ciencia y tecnología de la astrobiología para explorar planetas) para probar el taladro IceBite, un taladro de permafrost diseñado para perforar el permafrost marciano. La temperatura media del aire diario en el verano antártico de 2013, cuando Goordial recogido el permafrost muestras que probó tanto en el lugar y más tarde en el laboratorio, fue? 14 ° C y nunca se elevó por encima de 0 ° C, por lo que el permafrost difícil de perforar.
El equipo de McGill analizó muestras de dos pozos de permafrost que alcanzaron una profundidad de sólo 42 cm y 55 cm por debajo de la superficie. Esto puede no sonar como mucho, pero la perforación en permafrost para obtener muestras de suelo para la prueba es muy difícil.
"Cada vez que perforar en el suelo congelado y tiene algo de hielo en el proceso de perforación crea fricción que se derrite el hielo. El agujero volverá a congelarse en segundos si la perforación se interrumpe, congelando la broca en el agujero ", dice Whyte. Recuerdo perforar en el Ártico y perder un taladro en uno de los agujeros que habíamos hecho, sólo porque se congeló en el hielo antes de que pudiéramos sacarlo.
"Estudios anteriores en los valles secos inferiores de la Antártida y en los lagos subglaciales nos daban la impresión de que la vida microbiana era rica en las regiones frías. ¡Pero esto es finalmente Marte!"Dice Chris McKay del Centro de Investigación Ames de la NASA." University Valley tiene el suelo más frío y seco que podemos encontrar en la Tierra. Y la vida es realmente tener un tiempo difícil de allí. Este es sin duda el campo de entrenamiento para la búsqueda de evidencia de vida en Marte y un resultado extremadamente importante para el esfuerzo astrobiológico de la NASA ".
Todas las pruebas resultaron negativas
El equipo de investigación realizó una variedad de pruebas, tanto en el campo (donde no encontraron evidencia de dióxido de carbono o metano - un gas usado por todos los seres vivos - en el suelo) y luego de nuevo en el laboratorio de McGill en Montreal. Enviaron muestras de suelo para pruebas de ADN, buscando fósforos con genes particulares conocidos por ser encontrados en microbios y hongos; Trataron de estimular el crecimiento microbiano en una amplia variedad de sustancias y luego contar las células producidas; Y utilizaron ensayos de actividad de radiorrespiración altamente sensibles, que implican alimentar a los microorganismos del suelo una fuente de alimento que ha sido marcada con carbono radiactivo, que puede usarse entonces para detectar si los microorganismos están activos.
Las pruebas no mostraron signos de vida activa.
"No pudimos detectar ninguna actividad microbiana dentro de estas muestras", dice Whyte. "Cualquier rastros muy limitados que pudimos encontrar de la vida microbiana en estas muestras son muy probablemente los restos de microbios que están latentes o se están muriendo lentamente. Dada la continua sequedad y las temperaturas sub-congeladas, y la falta de agua disponible, incluso en verano, es poco probable que las comunidades microbianas puedan crecer en estos suelos ".
Goordial añade: "No sabemos si hay actividad más allá de nuestros límites de detección. Todo lo que podemos decir con seguridad es que después de usar todos los métodos actuales de pruebas disponibles para nosotros, las muestras son diferentes a cualquier otro permafrost que hemos encontrado hasta la fecha en la Tierra "
Implicaciones para la búsqueda de la vida en Marte
"Si las condiciones son demasiado frías y secas para apoyar la vida microbiana activa en un clima análogo en la Tierra, entonces las condiciones más frías de secado en el permafrost de la superficie cercana en Marte son poco probable que contenga la vida". Dice Whyte. "Además, si no podemos detectar la actividad en la Tierra, en un ambiente que está lleno de microorganismos, será extremadamente improbable y difícil detectar esa actividad en Marte".
En una nota positiva, sin embargo, los investigadores añaden que esto sugiere que cualquier microorganismo que pueda ser transportado a Marte desde la Tierra por error es poco probable que sea capaz de sobrevivir en la superficie marciana, algo que es de interés actual para la protección planetaria.
Crédito: Jackie Goordial
Tomó Jackie Goordial más de 1000 platos de Petri antes de que ella estaba lista para aceptar lo que estaba viendo. O no ver. Goordial, investigador postdoctoral del Departamento de Ciencias de los Recursos Naturales de la Universidad McGill, ha pasado los últimos cuatro años buscando signos de vida microbiana activa en el suelo permafrost tomado de uno de los lugares más fríos, más antiguos y secos de la Tierra: en University Valley , Ubicada en los valles secos McMurdo de la Antártida, donde las condiciones extremas de frío y sequía han persistido durante más de 150.000 años. La razón por la que los científicos están buscando vida en esta área es que se cree que es el lugar en la Tierra que más se asemeja al permafrost encontrado en la región polar norte de Marte en el sitio de aterrizaje de Phoenix.
"He estado tratando de animarla diciéndole que no encontrar la vida es importante también", dice Lyle Whyte, el supervisor de Goordial. "Al entrar en el estudio, estábamos seguros de que podríamos detectar un ecosistema microbiano viable y viable en los suelos permafrost de University Valley, como nosotros y otros hemos hecho en el permafrost ártico y antártico, incluso en otros sitios en las elevaciones más bajas de la Antártida. Es difícil para ambos creer que podemos haber alcanzado un umbral frío y árido donde incluso la vida microbiana no puede existir activamente ".
Perforación de microbios en la Antártida
Lo que llevó a los investigadores a University Valley fue un proyecto de ASTEP de la NASA (ciencia y tecnología de la astrobiología para explorar planetas) para probar el taladro IceBite, un taladro de permafrost diseñado para perforar el permafrost marciano. La temperatura media del aire diario en el verano antártico de 2013, cuando Goordial recogido el permafrost muestras que probó tanto en el lugar y más tarde en el laboratorio, fue? 14 ° C y nunca se elevó por encima de 0 ° C, por lo que el permafrost difícil de perforar.
El equipo de McGill analizó muestras de dos pozos de permafrost que alcanzaron una profundidad de sólo 42 cm y 55 cm por debajo de la superficie. Esto puede no sonar como mucho, pero la perforación en permafrost para obtener muestras de suelo para la prueba es muy difícil.
"Cada vez que perforar en el suelo congelado y tiene algo de hielo en el proceso de perforación crea fricción que se derrite el hielo. El agujero volverá a congelarse en segundos si la perforación se interrumpe, congelando la broca en el agujero ", dice Whyte. Recuerdo perforar en el Ártico y perder un taladro en uno de los agujeros que habíamos hecho, sólo porque se congeló en el hielo antes de que pudiéramos sacarlo.
"Estudios anteriores en los valles secos inferiores de la Antártida y en los lagos subglaciales nos daban la impresión de que la vida microbiana era rica en las regiones frías. ¡Pero esto es finalmente Marte!"Dice Chris McKay del Centro de Investigación Ames de la NASA." University Valley tiene el suelo más frío y seco que podemos encontrar en la Tierra. Y la vida es realmente tener un tiempo difícil de allí. Este es sin duda el campo de entrenamiento para la búsqueda de evidencia de vida en Marte y un resultado extremadamente importante para el esfuerzo astrobiológico de la NASA ".
Todas las pruebas resultaron negativas
El equipo de investigación realizó una variedad de pruebas, tanto en el campo (donde no encontraron evidencia de dióxido de carbono o metano - un gas usado por todos los seres vivos - en el suelo) y luego de nuevo en el laboratorio de McGill en Montreal. Enviaron muestras de suelo para pruebas de ADN, buscando fósforos con genes particulares conocidos por ser encontrados en microbios y hongos; Trataron de estimular el crecimiento microbiano en una amplia variedad de sustancias y luego contar las células producidas; Y utilizaron ensayos de actividad de radiorrespiración altamente sensibles, que implican alimentar a los microorganismos del suelo una fuente de alimento que ha sido marcada con carbono radiactivo, que puede usarse entonces para detectar si los microorganismos están activos.
Las pruebas no mostraron signos de vida activa.
"No pudimos detectar ninguna actividad microbiana dentro de estas muestras", dice Whyte. "Cualquier rastros muy limitados que pudimos encontrar de la vida microbiana en estas muestras son muy probablemente los restos de microbios que están latentes o se están muriendo lentamente. Dada la continua sequedad y las temperaturas sub-congeladas, y la falta de agua disponible, incluso en verano, es poco probable que las comunidades microbianas puedan crecer en estos suelos ".
Goordial añade: "No sabemos si hay actividad más allá de nuestros límites de detección. Todo lo que podemos decir con seguridad es que después de usar todos los métodos actuales de pruebas disponibles para nosotros, las muestras son diferentes a cualquier otro permafrost que hemos encontrado hasta la fecha en la Tierra "
Implicaciones para la búsqueda de la vida en Marte
"Si las condiciones son demasiado frías y secas para apoyar la vida microbiana activa en un clima análogo en la Tierra, entonces las condiciones más frías de secado en el permafrost de la superficie cercana en Marte son poco probable que contenga la vida". Dice Whyte. "Además, si no podemos detectar la actividad en la Tierra, en un ambiente que está lleno de microorganismos, será extremadamente improbable y difícil detectar esa actividad en Marte".
En una nota positiva, sin embargo, los investigadores añaden que esto sugiere que cualquier microorganismo que pueda ser transportado a Marte desde la Tierra por error es poco probable que sea capaz de sobrevivir en la superficie marciana, algo que es de interés actual para la protección planetaria.
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