La vida extraterrestre podría prosperar en otros planetas en base al hidrógeno
Un experimento demuestra que ciertas bacterias sobrevivieron a condiciones sin oxígeno o nitrógeno, los gases abundantes en la atmósfera terrestre.
Recreación de un exoplaneta / NASA
La ciencia busca vida en otros planetas desde hace décadas. Sin embargo, ¿quién dice que la vida se desarrolla en otros lugares de la misma forma que lo hace en la Tierra? Esta es la premisa del nuevo estudio liderado por el MIT que acaba de ser publicado en la revista « Nature Astronomy» y que se centra en analizar si hay organismos que pueden prosperar en atmósferas dominadas por el hidrógeno, un ambiente muy distinto del nuestro, rico en nitrógeno y oxígeno. Y la respuesta es que sí.
Pero, ¿por qué hidrógeno y no cualquier otro elemento? Porque este gas es mucho más liviano que el nitrógeno o el oxígeno, lo que le permitiría extenderse mucho más lejos que los planetas rocosos. Además, sería mucho más fácil de detectar y estudiar con nuestros telescopios actuales, lo que sería un plus científico. Sin embargo, habría que buscar a propósito, por lo que saber si es posible que prolifere la vida es fundamental.
«Hay una diversidad de mundos habitables, y hemos confirmado que la vida basada en la Tierra puede sobrevivir en atmósferas ricas en hidrógeno», afirma la astrónoma del MIT Sara Seager, autora principal de la investigación, quien afirma haber hallado evidencias de que formas simples de vida, como baterias, pordrían proliferar en este tipo de ambientes. «Definitivamente deberíamos agregar ese tipo de planetas al menú de opciones cuando pensamos en la vida en otros mundos, y en realidad tratamos de encontrarla».
Un ambiente parecido en la prototierra
En la Tierra primitiva, hace miles de millones de años, la atmósfera era muy diferente a la de hoy. El protoplaneta aún no había recibido oxígeno, y estaba compuesto por una sopa de gases, incluidos dióxido de carbono, metano y una fracción muy pequeña de hidrógeno. El hidrógeno permaneció en la atmósfera durante posiblemente miles de millones de años, hasta lo que se conoce como el Gran Evento de Oxidación, y la acumulación gradual de oxígeno.
La pequeña cantidad de hidrógeno que queda hoy en día es consumida por ciertas líneas antiguas de microorganismos, incluidos los metanógenos, organismos que viven en climas extremos, como en las profundidades del hielo o dentro del suelo del desierto. Estos seres se alimentan de hidrógeno, junto con dióxido de carbono, para producir metano.
Los científicos estudian habitualmente la actividad de los metanógenos cultivados en condiciones de laboratorio con 80% de hidrógeno. Pero hay muy pocos estudios que exploren la tolerancia de otros microbios a entornos ricos en hidrógeno. «Queríamos demostrar que la vida sobrevive y puede crecer en una atmósfera de hidrógeno», explica Seager en un comunicado.
Así es como el equipo amplió el hidrógeno en el experimento hasta el 100% y estudió si dos tipos de microbios podían florecer en estas circunstancias. En concreto, eligieron a la bacteria Escherichia coli, una procariota simple; y la bacteria de la levadura, más compleja y que no había sido estudiada en ambientes dominados por el hidrógeno.
Ambas son modelos recurrentes en experimentos de laboratorio. Además, pueden sobrevivir con y sin oxígeno, un beneficio para los investigadores, ya que pueden preparar sus experimentos con cualquiera de los organismos al aire libre antes de transferirlos a un entorno rico en hidrógeno.
Bajo estas premisas, cultivaron por separado ambas bacterias y después las inyectaron en unos recipientes llenos de un «caldo» o cultivo rico en nutrientes para alimentar a estos microorganismos. Luego, expulsaron el aire rico en oxígeno en las botellas y lo sustituyeron por hidrógeno. Por último, colocaron los recipientes en una incubadora, donde fueron agitadas de forma suave y para favorecer la mezcla entre microbios y nutrientes.
Cada hora, un miembro del equipo recolectaba muestras de cada botella y contaba los microbios vivos. Continuaron tomando muestras durante 80 horas. Sus resultados representaron una curva de crecimiento clásica: al comienzo de la prueba, los microbios crecieron rápidamente en número para después estabilizarse. La población, aún próspera, se mantuvo estable, ya que los nuevos microbios continuaron creciendo, reemplazando a los que murieron.
Limitaciones del estudio
Seager reconoce que los biólogos no encuentran sorprendentes los resultados. Después de todo, el hidrógeno es un gas inerte y, como tal, no es inherentemente tóxico para los organismos. «No es como si hubiéramos llenado el espacio superior con un veneno», afirma Seager. «Pero ver es creer, ¿verdad? Si nadie los ha estudiado, especialmente a los eucariotas, en un ambiente dominado por el hidrógeno, había que hacer el experimento para creerlo».
Además, la investigadora señala que el experimento no fue diseñado para mostrar si los microbios pueden depender del hidrógeno como fuente de energía, sino como punto de partida de que cierto tipo de vida podría prosperar en una atmósfera formada por hidrógeno. Pero Seager espera que el estudio fomente la conversación cruzada entre astrónomos y biólogos, particularmente en la búsqueda de planetas habitables y vida extraterrestre.
ESA / Hubble / ESO / M. Kornmesser
¿Cómo sería un planeta rico en hidrógeno?
Los astrónomos no son capaces de estudiar las atmósferas de pequeños exoplanetas rocosos con las herramientas disponibles en la actualidad; sin embargo, muchas teorías afirman que estos ambientes estarían dominados por el hidrógeno. Pero, ¿qué aspecto tendrían? Los investigadores lo asemejan con el pico más alto de la Tierra, el monte Everest. Los alpinistas a menudo se van quedando sin aire según van subiendo a la superficie, ya que la densidad de todas las atmósferas disminuye exponencialmente con la altura. Si alguien estuviera escalando el Everest en una atmósfera dominada por hidrógeno -y su cuerpo tolerara este elemento-, un gas 14 veces más ligero que el nitrógeno, podría escalar 14 veces más alto antes de quedarse sin aire.
«Es un poco difícil entenderlo, pero ese gas ligero solo hace que la atmósfera sea más expansiva», explica Seager. «Y para los telescopios, cuanto más grande sea la atmósfera en comparación con el fondo de la estrella de un planeta, más fácil será detectarla».
Si los científicos alguna vez tienen la oportunidad de probar un planeta tan rico en hidrógeno, Seager imagina que podrían descubrir una superficie diferente, pero no irreconocible. «Podemos imaginar que si perforas en la superficie, probablemente habría minerales ricos en hidrógeno en lugar de lo que llamamos oxidados, y también océanos, ya que creemos que toda la vida necesita algún tipo de líquido. Es posible que incluso aún puedas ver un cielo azul», dice la investigadora. «No hemos pensado en todo el ecosistema. Pero no necesariamente tiene que ser un mundo diferente».
