¿Polvo de Marte como base para la vida?
No hay problema para ciertas bacterias
Un equipo internacional de investigación dirigido por el Dr. Cyprien Verseux, científico del ZARM, ha identificado una subespecie de cianobacteria que parece ser la más adecuada para ser utilizada en un sistema biológico de apoyo a la vida que permitiría a los seres humanos sobrevivir en Marte. Los resultados se publican en la revista "Applied and Environmental Microbiology".
Ilustración de un fotobiorreactor como parte de un sistema de soporte vital biológico para un hábitat en Marte.
Copyright: Joris Wegner / ZARM, Universität Bremen
A primera vista, el inhóspito entorno del Planeta Rojo parece tener pocos recursos utilizables para un sistema de apoyo a la vida o la producción de alimentos. Sin embargo, la atmósfera, rica en carbono (95%) y nitrógeno, y el suelo rojo del regolito, rico en hierro y en otros metales y minerales, son idóneos para estos bioprocesos, y la clave son las cianobacterias: Mientras que en la Tierra suelen aparecer como molestas algas azul-verdosas y estropean nuestro placer del baño veraniego, en el contexto de Marte pueden describirse como maestras de la supervivencia. Alimentados por el polvo y la atmósfera marcianos, y con capacidad de fotosíntesis, algunos microorganismos de este filo podrían producir oxígeno y formar biomasa, que podría servir para diversos fines, entre ellos la producción de alimentos.
"Cuando los humanos vayan a Marte, necesitaremos proporcionarles grandes cantidades de productos consumibles: comida, agua, oxígeno y, a veces, medicamentos. Y para que nuestra presencia allí sea sostenible, todo eso no puede venir de la Tierra, los costes y los riesgos serían demasiado elevados", afirma el Dr. Cyprien Verseux, jefe del Laboratorio de Microbiología Espacial Aplicada del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad de la Universidad de Bremen.
¿Qué hace que la bacteria modelo sea tan especial?
El planteamiento de diseñar un sistema de soporte vital basado en las cianobacterias no es nuevo en la investigación de la exploración espacial, pero los avances en este campo se han visto frenados por la falta de una bacteria modelo compartida: el filo de las cianobacterias cuenta con miles de especies. Cyprien Verseux y sus colegas han identificado ahora la cepa de cianobacterias Anabaena sp. PCC 7938 como una muy prometedora para un sistema de apoyo a la vida en Marte. Sugieren que podría ser el modelo compartido que el campo necesita.
Cómo llegaron a los resultados explicó Cyprien Verseux: "Primero preseleccionamos algunas cepas de cianobacterias basándonos en los conocimientos ya disponibles. A continuación, buscamos información en el ADN genómico de estas cepas y, por último, las comparamos mediante una serie de experimentos en el laboratorio. En resumen, teníamos dos conjuntos de criterios: El primero se refería a la capacidad de las cianobacterias para alimentarse de los recursos disponibles en Marte. El segundo se refería a sus capacidades para apoyar el crecimiento de otros organismos, como plantas comestibles y otras bacterias, que serían muy valiosas pero no podrían utilizar los recursos marcianos tan directamente".
Para este último punto, el equipo logró, entre otras cosas, cultivar la lenteja de agua como planta superior, rica en nutrientes, utilizando extractos de la biomasa de la cianobacteria como única materia prima. "Esta planta crece extremadamente rápido y es completamente comestible", dijo Tiago Ramalho, también científico del ZARM y primer autor del estudio, "lo que la convierte en una candidata principal para la agricultura en Marte". De lo que se alegra: "Como dato curioso, en realidad aislamos nuestra lenteja de agua de un arroyo del parque paisajístico de Bremen".
Perspectiva de la investigación
Con estos descubrimientos, el equipo científico espera impulsar la investigación sobre los llamados procesos de utilización de recursos in situ para Marte, es decir, la utilización de recursos que son nativos del Planeta Rojo. Para Cyprien Verseux la perspectiva es clara: "Nuestro trabajo, y el de los colegas en este campo, ha aportado pruebas de concepto prometedoras. Parece que las cianobacterias podrían efectivamente alimentarse de los recursos marcianos y, luego, servir para alimentar otros bioprocesos de interés. Pero saber que este sistema podría funcionar no es suficiente. Tenemos que mejorarlo, evaluar si podría ser lo suficientemente eficiente como para que merezca la pena integrarlo en las misiones a Marte y, en caso afirmativo, desarrollar soluciones prácticas, incluyendo el hardware y los procesos".
También quieren comprender mejor los mecanismos biológicos que hacen que la cepa seleccionada de Anabaena sp. PCC 7938 sea tan valiosa. "Las cosas acaban de empezar y la cantidad de trabajo de investigación que queda podría ser desalentadora. Afortunadamente, está tomando la dirección de un esfuerzo altamente colaborativo: El número de equipos que contribuyen a los sistemas de apoyo a la vida basados en cianobacterias está aumentando rápidamente", dijo Verseux. El equipo del ZARM espera que su cepa modelo facilite la comparación de resultados y el aprovechamiento del trabajo de los demás.
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