ASTROBIOLOGÍA Y EXTREMÓFILOS Carlos Gamarra Marcos 1ªA Bach

Índice -La astrobiología -Los ambientes más extremos -Río tinto

1.Astrobiología: universo y vida Astrobiología: ciencia que estudia el origen, evolución y distribución de la vida en el universo Las disciplinas científicas incluidas son: astrofísica, ciencias planetarias y atmosféricas, geología, química, biología molecular y evolutiva. -Biólogos, geólogos, químicos, astrofísicos, matemáticos e ingenieros.

1.2.Origen y evolución de la vida -Tierra: único lugar que sabemos que hay vida. Para saber como surge la vida hay que saber el proceso de organización de materia de los seres vivos: -Generación espontánea o abiogénesis (Aristóteles): de materia inerte surge seres vivos. -Biogénesis: de seres vivos surgen seres vivos (Louis Pasteur) -Actualidad: +Abajo-arriba (síntesis prebiótica): la vida se origina de materia inanimada de un proceso de evolución química. +Arriba-abajo: estudio genético de los organismos actuales para averiguar las características de organismo ancestrales. (estudio de los restos, entorno y actividad vital de organismos) Con esto se llega a la conclusión de que todos los seres vivos tenemos un ancestro común: LUCA (LAST UNIVERSAL COMMON ANCESTOR): microorganismo que se relacionaba, metabolismo y autoreplicación. Las investigaciones actuales tratan de averiguar el proceso desde la evolución molecular hasta nuestro ancestro común.

1.3.Los límites de la vida Los astrobiólogos intentan averiguar la evolución de la vida para saber la evolución de la biosfera terrestre y los posibles límites para la vida en función del medio circundante para hallar la posibilidad de análogos en otros planetas. Se comenzó a estudiar ambientes extremos de la Tierra ( para posibles análogos en Marte) y se encontraron microorganismos capaces de aguantar altas temperaturas, presiones, alta acidez, salinidad o radiación: EXTREMÓFILOS

1.4.¿Cómo buscar vida en otros lugares del universo? 1-estudiar las moléculas en el medio interestelar, circunestelar (espacios que hay entre estrellas y galaxias) y en zonas donde se forman estrellas. 2-estudiar la química del universo observando la formación de moléculas de elementos (agua, amoníaco, moléculas prebióticas) 3-estudiar la formación de estrellas y discos protoplanetarios 4-búsqueda de planetas extrasolares potencialmente habitables. 5-estudiar los sistemas planetarios para conocer las condiciones astronómicas y geofísicas que hicieron posible la vida en nuestro planeta. 6-determinar la tecnología que habrá que usar en las misiones planetarias para que sean capaces de detectar vida.

2.Ambientes extremos A continuación, daremos a conocer 4 lugares de la Tierra con ciertas condiciones adversas a las requeridas para la creación de seres vivos pero aún así podemos encontrar extremófilos. Para estos microorganismo estas condiciones son beneficiosas en su desarrollo. Esto nos hace dudar de los límites de habitabilidad de un ambiente.

Desierto de Atacama (Chile) Lugar más seco del mundo Salares, geiseres y minas de cobre Ciertas zonas de este desierto son fértiles debido a la camanchaca (bruma marina), esta va cargada de sal que acaba depositándose favoreciendo el desarrollo de ciertos extremófilos Estos extremófilos son capaces de soportar la escasez de agua, la alta radiación y cambios extremos de la temperatura.

Chott El Djerid (Desierto del Sahara, Túnez) -Desierto de halita (sal) -Mayor superficie salina del Sahara -Ecosistema anaerobio, los extremófilos que habitan viven bajo tierra sin presencia de oxígeno, desprenden cantidades de metano y ácido sulfhídrico al aire

Isla Decepción (la Antártida) -Es un cono volcánico, los glaciares están cubiertos de ceniza. -Movimiento sísmico continuo debido al estar encima de una zona con actividad magmática +suelo a altas temperaturas y clima frío -Extremófilos capaces de aguantar altas temperaturas y otros temperaturas muy bajas: se demostró que la temperatura del agua no afecta en la formación de la vida.

Río Tinto (España, Huelva) -color rojizo: + pH muy ácido, alta concentración de metales pesados -extremófilos quimiolitótrofos capaces de obtener energía oxidando materia inorgánica -lugar de interés de la NASA ya que sus condiciones ambientales podrían ser similares a la de Marte

3.RÍO TINTO -Nacimiento en Peña de Hierro, llamada así por tener la mayor concentración de sulfuros metálicos del mundo. -Recorre 100km hasta su desembocadura en el océano Atlántico junto con el Odiel.

3.2.Extremófilos Los extremófilos que habitan son de dos tipos dependiendo de su localización: -los que habitan en la cuenca del río deben ajustar sus sistemas de control de pH en sus membranas dos veces al día debido a que la marea baja aumenta la acidez del pH y con marea alta hay pH neutro. Los organismos que habitan en el curso alto de Río Tinto están sometidos todo el rato a una alta acidez. Existen tres tipos de bacterias quimiolitótrofas (comen piedras) : -Acidithiobacillus ferrooxidans(1) y Leptospirillum ferrooxidans(2).: capaces de oxidar el hierro -Acidiphilium sp(3).: reduce la cantidad de hierro oxidado Estas bacterias son las responsables de la extrema acidez y elevada concentración de minerales en el río por su metabolismo y no por la actividad de la mina y sus residuos. CICLO DEL HIERRO

3.3.Análogo terrestre de Marte*(1) -Las primeras misiones enviadas a Marte durante la década de los setenta intentaron buscar señales de vida en el planeta rojo, el resultado fue nulo: la alta radiación de UV, baja temperatura, condiciones oxidantes y la ausencia de agua líquida. Las pruebas encontradas hicieron perder el interés por Marte. -¿Por qué nos ha vuelto a interesar? -Una nueva rama de la biología: la extremofilia -Posibles indicios de vida en el meteorito marciano ALH4001 -Presencia de hematites y existencia de agua-hielo en regiones polares. La Viking

3.3.Análogo terrestre de Marte*(2) -Misiones como la Spirit y Opportunity demostraron un pasado húmedo en Marte y ácido al encontrar jarosita, un sulfato de hierro que también se encuentra en Río Tinto debido a la actividad microbiana. La jarosita también nos indica que se formó en presencia de agua, con lo cual se llega a la conclusión de que hubo y tal vez haya unas condiciones idóneas para la formación de vida. -¿Estos datos son compatibles con la existencia pasada o presente de vida en Marte? Tenemos dos soluciones a esa pregunta: 1-Enviar una misión tripulada a Marte la cual aún no es posible por los problemas técnicos y de seguridad. 2-Estudiar análogos terrestres para dar la posibilidad de la existencia de vida en las condiciones marcianas. *Cabe mencionar que hay grandes diferencias de Marte con respecto a Río Tinto como la baja temperatura de la superficie marciana y su reducida presión atmosférica que dificulta la creación de agua líquida en la superficie.