Los investigadores demuestran por primera vez el potencial de la tecnología existente para detectar y caracterizar directamente la vida en Marte y otros planetas. El estudio, publicado en Fronteras en microbiología , utilizó instrumentos científicos miniaturizados y nuevas técnicas de microbiología para identificar y examinar microorganismos en el Alto Ártico canadiense, uno de los análogos más cercanos a Marte en la Tierra. Al evitar demoras que conlleva tener que devolver las muestras a un laboratorio para su análisis, elLa metodología también podría usarse en la Tierra para detectar e identificar agentes patógenos durante epidemias en áreas remotas.
"La búsqueda de vida es un foco principal de exploración planetaria, pero no ha habido instrumentación de detección de vida directa en una misión desde los años 70, durante las misiones vikingas 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, estas solo proporcionan evidencia indirecta de vida. Además, los instrumentos actuales son relativamente grandes ypesado con altos requerimientos de energía. Esto los hace inadecuados para misiones a Europa y Encelado - lunas de Júpiter y Saturno que, junto con Marte, son los objetivos principales en la búsqueda de vida en nuestro sistema solar.
El Dr. 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 la vida directamente. Usar la tecnología existente de bajo costo y bajo peso de nuevas maneras, 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 Encelado, la plataforma necesitaría trabajar en entornos con temperaturas extremadamente frías. Por lo tanto, el equipo lo probó en un sitio remoto en un análogo cercano en la Tierra: regiones polares.
"Marte es un planeta muy frío y seco, con un terreno de permafrost que se parece mucho al que encontramos en el Alto Ártico canadiense", dice el Dr. Goordial. "Por esta razón, elegimos un sitio a unos 900 km del nortePolo como un análogo de Marte para tomar muestras y probar nuestros métodos ".
Usando un dispositivo portátil de secuenciación de ADN en miniatura Oxford Nanopore MiniON, los investigadores muestran por primera vez que la herramienta no solo se puede usar para examinar muestras ambientales en entornos extremos y remotos, sino que se puede combinar con otra metodologíapara detectar vida microbiana activa en el campo. Los investigadores pudieron aislar microorganismos extremófilos que nunca antes se habían cultivado, detectar actividad microbiana y secuenciar el ADN de los microbios activos.
"La detección exitosa de ácidos nucleicos en muestras de permafrost marciano proporcionaría evidencia inequívoca de la vida en otro mundo", dice el Dr. Goordial. "Sin embargo, la presencia de ADN por sí sola no le dice mucho sobre el estado de un organismo:podría estar inactivo o muerto, por ejemplo. Al usar el secuenciador de ADN con la otra metodología en nuestra plataforma, pudimos primero encontrar vida activa, y luego identificarla y analizar su potencial genómico, es decir, los tipos de genes funcionales.tiene."
Si bien el equipo demostró que dicha plataforma podría usarse teóricamente para detectar vida en otros planetas, todavía no está lista para una misión espacial ". Se requirió que los humanos realizaran gran parte de la experimentación en este estudio, mientras que la detección de vidalas misiones en otros planetas deberán ser robóticas ", dice el Dr. Goordial." El secuenciador de ADN también necesita mayor precisión y durabilidad para soportar los largos plazos necesarios 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 herramientas de detección de vida.
Mientras tanto, la plataforma tiene aplicaciones potenciales aquí en la Tierra ". Los tipos de análisis realizados por nuestra plataforma generalmente se llevan a cabo en el laboratorio, después de enviar las muestras de vuelta desde el campo. Mostramos que ahora se pueden realizar estudios de ecología microbianaen tiempo real, directamente en el sitio, incluso en entornos extremos como el Ártico y la Antártida ", dice el Dr. Goordial.
Esto podría ser útil en áreas remotas y difíciles de muestrear, en los casos en que devolver las muestras al laboratorio puede cambiar su composición y para obtener información en tiempo real, como detectar e identificar agentes patógenos durante epidemias en áreas remotas, ocuando las condiciones están cambiando rápidamente
Y un día 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 Dr. Goordial.
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