Científicos investigan cómo una bacteria podría sobrevivir a las condiciones extremas del espacio

La resistencia de ciertas bacterias en condiciones extremas ha forzado a los científicos a replantear tanto el origen de la vida en la Tierra como la protección de otros planetas visitados por misiones espaciales.

Un experimento reciente desarrollado por la Universidad Johns Hopkins demostró que los microorganismos pueden sobrevivir a presiones mecánicas extremadamente altas, similares a las que provocan grandes impactos de asteroides, lo que respalda la posibilidad de que algunas formas de vida logren viajar de un planeta a otro sobre escombros espaciales.

En este trabajo, publicado en la revista PNAS Nexus, el grupo liderado por KT Ramesh diseñó un experimento para comprobar si una bacteria denominada extremófila podía soportar la presión generada por el impacto y la eyección de materiales desde la superficie marciana, fenómeno que ha arrojado meteoritos desde Marte hasta la Tierra.

El interés radica en la hipótesis de la litopanspermia, la cual sostiene que la vida puede propagarse entre planetas adherida a fragmentos de roca expulsados por colisiones.

La pregunta científica de fondo era clara: ¿pueden los organismos biológicos sobrevivir a los formidables choques mecánicos y al entorno hostil del espacio hasta alcanzar y colonizar otro mundo? Hasta este estudio, los experimentos previos se habían limitado a especies comunes de la Tierra, y no a microorganismos con adaptaciones extremas potencialmente equivalentes a las condiciones marcianas.

Para abordar esta cuestión, el equipo eligió la bacteria Deinococcus radiodurans, un microorganismo originario de los desiertos del norte de Chile, conocido por su extraordinaria resistencia al frío, la sequedad y los altos niveles de radiación. Esta bacteria se caracteriza por presentar una “cáscara” gruesa y una capacidad notable de autorreparación de su material genético. Según declaró Ramesh a PNAS Nexus, “aún no sabemos si hay vida en Marte, pero si la hay, es probable que tenga capacidades similares” a las de Deinococcus radiodurans.

Bacterias frente a presiones extremas, superiores a las de la Fosa de las Marianas

El ensayo experimental consistió en situar una muestra de la bacteria entre dos placas metálicas, sobre las cuales se disparó un proyectil a velocidades de hasta 480 km/h utilizando una pistola de gas. Esto generó presiones en el rango de 1 a 3 gigapascales (GPa), cifras por encima de cualquier presión natural experimentada en la superficie terrestre: el fondo de la Fosa de las Marianas —el punto más profundo de los océanos de la Tierra— apenas alcanza una décima parte de un GPa.

Superado el impacto, los investigadores examinaron la viabilidad de las bacterias y buscaron daños en su material genético para determinar los mecanismos de supervivencia. Los resultados superaron claramente las expectativas del grupo. Deinococcus radiodurans sobrevivió a casi todas las pruebas realizadas a 1,4 GPa, y mostró una tasa de supervivencia del 60% a 2,4 GPa. Cuando la presión aumentó, se observaron membranas celulares dañadas y algunos daños internos, pero la mayoría de las bacterias resistió los choques menos intensos sin signos notables de deterioro.

Lily Zhao, autora principal del trabajo, relató la dificultad que encontraron para eliminar la bacteria: “Esperábamos que estuviera muerto con esa primera presión. Empezamos a dispararle cada vez más rápido. Seguimos intentando matarlo, pero era realmente difícil”. El propio equipo de soporte de las placas de acero colapsó antes que los microorganismos.

Las presiones experimentadas por los fragmentos expulsados de Marte pueden alcanzar valores cercanos a los 5 GPa en algunos casos, pero no todos los materiales eyectados enfrentan el mismo grado de estrés. Según los nuevos datos, la bacteria extiende su rango de supervivencia hasta casi los 3 GPa, un margen ampliamente superior a cualquier estimación anterior.

El hallazgo plantea directas implicancias para las políticas de protección planetaria de las agencias espaciales. Las misiones interplanetarias implementan estrictos protocolos de cuarentena tanto para evitar la contaminación de otros mundos con organismos terrestres como para impedir que formas de vida potenciales alcancen la Tierra dentro de materiales recolectados en otros cuerpos celestes.

En palabras de Zhao, “hemos demostrado que es posible que la vida sobreviva a un impacto y una eyección a gran escala. Eso significa que la vida podría potencialmente desplazarse entre planetas. ¡Quizás seamos marcianos!”

El equipo remarcó que los materiales expulsados desde Marte pueden llegar hasta las dos lunas más próximas, Fobos y Deimos, sorteando presiones menores que las que implica el traslado hasta la Tierra. Dada esa circunstancia, Fobos se convierte en un entorno especialmente vulnerable, pues registra presiones eyectadas considerablemente más bajas, lo que podría favorecer la llegada de microorganismos supervivientes.

A raíz de estos datos, Ramesh destacó la necesidad de revaluar los criterios actuales: “Tendremos que ser muy cuidadosos con los planetas que visitamos”.

El equipo investigador ahora se propone averiguar si los choques repetidos por múltiples impactos capacitan a las bacterias para desarrollar descendientes cada vez más resistentes. Abren también la puerta a experimentar con otros organismos, como los hongos, para determinar si la resistencia bacteriana se replica en otros dominios biológicos bajo condiciones análogas.

El estudio fue elaborado en colaboración con César A. Pérez-Fernández y Jocelyne DiRuggiero, cuyos aportes han profundizado la comprensión de la biología extrema y la capacidad adaptativa de la vida en el universo.

La conclusión más poderosa del trabajo, según los autores de la Universidad Johns Hopkins, es que el modelo tradicional de la panspermia terrestre debe reconsiderarse a la luz de la evidencia experimental: la vida, al menos en sus formas más resistentes, podría ser mucho más migratoria y resiliente de lo que sostenían las estimaciones previas.