Células de combustible microbianas podrían detectar vida no basada en el carbono

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Detector de vida¿Cómo idearías un experimento que pueda detectar exóticas formas de vida extraterrestres en la superficie de otros planetas? Ahora los físicos han desvelado una nueva pieza del conjunto que puede hacer el trabajo.

Si existe la vida en otros planetas o lunas del Sistema Solar, ¿qué tipo de experimento enviarías para detectarla?

Éste resulta ser un problema complejo. En la década de 1970, las sondas Viking de la NASA llevaron tres experimentos a Marte que estaban específicamente diseñados para buscar vida. Para sorpresa de todo el mundo, los experimentos enviaron resultados positivos.

Pero las celebraciones pronto se acallaron cuando los científicos decidieron descartar los resultados sobre la base de que estaban provocados, no por vida, sino por el entorno severamente oxidado de Marte. El resultado fue un falso positivo (aunque no todo el mundo concuerda en esto).

Desde entonces, ninguna sonda ha llevado un experimento para detectar vida. En lugar de esto, el énfasis ha estado en recopilar evidencias sobre las condiciones en las que podrían medrar los microbios.

Hoy, Ximena Abrevaya y sus colegas de la Universidad de Buenos Aires en Argentina, sugieren una solución a este problema. Dicen que una célula de combustible microbiana puede detectar vida de una forma que es completamente independiente de su composición química. La única suposición es que la forma de vida en cuestión debe tomar la energía química del entorno y usarla para alimentar los procesos vitales, en otras palabras, que debe metabolizar.

Abrevaya y compañía han probado tales células de combustible que dicen que pueden hacer el trabajo. El dispositivo consiste en un ánodo y un cátodo separados por una membrana a través de la cual pueden pasar los protones. El ánodo está incrustado en el medio bajo investigación, como el suelo marciano.

La idea es que los procesos metabólicos, sea donde sea que hayan evolucionado, dependen de las reacciones redox que generan electrones y protones. El ánodo de la célula de combustible captura los electrones generados en el proceso mientras que los protones pasan a través de la membrana, completando el circuito. Por lo que la cantidad de corriente que fluye es un indicador directo de la cantidad de vida presente.

El equipo argentino probó el dispositivo comparando los resultados producidos por terreno que contiene vida con el mismo terreno tras ser esterilizado. Y lo han hecho con criaturas que representan arqueas, bacterias y eucariotas, los tres dominios de la vida.

De particular interés son las arqueas que comprobaron – Natrialba magadii, un microorganismo aislado del Lago Magadii en Kenia que sobrevive en condiciones de extrema salinidad, como las que pueden existir en Marte y otros lugares.

El equipo dice que los resultados fueron positivos. Las densidades de corriente y energía fueron mucho más altas cuando el ánodo estaba incrustado en muestras de terreno vivo en comparación con el terreno esterilizado, dicen.

Esto hace que las células de combustible microbiano sean un interesante candidato para los experimentos de exovida. Un aterrizador en Marte que transporte una célula de combustible microbiano simplemente tomaría dos muestras de terreno, esterilizaría una de ellas calentándola y comprobaría ambas.

Lo genial de esta aproximación es que la vida no tiene por qué estar basada en el carbono. “En contraste a los experimentos de Viking, nuestra metodología no requiere la existencia de la vida basada en el carbono”, dicen los argentinos.

Lo que el equipo argentino no discute en el artículo son las condiciones que podrían dar falsos positivos. Es posible que calentar una muestra estéril de terreno cambie su química de una forma que reduzca la cantidad de energía que fluye a través de la célula de combustible. Cómo eliminar este tipo de falsos positivos requerirá más trabajo.

Mientras tanto, tal vez la mejor forma de encontrar vida microbiana en otros planetas sea estudiar la composición de su atmósfera, como señaló James Lovelock en la década de 1960. Su idea es que a lo largo de cientos de millones de años, cualquier microorganismo cambiará la atmósfera de su planeta.

Esto debería producir una atmósfera con una firma química distintiva que esté muy lejos de las expectativas termodinámicas comunes. Esto es cierto en la Tierra: el oxígeno y el metano de nuestra atmósfera son un signo seguro de la vida que los ha generado.

Lovelock está grabado diciendo que tan pronto como vio los primeros análisis de la atmósfera marciana, que mostraba un 95% de dióxido de carbono, supo que no podía haber sido creado por la vida.

Lo que significa que es el mejor lugar para probar un experimento de exovida de células de combustible microbiano es otro completamente distinto. ¿Titán, algún otro?


Artículo de Referencia:arxiv.org/abs/1006.1585 Microbial Fuel Cells Applied To The Metabolically-Based Detection of Extraterrestrial Life

Fecha Original: 10 de junio de 2010
Enlace Original

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