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

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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Comments (5)

  1. Un post muy interesante

    Simplemente decir que cuando leí que iban a tomar una muestra en el planeta nosécuantitos y esterilizarla me ha recorrido un escalofrío la columna. No sé si habrá otras maneras de detectar vida, pero cargarse la mitad de los primeros organismos que encontremos me parece ir por el universo haciendo el bestia… como hacemos siempre. Un día igual nos van a dar un par de tortas.. y con razón.

    Saludos

    Javier

    • Un placer verte por aquí Javier. El punto débil de esta aproximación lo veo, como se comenta, en establecer una línea base adecuada sobre la no-vida que nos permita distinguir claramente la vida, y para esto no tengo muy claro el mejor método. Tampoco creo que tomar una muestra de unos pocos microgramos y esterilizarla sea para echarse las manos a la cabeza, desde luego, cosas peores hemos hecho, incluso en nuestro propio planeta. Entiendo también que esta muestra inicial esterilizada sienta la línea base y no es necesario repetir el proceso de esterilizado en cada muestreo.

      Un saludo

      • Paso mucho por aquí, Manuel, estoy suscrito ;)

        Entendo que es algo un poco irracional, pero salir al espacio a cargarme vida extraterrestre… joé… se me hace cuesta arriba. Aunque sea un bichico.

        Y. desde luego, como dices, no está muy claro el nivel de referencia. En el propio texto se sugiere entre líneas que la muestra estéril no da un “cero”.

        Hace tiempo oí otra aproximación que me gustó más, no sé si es más efectiva o más fácil. Decían que la vida se caracterizaba sobre todo por “el orden”. Supongo que nos confundiremos con cristalizaciones u ordenaciones aleatorias, pero a mí también me parece que la “disminución local” de entropía es la característica más acusada de la vida.

        Saludos

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

    ¿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….

  3. Francisco Ruiz V.

    respecto a este tema de la vida y dejando por un momento de lado la parte ética del asunto como ya ha sido comentado aquí por Javier, eso que me suena a “intervencionismo galáctico”, me surge una duda…

    Se ha hablado bastante sobre la posibilidad de que en X entorno pueda sostenerse la vida, bajo el supuesto de que en la tierra, en condiciones algo similares, si se ha mantenido. mi duda es ¿se ha pensado envíar alguna sonda con vida terrestre para sembrarla en marte o la luna y posteriormente estudiar su comportamiento?

    E insisto, me gustaría por ahora dejar fuera la parte ética del asunto, en primer lugar porque no es algo que se esté llevando a cabo en este momento… (o eso creo), en segundo lugar porque sería un debate esteril, por ahora… ya sabemos que esto se ha propuesto pero con argumentos distintos, los cuales llevan invariablemente a un debate ético. y además, no sé si hoy hay un debate sobre los avances en ciencia y tecnología que podría representar dar ese paso.

    por eso pensé preguntar, entre otras cosas,
    ¿hay alguna entidad, privada o pública, que ya lo haya propuesto, precisamente bajo el argumento de mejorar la detección de vida en el espacio?
    ¿se tendrá la tecnología para llevar a cabo un experimento como éste?

    ¿sugerencias?

    FRV

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