Panorama marciano capturado por rover, revelando terreno rocoso e instrumentos de análisis en primer plano. (Foto: Instagram)
¿Marte podría tener condiciones para albergar vida tal como la conocemos? Para investigar una de las cuestiones más intrigantes de la exploración espacial, investigadores del Laboratorio de Astrobiología (AstroLab) del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (USP) cuentan con un aliado inesperado: la bacteria Staphylococcus nepalensis.
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Descubierta en 2003 en el tracto digestivo de cabras de Nepal, la bacteria también se ha hallado en varios otros hospedadores y entornos, como en la saliva de gatos domésticos y en algunas lagunas hipersalinas de la región de Araruama, en el estado de Río de Janeiro, donde la concentración de sal supera la del agua de mar.
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Debido a su capacidad de sobrevivir en un ambiente tan desafiante, S. nepalensis está siendo sometida a experimentos que simulan algunas de las condiciones extremas de Marte, como las que se dan en las llamadas salmueras intermitentes: pequeños flujos de agua extremadamente salada que se forman durante breves períodos sobre la superficie marciana.
Estudiar la resistencia de esta bacteria a altas concentraciones de sales y a cambios bruscos de salinidad ayuda a comprender hasta qué punto los entornos transitorios de Marte podrían ofrecer condiciones mínimas para la supervivencia de microrganismos extremófilos. Estos organismos son capaces de desarrollarse en situaciones extremas que serían letales para la mayoría de las formas de vida conocidas.
AMBIENTE HOSTIL
En 2019, un grupo de investigación vinculado al AstroLab identificó la presencia de S. nepalensis en muestras recogidas en el complejo de lagunas que se extiende por seis municipios de la Región de los Lagos, en el litoral fluminense, donde se encuentra la mayor masa de agua hipersalina permanente del mundo. La bacteria se detectó en la laguna Brejo do Espinho, un cuerpo de agua salada que se conecta con el mar a través de un canal. Esta laguna tiene una profundidad media muy baja, entre 2 centímetros y 2 metros, lo que intensifica la variación de salinidad a lo largo del año.
Durante los periodos de sequía, la concentración de sal aumenta drásticamente; en las épocas de lluvia, desciende. No todos los microorganismos resisten esta variación estacional, pero S. nepalensis se ha adaptado tan bien que se ha convertido en un modelo de estudio para reproducir las condiciones de un escenario marciano hostil.
LOS SUELOS Y SALES DE MARTE
En la Tierra, el sal más abundante es el cloruro de sodio, seguido de carbonato de calcio, sulfato de calcio y bicarbonato de sodio. Ninguno de esos compuestos posee caotropicidad, la capacidad de desorganizar macromoléculas esenciales para la vida, como proteínas y ADN. Sin embargo, desde la misión Phoenix en 2008, sabemos que en la superficie marciana abundan los percloratos: sales raras en la Tierra pero comunes en Marte. En concreto, percloratos de calcio, magnesio y sodio, extremadamente caotrópicos para las estructuras biológicas.
A pesar de ello, los percloratos más comunes en Marte presentan una propiedad clave: son higroscópicos, es decir, atraen moléculas de agua y reducen drásticamente el punto de congelación de las disoluciones. Esto favorece la formación de salmueras líquidas intermitentes, incluso con temperaturas medias de unos –60 °C, que pueden oscilar entre –150 °C en los polos y 20 °C cerca del ecuador marciano.
VERANOS EN EL PLANETA ROJO
El equipo del AstroLab investiga cómo S. nepalensis podría adaptarse a los ciclos térmicos y salinos de Marte. Durante el día marciano de verano, la temperatura asciende lo suficiente como para fundir las salmueras y aumentar la disponibilidad de agua líquida, esencial para las reacciones químicas de la vida. Por la noche, el descenso térmico provoca la congelación de esas mismas salmueras, concentrando la sal y limitando el agua libre. Estos rápidos cambios en salinidad y disponibilidad hídrica suponen un gran reto para la supervivencia de cualquier microorganismo.
Los experimentos, llamados informalmente “Summer on Mars”, buscan demostrar si la flexibilidad adaptativa de S. nepalensis frente a variaciones de salinidad en la laguna fluminense puede ser un indicador de su potencial resistencia a los estresores ambientales marcianos.
TRANSFERENCIA DE GENES
Además de su tolerancia a fluctuaciones de sal, S. nepalensis destaca por su capacidad de transferir horizontalmente genes de resistencia a antibióticos a especies como Staphylococcus aureus, un patógeno presente en la piel y vías respiratorias de humanos y otros animales. Este mecanismo de transferencia genética horizontal —adquisición de nuevos rasgos dentro de una misma generación— preocupa a los científicos, ya que puede acelerar la evolución y aumentar la resistencia de bacterias peligrosas para la salud humana.
Los investigadores del AstroLab analizan el genoma de S. nepalensis para identificar los mecanismos moleculares detrás de su resistencia a percloratos y a cambios extremos de salinidad. Comprender estos procesos aportará datos valiosos sobre la habitabilidad de Marte y sobre cómo la vida microbiana puede adaptarse a condiciones extremas en otros planetas y lunas.
