¿Existe vida en otras partes del universo? Si es así, ¿cómo lo buscan e identifican los científicos? Encontrar vida más allá de la Tierra es extremadamente difícil, en parte porque otros planetas están muy lejos y en parte porque no estamos seguros de qué buscar.
Sin embargo, los astrobiólogos han aprendido mucho sobre cómo encontrar la vida en entornos extraterrestres, principalmente estudiando cómo y cuándo la Tierra primitiva se volvió habitable.
Mientras que los equipos de investigación de la NASA están peinando directamente la superficie de Marte en busca de signos de vida, nuestra grupo de investigación interdisciplinario es usando un sitio aquí en la Tierra para aproximarse a las condiciones ambientales antiguas en Marte.
Una vista cercana del sitio de Clarkia donde se pueden observar capas de arcilla lacustre y ceniza volcánica. Este sitio representa a Marte en nuestro trabajo. taylor vahey
Contenido dentro del norte de Idaho Sitio fósil del Mioceno medio de Clarkia son sedimentos que preservan algunas de las moléculas marcadoras biológicas más diversas de la Tierra, o biomarcadores. Estos son restos de vidas pasadas que ofrecen vislumbres de la historia de la Tierra.
Un lago antiguo
Hace unos 16 millones de años, un flujo de lava en lo que un día sería Clarkia, Idaho, represó un sistema de drenaje local y creó un lago profundo en un valle estrecho y empinado. Aunque el lago se secó desde entonces, la intemperie, la erosión y actividad humana han expuesto sedimentos del antiguo lecho del lago.
Durante casi cinco décadas, equipos de investigación como el nuestro, liderados por Dr. Hong Yang y Dr. Qin Leng – han utilizado restos fósiles y biogeoquímica reconstruir ambientes pasados de la región del lago Clarkia Mioceno.
La profundidad del lago creó el perfectas condiciones para proteger los restos microbianos, vegetales y animales que cayeron al fondo del lago. De hecho, los sedimentos están tan bien conservados que algunas de las hojas fosilizadas todavía muestran los colores otoñales de cuando se hundieron en el agua hace millones de años.
Una hoja de magnolia fósil que muestra colores otoñales (rojizos). Esta hoja probablemente se cayó de un árbol en otoño, una vez que los árboles detuvieron la fotosíntesis durante el invierno y se hundieron hasta el fondo del lago, donde fue enterrada. La hoja conservó su color otoñal durante 16 millones de años, aunque una vez desenterrada y expuesta al aire, rápidamente se oxidó y perdió su color. Roberto Patalano
Hoy en día, los antiguos lechos de lagos de la Tierra se están volviendo ajustes importantes para aprender sobre entornos habitables en otros planetas.
Moléculas marcadoras biológicas
Sedimentos del lago Clarkia contener una suite de biomarcadores antiguos. Estos compuestos, o clases de compuestos, pueden revelar cómo los organismos y sus entornos funcionaron en el pasado.
Desde el descubrimiento de la Sitio de fósiles de Clarkia en 1972múltiples equipos de investigación han utilizado varios tecnologías de punta para analizar diferentes biomarcadores.
Algunos de los encontrados en Clarkia. incluir ligninaque es el tejido de soporte estructural de las plantas, Lípidos como grasas y ceras.y posiblemente ADN y aminoácidos.
Comprender los orígenes, la historia y los factores ambientales que han permitido que estas biofirmas permanezcan tan bien conservadas en Clarkia también puede permitir a nuestro equipo predecir el potencial de preservación de la materia orgánica en antiguos depósitos de lagos en Marte.
Estudiando firmas de vida en Marte
En 2021, el Rover Perseverancia de Marte aterrizó sobre depósitos de lagos en Marte Cráter Jezero. Jezero es un cráter de impacto de meteorito que se cree que alguna vez estuvo inundado de agua y alberga un antiguo delta de un río. Es posible que haya vida microbiana en el lago del cráter de Jezero, y sus biomarcadores podrían encontrarse hoy en los sedimentos del lecho del lago. Perseverance ha estado perforando la superficie del cráter para recolectar muestras que podrían contener signos antiguos de vida, con la intención de devolver las muestras a la Tierra en 2033.
El Perseverance Rover está recolectando muestras para aprender más sobre el entorno de Marte. NASA/JPL-Caltech vía AP
Clarkia tiene muchas similitudes con el cráter Jezero. Tanto Clarkia como el cráter Jezero tienen antiguos depósitos lacustres derivado de sílice rica, roca basáltica que se formó bajo un clima con temperaturas más altas, alta humedad y una atmósfera rica en dióxido de carbono.
En Clarkia, estas condiciones preservaron los biomarcadores microbianos en el antiguo lago. Configuraciones similares podrían tener lagos formados en la superficie de Marte.
Las muestras La perseverancia es coleccionar. contienen la historia geológica y climática del lugar de aterrizaje del cráter Jezero y pueden incluso contener biomarcadores conservados de vida antigua.
Mientras Perseverance continúa con su misión, nuestro grupo está estableciendo criterios para autenticación biomolecular. Eso significa que estamos desarrollando formas de determinar si los biomarcadores antiguos de la Tierra, y con suerte de Marte, son verdaderos ecos de vida, en lugar de contaminación reciente o moléculas de fuentes no vivas.
Para ello, estamos estudiando biomarcadores de hojas y sedimentos fósiles de Clarkia y desarrollando experimentos de laboratorio utilizando Simulantes marcianos. Este material simula las propiedades químicas y físicas de los sedimentos del lago del cráter Jezero.
Al descifrar las fuentes, la historia y la preservación de los biomarcadores relacionados con los antiguos depósitos del lago Clarkia, esperamos desarrollar nuevas estrategias para estudiar las muestras del Perseverance Rover una vez que estén de regreso en la Tierra.
Robert Patalano es profesor de ciencias biológicas y biomédicas en la Universidad Bryant. Este artículo se republica desde La conversación debajo de Licencia Creative Commons. Leer el artículo original.