Terraformar Marte con bacterias

Terraformar Marte con bacterias. En este artículo veremos cómo la ciencia puede elucubrar una fantasía para mayor gloria de unos egos desatados y presentarla como esperanza de la humanidad, reto ineludible y proyecto ilusionante. ¿Qué nos importa a nosotros Marte?. Después de este artículo posiblemente nos decantemos positivamente hacia esta quimera. Como especie somos así: pensamos que la hierba más verde está siempre en el valle de al lado.

La tecnología la tenemos y el conocimiento de las condiciones geoquímicas de Marte también. Entonces podríamos inocular el planeta Marte con bacterias, especialmente bacterias extremófilas capaces de crecer en ambientes difíciles y comenzar (o recomenzar) la vida en el planeta rojo. Este podría ser el mayor y más audaz experimento científico de toda la historia. Para aquellos que buscan la gloria y la trascendencia estas últimas palabras son golosas y apetecibles: ¡Crear toda una biosfera! Ver como se produce la evolución de la vida en un planeta distinto al nuestro, poner las condiciones para una futura colonización humana del planeta, y más allá...

Antes de comenzar con los datos no estaría de más recordar todos esos ejemplos, la mayoría desastrosos, de introducción de especies en nuevos hábitats: conejos en Australia, cangrejos americanos en España, uña de gato sudafricana en las dunas etc. La mayoría de esas experiencias hicieron realidad la fábula del Aprendiz de Brujo, al cual se le escapa de las manos el conjuro y acaba haciendo un desastre.

Hace cuatro mil millones de años la tierra era un erial sin vida. Volcanes por doquier, impactos de asteroides día si y día también, mareas de 300 metros arriba y abajo y una atmósfera sin oxígeno y tóxica. Más o menos el mismo panorama desagradable que reina en el resto de los planetas del sistema solar. Pero de repente y sin que sepamos muy bien como la vida apareció y apareció a lo grande: conquistó todo el planeta y lo cambió para siempre.

Las primeras bacterias eran quimioautótrofas, es decir, sólo necesitaban azufre y hierro para crecer, y de eso había en abundancia. Algunas de estas bacterias desarrollaron un mecanismo en el cual utilizando la energía de la luz solar producían unas reacciones que liberaban oxígeno. El oxígeno mataba a las bacterias que no estaban acostumbradas a este elemento con lo cual les daba una increíble ventaja. Estas bacterias se llaman cianobacterias y están todavía con nosotros, presentes en las películas de verdín, en simbiosis con los hongos en los líquenes, en el agua verde de la charca de los patos etc. Al liberar enormes cantidades de oxígeno las cianobacterias relegaron a sus predecesoras a grietas y lodos en donde el oxígeno era escaso y además causaron la primera era glacial del planeta creando un nuevo panorama en la Tierra: atmósfera rica en oxígeno y una capa de ozono protectora. En este nuevo ambiente las bacterias ensayan distintos tipos de simbiosis entre ellas dando lugar a las primeras células con nucleo, nuestras células y las de las plantas y los hongos. Es lo que se vino a llamar la explosión Cámbrica, un periodo en el que aparecieron prácticamente todos los tipos de bichos y plantas que actualmente conocemos.

La NASA envió al espacio la sonda Kepler en 2009 y desde entonces ha estado explorando el espacio para encontrar planetas similares a la Tierra capaces de tener vida. Hasta ahora ha encontrado a más de 100 candidatos. Una de cada seis estrellas, de media, albergan un planeta con condiciones para desarrollar vida. Y mientras que estas estrellas están a varios años luz de nosotros tenemos la suerte de tener en nuestro sistema solar a Marte, un planeta capaz de albergar vida a tan sólo 225 millones de km.

Pero... ¿Hubo alguna vez vida en Marte?. La mayoría de los esfuerzos de los investigadores para resolver esta pregunta se dirigen a intentar saber si alguna vez hubo agua líquida en Marte, asumiendo que el agua líquida sea una condición imprescindible para el desarrollo de vida, al menos como la conocemos e imaginamos.

En 2008 la misión Phoenix confirmó que existe agua líquida en Marte en el interior del suelo marciano. Otro robot, el Curiosity, recientemente ha demostrado que en el pasado había grandes cantidades de agua líquida en Marte. Ahora bien, si hablamos de pruebas directas de vida en Marte hay que reconocer que no las tenemos, que además la presencia de altas radiaciones de rayos ultravioleta y de compuestos oxidantes no invitan a la presencia de vida, al menos en la superficie marciana. Futuras misiones de robots podrán proporcionarnos nuevas pistas o quizá la confirmación de la vida en el planeta rojo.

Pero ¿Por qué esperara a que los robots hagan todo el trabajo?. Más discretamente aquí en la Tierra los científicos pueden utilizar sus placas petri para simular como sería las condiciones en Marte e intentar hacerlas más similares a las de la tierra empleando microbios. ¿Qué hace falta para convertir a Marte en un planeta con unas condiciones capaces de albergar vida humana?. Esta pregunta ya ha dado lugar a un nuevo término: Ecopoyesis que en griego significaría algo así como “producción de una nueva casa”.

Para volver a la vida a un planeta muerto necesitamos la semilla adecuada y el terreno apropiado. Por lo que conocemos del planeta Marte las únicas criaturas que podrían vivir en semejante infierno serían, como no, las bacterias. ¿Cómo serían esas bacterias pioneras?

¿Candidata para terraformar? La bacteria WN1359 aislada en el permafrost, crecida en el medio TSBYS a 0ºC y atmósfera y presión igual a la terrestre (círculos); atmosfera similar a la marciana y presión como la terrestre (triángulos) y atmósfera y presión como la de Marte (cuadrados).

Estas bacterias pioneras deberían realizar algunas taréas hercúleas como aumentar la presión atmosférica y la temperatura media, fundir hielo para crear charcas de agua líquida, aumentar los gases de efecto invernadero y proporcionar un escudo atmosférico contra la radiación ultravioleta. Y por supuesto tiene que hacer esto en la situación actual marciana. ¿Cuáles serían las características que debiera tener una excelente bacteria pionera? Debieran ser tolerantes al frío y capaces de crecer sobre hielo; capaces de crecer en ausencia de oxígeno; tener fotosíntesis y alta resistencia a los rayos ultravioleta y capacidad para utilizar distintos sustratos para vivir. Casi nada. Actualmente la ciencia tiene varios candidatos terrestres incluídas las cianobacterias.

La cianobacteria Chroococcidiopsis es una habitante de las rocas, altamente resistente a la desecación, hipersalinidad y capaz de vivir entre los fríos y calores más extremos. La bacteria Carnobacterium spp. crece en el permafrost a presiones atmosféricas muy bajas y sin oxígeno. Las arqueobacterias metanogénicas son capaces de crear un efecto invernadero rápido. Muchas de estas bacterias funcionan mejor como miembros de una comunidad con bacterias de distintas especies que aisladas por lo que los biólogos debieran inocular consorcios bacterianos donde unas especies proporcionasen elementos que fuesen necesarios para otras para así partir de ecosistemas bacterianos complejos capaces de proporcionar distintas soluciones metabólicas y energéticas.

Con los datos que nos proporcione la sonda Curiosity en los próximos cinco años se podrán desarrollar nuevos candidatos bacterianos a terraformar Marte. La sonda Curiosity tiene un vida estimada de 14 años así que poco a poco iremos conociendo más y más acerca de la fisicoquímica de la superficie marciana. En 2020 se espera mandar una nueva misión de acompañamiento de la Curiosity.

Mientras tanto aquí en la Tierra la búsqueda de nuevos candidatos continúa. La secuenciación masiva de ADN hace que aumente año a año el número de especies bacterianas y de arqueobacterias extremófilas conocidas. Nuestro conocimiento sobre comunidades de microbios en ambientes extremos está aumentando exponencialmente, ahora tenemos que aprender a manipularos genéticamente igual que hemos hecho con bacterias que son bien conocidas en los laboratorios como la famosa Escherichia coli. De esta manera tendremos en cada bacteria las herramientas genéticas necesarias para sobrevivir las duras condiciones climáticas marcianas. Un próximo paso ineludible será la creación de consorcios microbianos sintéticos, es decir, grupos de bacterias en que las diferentes bacterias contengan todas las herramientas químicas para transformar la superficie de Marte. Las arqueobacterias extremófilas pueden proporcionarnos un comienzo pero posiblemente necesitamos que estas bacterias evolucionen para adaptarse a Marte. Los virus seguramente jugarán un papel importante en las reorganizaciones genéticas necesarias para esa adaptación.

Algunos se preguntarán sobre los aspectos éticos de mandar bacterias terrestres para colonizar Marte. Hay que recordarles que hay científicos que postulan que la vida en nuestro planeta empezó gracias a bacterias que como autoestopistas viajaban en meteoritos que impactaron con nuestro planeta. Quizás algún día un cohete saldrá de nuestro planeta cargado de minúsculos bichitos con la misión de hacer del planeta rojo un lugar habitable y nuestra primera parada en el viaje de la humanidad hacia las estrellas.

Referencias:

Graham, J. (2004). The Biological Terraforming of Mars: Planetary Ecosynthesis as Ecological Succession on a Global Scale Astrobiology, 4 (2), 168-195.

Friedmann EI, & Ocampo-Friedmann R (1995). A primitive cyanobacterium as pioneer microorganism for terraforming Mars. Advances in space research : the official journal of the Committee on Space Research (COSPAR), 15 (3), 243-6.

Nicholson WL, Krivushin K, Gilichinsky D, & Schuerger AC (2013). Growth of Carnobacterium spp. from permafrost under low pressure, temperature, and anoxic atmosphere has implications for Earth microbes on Mars. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 110 (2), 666-71.