Il rilevamento di biomarcatori nei laghi glaciali sulla Terra potrebbe aprire la strada agli astrobiologi per rilevare prove di vita su altri mondi, e svelare anche le proprietà degli ambienti in cui quella vita viveva.

In alto sulle Ande in Cile, l'incessante radiazione ultravioletta (UV) fa esplodere le acque povere di nutrienti di Laguna Negra e Lo Encañado, due laghi alimentati da ghiacciai in rapido scioglimento. In questo ambiente ostile e remoto, i ricercatori stanno sperimentando la tecnologia di rilevamento della vita per vedere se possiamo usarla su altri pianeti.

La comprensione di questi sistemi lacustri aiuterà gli scienziati a interpretare i biomarcatori negli antichi laghi sia sulla Terra che su altri pianeti. Sebbene gli organismi stessi siano morti da tempo, le tracce e la storia della loro morte sono codificate nelle biomolecole che ricoprono i sedimenti dei laghi.

Le implicazioni di queste biomolecole si estendono ben oltre i confini di questi laghi:potrebbero aiutare gli scienziati a ricreare la storia evolutiva della vita extraterrestre. I risultati degli scienziati sono stati descritti in un recente articolo su Astrobiology.

"Una volta che un microbo muore, diversi fattori fisico-chimici – come umidità, temperatura, ossigeno, o la presenza di metalli – influenzare la degradazione o alterazione chimica delle sue strutture e componenti molecolari, " dice l'autore principale Victor Parro, con sede presso il Centro de Astrobiologia, a Madrid, Spagna.

Alcuni biomarcatori sono caratteristici di alcuni gruppi di microbi e persino di particolari metabolici, lui dice. "Da queste informazioni è possibile dedurre com'era l'ambiente in cui si sono sviluppati".

Laghi del cratere

Nelle Ande, questo può dirci del paleoclima delle montagne e dei loro ghiacciai in rapido disgelo. Ma potrebbe svelare le storie geochimiche e atmosferiche di altri mondi, come Marte e Titano, la luna di Saturno.

"Questi laghi d'alta quota nelle montagne delle Ande sono interessanti per l'astrobiologia perché sono esposti ad alti livelli di radiazioni ultraviolette, "dice Lewis Dartnell, un astrobiologo dell'Università di Westminster, a Londra, che non è stato coinvolto nella ricerca. "Capire come la vita microbica nel lago fa fronte a questi livelli di UV è importante per la ricerca della vita oltre la Terra - su Marte, Per esempio, dove si ritiene che un tempo vi fossero laghi craterici ma anche livelli UV molto elevati. "

I ricercatori hanno utilizzato un Life Detector Chip (LDChip) per cercare questi frammenti di vita. Un LDChip è un biosensore in grado di rilevare la presenza di vita (recente o antica) da frammenti proteici e altre biomolecole.

"Un LDChip non ha bisogno di interi microbi viventi, ha solo bisogno di materiale biologico, se è vivo o morto, recente o antico, liberi o come parte di grandi polimeri o anche particelle organo-minerali [che sono sottoprodotti minerali della vita], " Dice Parro. Il chip ha bisogno da quattro a dieci amminoacidi per identificare la proteina o la famiglia di proteine ​​da cui provengono gli amminoacidi.

Test per la vita in situ

Il LDChip è il cuore del rilevatore spagnolo di segni di vita (SOLID), uno strumento in grado di liquefare fino a due grammi di roccia solida, terra o ghiaccio, che possono poi essere vagliati per i biopolimeri.

È importante sottolineare che soprattutto se visti attraverso la lente dell'astrobiologia, può testare la vita in situ.

I ricercatori possono trattare questi ambienti estremi come proxy per le condizioni remote e difficili su altri pianeti, permettendo loro di testare le loro teorie e tecnologie sulla Terra. Gli astrobiologi vedono spesso Laguna Negra come un sostituto dei laghi di Titano.

Capire l'acqua, ghiacciai e ghiaccio è una parte fondamentale dell'astrobiologia. "Il ghiaccio e i ghiacciai erano e sono comuni in altri corpi planetari, come Marte, e devono aver giocato un ruolo fondamentale nell'idrogeologia di quei pianeti, la formazione e il comportamento degli antichi laghi, così come nello sviluppo e nell'evoluzione della potenziale microbiologia marziana, "dice Parro.

Nel loro studio, La squadra di Parro ha studiato i sedimenti poco profondi dei laghi. Hanno segnalato la presenza di batteri solfato-riduttori, archaea metanogeni (produttori di metano), e sostanze esopolimeriche (polimeri, come i biofilm, secreti da organismi) da Gammaproteobatteri.

Prova di vita

Don Cowan, professore di ecologia microbica all'Università di Pretoria, in Sud Africa, afferma che la loro presenza non è sorprendente e "proprio come ci si aspetterebbe in un sedimento di un lago glaciale".

Alla domanda se fossero biomarcatori significativi, dice che "Tutti sono importanti, in senso generale, in tale identificazione di uno qualsiasi di questi biomarcatori (che sono esempi di molti possibili biomarcatori) in un campione "astrobiologico", come da Marte, sarebbe la prova definitiva della vita."

Una libreria di biomarcatori è il prossimo passo nella ricerca di Parro. "Abbiamo bisogno di ulteriori studi e comprensione di quali biomarcatori possiamo aspettarci di trovare in diversi ambienti planetari, " dice. Si tratta di individuare quelli più universali, scoprire come si conservano e come rispondono alle radiazioni e ad altre condizioni ambientali, e poi usare quelle informazioni per affinare i loro test per la presenza della vita.

Il fine del gioco è vedere lo strumento SOLID con il suo LDChip in missioni extraplanetarie per testare i biomarcatori o assistere gli astronauti nel rilevamento del rischio biologico. Fino ad allora, i ricercatori hanno in programma di distribuirlo in quanti più ambienti terrestri possibile, dagli ambienti estremi al settore veterinario, dice Parro.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.