Un estudio analiza el ADN de bacterias en tubos de lava para guiar la búsqueda de vida en Marte

Un equipo internacional liderado por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC), en colaboración con la Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA, ha identificado 'in situ' microorganismos y sus huellas en el interior de cuevas volcánicas de Lanzarote mediante tecnología portátil, sin pruebas de laboratorio externo. El avance demuestra que este tipo de análisis sobre el terreno podría realizarse directamente en otros planetas con condiciones ambientales similares, como Marte, sin necesidad de traer las muestras a la Tierra.

Los resultados refuerzan la idea de que los tubos de lava marcianos podrían haber actuado como refugios de vida, al ofrecer protección frente a la radiación y condiciones ambientales más estables que la superficie del planeta. Además, el estudio confirma que estos entornos son laboratorios naturales que sirven para diseñar estrategias de búsqueda de pruebas de vida extraterrestre.

En su interior, los investigadores han analizado qué microorganismos viven en estos entornos extremos y cómo dejan su huella sobre el mineral. No sólo han estudiado organismos que pueden vivir con materia orgánica, esto es, sustancias que proceden de seres vivos o de sus restos, como hojas, raíces, microorganismos muertos o compuestos derivados de ellos (azúcares, grasas, entre otros), sino también, otros capaces de sobrevivir sin ella. "También hemos identificado huellas de otros que ya no están, y que han quedado conservadas en las rocas, como los fósiles. Esto nos permite detectar indicios de vida pasada, tanto aquí, como en otros planetas", explica a la Fundación Descubre la investigadora del IRNAS-CSIC, Ana Zélia Miller.

El análisis revela que estos entornos albergan comunidades microbianas adaptadas a condiciones muy diferentes, según la disponibilidad de nutrientes. En las zonas cercanas a la entrada de la cueva, donde llega materia orgánica del exterior, se detecta mayor actividad biológica y microorganismos que degradan estos compuestos.

Sin embargo, en las áreas más profundas, dominadas por minerales como el yeso y con escasos recursos, predominan organismos especializados que obtienen energía de compuestos inorgánicos, como los minerales o el dióxido de carbono. Posteriormente los transforman en materia orgánica, que conforma la base nutritiva de otros microorganismos. Los expertos han comprobado, además, que algunos de los microorganismos analizados presentan una elevada tolerancia a la sal, un rasgo poco habitual, que les permite sobrevivir en condiciones extremas.

El estudio, titulado 'The Microbial Inhabitants of the Corona Lava Tube: Astrobiological Insights from a Mars Analog Environment' y publicado en la revista Astrobiology, se ha desarrollado en el tubo volcánico de La Corona, en Lanzarote. Se trata de una cavidad subterránea que se forma cuando la lava fluye por la superficie terrestre y su capa exterior se enfría y solidifica, mientras el interior sigue circulando. Cuando ese flujo se vacía, queda un túnel natural de roca volcánica. Estos enclaves reúnen condiciones parecidas a las del subsuelo marciano.

Durante el proceso de recogida de muestras, el equipo extrajo depósitos minerales de paredes y suelos, así como 'biofilms' visibles a simple vista, es decir, comunidades que crecen adheridas a superficies y quedan envueltas en una capa protectora. Algunos de ellos estaban formados por microorganismos fotosintéticos de color verde, como cianobacterias o microalgas.

A partir de estas muestras, los investigadores extrajeron el ADN y lo analizaron en el interior de la cueva mediante un secuenciador portátil, es decir, un pequeño dispositivo del tamaño de un teléfono móvil conectado a un ordenador portátil, lo que les permitió identificar en tiempo real qué organismos estaban presentes en el entorno. Entre los seres detectados, se encontraban bacterias tolerantes a la sal, otras capaces de degradar compuestos orgánicos y especies adaptadas a ambientes muy pobres en nutrientes.

Además de identificar los microorganismos, los investigadores detectaron señales físicas y químicas de su actividad sobre la roca, conocidas como biosignaturas. Estas diminutas huellas pueden manifestarse como pequeñas perforaciones generadas por las células de microorganismos en los minerales o sustancias químicas derivadas de su actividad y, en algunos casos, quedan preservadas en las rocas durante miles de años. "Estas cuevas funcionan como un archivo natural que conserva evidencias de la actividad biológica pasada y presente. Este tipo de huellas resultan de mucho interés en la búsqueda de vida extraterrestre, ya que no siempre es posible detectar organismos vivos, pero sí los rastros que dejan en su entorno", señala Ana Zélia Miller.

De esta forma, los expertos del grupo BIOGEOCOM confirman que estos entornos subterráneos no sólo pueden albergar vida en condiciones extremas, sino también conservar las huellas de su actividad pasada durante largos periodos de tiempo. De este modo, se convierten en objetivos de interés para futuras misiones de exploración planetaria, ya que simulan los entornos de misiones espaciales reales, en los que no existe laboratorio.

El trabajo se enmarca en el programa PANGAEA-X de la Agencia Espacial Europea (ESA), orientado al entrenamiento de astronautas y al ensayo de tecnologías para la exploración planetaria. En esta misión participó el astronauta de la ESA, Matthias Maurer, con el objetivo de poner a prueba, en un entorno análogo a Marte, los protocolos de muestreo y análisis que podrían emplearse en futuras misiones. Para ello, llevó a cabo experimentos científicos dentro de la cueva tras recibir formación específica por parte de los investigadores de este estudio, confirmando que los astronautas no sólo recogen muestras, sino que también desarrollan ciencia avanzada en el terreno.

Este proyecto ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, a través del proyecto MICROLAVA (PROYEXCEL_00185). Además, ha contado con el apoyo del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, de la Fundación para la Ciencia y la Tecnología de Portugal, a través del proyecto MICROCENO, y del programa PANGAEA-X de la ESA.