Un lago volcánico venenoso revela cómo la vida pudo haber sido posible en el antiguo Marte

“Nuestros hallazgos muestran que la vida continúa en los ambientes extremos del planeta”, dijo el autor del estudio, Justin Wang, estudiante de posgrado y asistente de investigación en la Universidad de Colorado Boulder.

“Es difícil imaginar algo más hostil para la vida que un lago volcánico muy ácido con erupciones frecuentes”, dijo Wang. “La baja biodiversidad combinada con la adaptación y el metabolismo numerosos en nuestra muestra sugiere que hay microbios altamente especializados en el lago para tal entorno”.

Los científicos dicen que este entorno en otro lugar podría sugerir cómo pudo haber sido la vida en Marte hace miles de millones de años y revelar nuevos lugares para buscar evidencia de vida antigua en el planeta rojo.

La historia de dos lagos.

Los dos lagos del cráter cerca de la cima del volcán, ambos formados después de que los cráteres se llenaron de agua de lluvia, no podrían estar mejor separados. Uno de los cráteres pasivos es el lago Botos, rodeado de vegetación tropical. El cráter activo alberga la Laguna Caliente, que contiene azufre líquido y hierro. Los gases provenientes del lago crean lluvia ácida y neblina ácida que dañan los ecosistemas cercanos e irritan los ojos y los pulmones de los temibles exploradores.

Los científicos realizaron estudios de campo activos en el lago en 2013, 2017 y 2019. Aunque los resultados de la expedición de 2019 aún están pendientes, Wang nunca lo olvidará.

El volcán Poás, ubicado en medio de la selva tropical de Costa Rica, entró en erupción por última vez en 2017 y 2019. No hay vida en los alrededores del volcán debido a los gases tóxicos que libera.

Wang y sus colegas caminaron hacia el volcán en noviembre, un mes después de que se renovara el lago del cráter. Eran conscientes de dónde habían pisado la tierra suelta causada por la acidez que descomponía el material de la superficie. Parte del lago hirvió y las aberturas volcánicas llamadas fumarolas estallaron con gases calientes que contenían azufre.

“Cuando fui al Volcán Poás, sucedió después de más de un año de erupciones magmáticas y solo un mes después de que el lago se regeneró, y se consideró lo suficientemente seguro como para regresar a la superficie del lago del cráter”, dijo Wang. “El lago en sí es burbujeante y dinámico. A medida que te acercas aún más, puedes oler el fuerte azufre que ha permanecido en mi ropa hasta el día de hoy. Peor aún es el olor a ácido clorhídrico que sabe agrio. Aire y picaduras en tus ojos. ”

Hay charcos de agua hirviendo y ácido alrededor del lago, y Wang sintió el calor del volcán en la suela de sus zapatos cerca de la orilla del lago.

Los investigadores recolectaron muestras del lago tal como lo hicieron en 2013 y 2017.

“Es una experiencia muy intensa y emocionante saborear el lago”, dijo Wang. “Tengo mucha suerte de ser uno de los pocos científicos en el mundo que han podido visitar este entorno”.

Vivir al límite

En 2013, los investigadores descubrieron que la bacteria Acidiphilium vive en el lago. Estos microbios se encuentran a menudo en minas de ácido, así como en sistemas hidrotermales como Laguna Caliente. Las bacterias Acidiphilium tienen varios genes que les permiten adaptarse para sobrevivir en diferentes ambientes.

Hubo más erupciones en el sitio antes de que el grupo regresara en 2017. Después de recolectar más muestras, los investigadores encontraron que había un poco más de biodiversidad entre las bacterias en el lago de lo esperado. Además, la secuenciación de su ADN reveló que las bacterias Acidiphilium han desarrollado formas de alterar elementos como el azufre, el hierro y el arsénico para crear la energía necesaria para sobrevivir.

“Entre 2013 y 2017, hubo numerosas erupciones eruptivas que fluyeron hacia el lago con metales tóxicos, acidez extrema y calor, pero aún vimos algunos de los mismos microorganismos en el mismo ambiente”, dijo Wang.

Aproximadamente un mes después de que el grupo recolectara muestras del lago en marzo de 2017, el volcán Poás hizo erupción a partir del magma. La fuerza de la explosión arrastró rocas a más de una milla del sitio, escupiendo lava, drenando el lago del cráter y liberando una nube de ceniza a unos 12,000 pies sobre el cráter varias veces, dijo Geoffroy Avard, vulcanólogo del Observatorio de Vulcanología y Sismología. Costa Rica.

“Nos gustaría caracterizar cómo la vida recupera este entorno”, dijo. “La hipótesis principal de nuestro estudio es que la vida en el volcán Poás podrá sobrevivir en las áreas periféricas en estos ambientes extremos. Por lo tanto, nos encantaría ver no solo el lago del cráter sino también la costa, los sistemas de agua subterránea conectados y donde la vida podría estar cerca”.

la busqueda de la vida

Las adaptaciones genéticas descubiertas por Wang y sus colegas durante su investigación sugieren que la vida podría haber sobrevivido en los ambientes hidrotermales de Marte tal como lo hizo en algunos de los lugares más extremos de la Tierra.

Los sistemas hidrotermales producen calor, agua y energía, todos esenciales para la formación y el desarrollo de la vida. Aunque las antiguas exploraciones de Marte han buscado antiguas fuentes de agua, como cráteres y ríos, los científicos creen que los sitios de antiguas fuentes termales son otro objetivo importante en la búsqueda de vida extraterrestre.

“Estos lugares no son difíciles de encontrar porque había un vulcanismo desenfrenado en los primeros tiempos de Marte y mucha agua cerca de la superficie”, dijo Brian Hynek, autor del estudio en el Departamento de Geología de Boulder de la Universidad de Colorado e investigador del Centro Atmosférico de la universidad. y Laboratorio Atmosférico. Física espacial por correo electrónico.

“De hecho, hemos encontrado muchos ‘Yellowstones secos’ en Marte basados ​​en los minerales que contienen azufre observados en órbita”, dijo.

El vehículo todo terreno Spirit de la NASA incluso chocó con una abertura volcánica mientras exploraba Marte entre 2004 y 2011, señaló Hynek.

“El borde del cráter del cráter Jezero donde se encuentra ahora el Perseverance ATV es un lugar que probablemente mostró actividad hidrotermal debido al efecto de formación de cráteres que ocurrió, por lo que tengo curiosidad por ver qué resultados encuentra Perseverance cuando llega allí, Wang dijo.

La investigación para comprender los organismos pequeños que viven en ambientes extremos está cambiando la forma en que los científicos ven los límites de la vida, ya sea dentro de un lago de cráter volcánico activo o en fuentes hidrotermales calientes en el lecho marino.

Si bien esto ayudará a los científicos a cambiar la forma en que piensan acerca de cómo la vida puede ocurrir en condiciones hostiles en otros planetas, Wang advierte que los científicos no deben ser demasiado “centrados en el país” en su enfoque. La vida en la Tierra generalmente ocurre en presencia de agua, pero la existencia de agua en Marte solía ser mucho más limitada y episódica, dijo.

“Creo que debemos cambiar la forma en que pensamos sobre la vida en otros mundos”, dijo Wang. “Necesitamos reflexionar sobre la historia geológica única de nuestros ambientes extraterrestres y ponerla en contexto con lo que tenemos aquí en la tierra. Si los ríos eran inestables en Marte mientras que las fuentes termales eran comunes, la vida en ambientes hidrotermales es quizás el lugar más probable para la vida. podría haber sido. existir “.