Estromatolitos de la laguna Marte: indicios del origen de la vida y sus semejanzas con el planeta rojo
Recientemente fue reportado el hallazgo de nuevos estromatolitos presentes en la puna de Atacama en Argentina. El estudio de estas estructuras ofrece información sobre el origen de la vida en la Tierra, así como sobre las posibilidades de vida en otros planetas, como es el caso de Marte. Esto último se debe a que los microorganismos que forman parte de los estromatolitos, logran desarrollarse en condiciones similares a las existentes en el planeta rojo: hostiles y extremas.
En medio del desierto, entre tonos marrones y cobrizos, se destaca una gran mancha blanca. Desde el cielo parece ser nieve, pero en realidad son formaciones sólidas de color blanquecino que rodean un cuerpo de agua, desde el cual sobresalen unas estructuras rocosas bastante peculiares, similares a los corales que conforman un arrecife. Se trata de los estromatolitos.
Al respecto, el pasado 11 de diciembre, Brian Hynek, geólogo de la Universidad de Colorado en Boulder (CU Boulder), presentó en la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense en San Francisco el reciente reporte que realizó junto a María Eugenia Farías, especializada en Microbiología ambiental de extremófilos. Este se enfoca en el descubrimiento de un ecosistema alojado en unos montículos de rocas laminadas órgano-sedimentarias, conocidas como estromatolitos.
Estas estructuras se hallaron en una nueva laguna, la cual bautizaron como Laguna Marte, por sus similitudes con el planeta rojo. Este cuerpo de agua ahora forma parte de un sistema de 12 lagunas, las que están rodeadas por vastas llanuras de sal, en la puna de Atacama en Argentina. La puna es una altiplanicie que se encuentra a casi 4.500 metros sobre el nivel del mar, dentro de un desierto muy árido que es la continuación del desierto más seco de la Tierra: el desierto de Atacama.
Las observaciones preliminares de este equipo de científicos sugieren que las estructuras halladas son bastante similares, principalmente por su composición, a aquellas que existieron en el Arcaico temprano, cuando el oxígeno era casi inexistente en la atmósfera. «En la puna se dan condiciones que recrean las del planeta primitivo. Por la altura, tenemos baja presión de oxígeno, mucha radiación ultravioleta, y, además, se dan estas condiciones de aguas salinas y alcalinas, influenciadas por volcanes activos», explica Farías. Asimismo, precisamente por estas condiciones en las que se desarrollaron, su potencial estudio podría arrojar señales acerca de las posibilidades de vida en Marte, tanto pasadas como futuras.
«Esta laguna podría ser uno de los mejores ejemplos modernos de los primeros signos de vida en la Tierra», afirma Hynek en un comunicado compartido por Phys, con información de la CU Boulder. «No se parece a nada que haya visto jamás o, en realidad, a nada que haya visto ningún científico», agrega.
¿Qué son los estromatolitos?
De acuerdo con Marcelo Solari, geólogo y doctor en ciencias, los estromatolitos son estructuras orgánicas originadas por la actividad de una comunidad microbiana conocida como bentónica. En ecología, las comunidades formadas por organismos que viven debajo de la superficie del agua se denominan bentónicos o bentos. Los estromatolitos son el resultado de la sedimentación provocada por estos microorganismos, los que forman finas capas sobre los lechos de lagos, ríos, playas y humedales.
En la mayoría de los casos, los estromatolitos se originan utilizando carbonato de calcio como elemento mineralizante, aunque el yeso también suele ser un mineral activo en este proceso. Del mismo modo, estas estructuras, en su versión moderna, suelen estar formadas por cianobacterias, es decir, células sin núcleo (procariotas) que realizan la fotosíntesis. Este proceso es conocido por consumir parte del dióxido de carbono que está disuelto en el agua, lo que modifica la acidez del medio y permite la formación de carbonato cálcico.
«Son ambientes complejos, una comunidad de microorganismos y bacterias, y otros organismos. Tienen una biodiversidad bacteriana alta, que normalmente está asociada a procesos bioquímicos», explica Solari. «La precipitación de carbonato, en los estromatolitos, está inducida por la cantidad de luz, y la tasa de sedimentación. Si entran demasiados sedimentos, se erosiona, y se aplasta, por lo que va formando capas. Entonces tenemos una alternancia entre capas de sedimentos y de carbonato», agrega.
Por otra parte, también existen estromatolitos conformados por microorganismos que logran habitar en ambientes extremos, como sería el caso de lagos de gran salinidad y fumarolas volcánicas. Un ejemplo de esto son aquellos que fueron reportados en la puna de Atacama.
Estos microorganismos suelen ser arqueobacterias extremófilas, o sea, organismos muy primitivos que están adaptados para sobrevivir en estos ambientes que pueden ser calificados como hostiles. Es precisamente por este motivo que los estromatolitos son una de las primeras evidencias macroscópicas de vida en nuestro planeta.
«Cuando no había vida, las condiciones del planeta eran muy distintas a las que conocemos hoy. No había oxígeno en la atmósfera, no había capa de ozono, los continentes se estaban formando, y las aguas eran muy salinas y cargadas de arsénico. En esas condiciones surgieron las primeras formas de vida», comenta Farías.
En esta línea, las formaciones más antiguas de estromatolitos se encuentran en Groenlandia, y datan de hace 3.700 millones de años. Para dimensionar lo impresionante de esta cifra, debemos tomar en cuenta que la edad de la Tierra se calcula en 4.600 millones de años. Es así como, de acuerdo con la teoría, los primeros habitantes de la Tierra debieron ser organismos unicelulares, procariontes, y anaerobios, justamente como aquellos que se encuentran presentes en los estromatolitos, siendo así los registros fósiles más importante de la vida microbiológica temprana.
«Los estromatolitos, mediante la fotosíntesis, captaban el dióxido de carbono, del cual parte se transformaba en materia orgánica, y otra en carbonato de calcio. En este proceso se liberaba oxígeno, el que primero oxigenó los mares, y luego permitió crear la atmósfera y la capa de ozono (…). Prepararon el planeta, y lo convirtieron en el planeta azul que conocemos hoy», señala Farías.
Historia de su descubrimiento
Las primeras descripciones de estas estructuras fueron realizadas por Charles Doolittle Walcott, junto con otros geólogos del siglo XIX, los que las interpretaron erróneamente como la impronta dejada por algún tipo desconocido de organismo de cuerpo blando. Fue por esta razón que inicialmente acuñaron el término Cryptozoon, lo que se traduce como “animal oculto”.
En 1908 el geólogo alemán Ernst Louis Kalkowsky propuso el nombre de estromatolito, que significa “roca con capas”. Sin embargo, pese a que el cambio de nombre fue bastante acertado, aún no existía claridad en torno a qué eran efectivamente estas estructuras. No fue hasta 1956, cuando un grupo de topógrafos descubrieron en Australia estromatolitos vivos en las playas del sur de Bahía Shark, que el geólogo Brian W. Logan logró establecer la conexión entre estas formaciones y su verdadera naturaleza.
A. Ernst Louis Kalkoswsky. B. Afloramiento de los materiales del Buntsandstein (Triásico) de la localidad tipo en dónde se definieron los estromatolitos, cerca de Heesbergs, Alemania. (Fotografía de J. Paul). C. Muestra del Museo Geocientífico de Göttingen. Créditos: Marta Rodríguez-Martínez.
El nuevo descubrimiento y su relación con Marte
La historia de los estromatolitos en la puna de Atacama comienza en 2009, cuando, del lado de Argentina, María Eugenia Farías y su equipo encontraron en la laguna Socompa los primeros registros de este tipo, los que les hicieron preguntarse si es que existían estructuras como estas en otros lugares. Fue así como se dio inicio a una campaña de introspección, la que incluye a Chile, Argentina y Bolivia, que los llevó a estar más de doce años recorriendo salares, volcanes, humedales y lagunas. Gracias a esta labor, en la actualidad, han logrado reportar para la ciencia más de 30 lugares que cuentan con estos tipos de ecosistemas.
La Laguna Marte es un nuevo cuerpo de agua que se incorporó al sistema de lagunas hipersalinas existentes. Los estromatolitos allí encontrados solo pudieron ser reportados por el grupo de expertos, ya que, para su estudio, son necesarios una serie de permisos que aún se encuentran en proceso de tramitación.
Sin embargo, lo que tienen de particular estas estructuras, y la razón por la que es importante comenzar con su estudio lo antes posible, es que están formadas por yeso y halita, cuando la mayoría de los estromatolitos son de carbonato de calcio, lo que, de acuerdo con Farías, podría entregar indicios de cómo fue o podría ser la vida en Marte. «En Marte hay salares, digamos que muy salinos y con presencia de yeso. Además de eso, hay que sumarle que en Marte no hay capa de ozono, tiene condiciones muy frías, y muchísima radiación. Entonces, se podría decir que esta laguna de yeso podría ser un buen lugar para estudiar cómo podría ser potencialmente la vida en Marte», explica Farías.
«Si alguna vez la vida hubiera evolucionado en Marte hasta el nivel de los fósiles, habría sido así», afirma Hynek. «Comprender estas comunidades modernas en la Tierra podría informarnos sobre lo que debemos buscar cuando buscamos características similares en las rocas marcianas», agrega.
«No sabemos qué tipo de vida podemos encontrar, pero va a ser similar a la que vive en estas condiciones extremas (…). Puede haber fósiles de estromatolitos en Marte también, perfectamente, tanto de carbonato como de yeso, debe haber existido una diversidad microbiana interesante», plantea por su parte Marcelo Solari, enfatizando en que los estromatolitos, en general, pueden contribuir al estudio de la vida fuera de nuestro planeta y, por lo mismo, es nuestro deber cuidarlos y preservarlos.
En esta línea, el equipo de científicos al que pertenece Farías espera volver a la puna lo antes posible para poder llevar a cabo los experimentos pertinentes, para así confirmar que estos estromatolitos, de hecho, están construyendo activamente sus formaciones rocosas. Asimismo, también desean indagar en cómo los microbios que conforman estas estructuras logran sobrevivir en medio de tan duras condiciones.
Sin embargo, es posible que no logren realizar todos estos estudios a tiempo, ya que una empresa extranjera ya arrendó el área para explotar litio. Una vez que comience la perforación, las lagunas de Atacama podrían transformarse irreversiblemente.
«Todo este ecosistema único podría desaparecer en cuestión de años (…). Esperamos poder proteger algunos de estos sitios, o al menos detallar lo que hay allí antes de que desaparezca o sea perturbado para siempre», indica Hynek. «Es una carrera contra el tiempo la preservación de estos ecosistemas», sentencia Farías.
