06 marzo, 2011

¿Se encontraron fósiles de cianobacterias en el meteorito carbonáceo CI1?

Esta ha sido una noticia que ha remecido el mundo de la astrobiología durante este fin de semana.  Resulta que el doctor Richard B. Hoover del Centro Espacial Marshall de la NASA, descubrió unas estructuras fosilizadas similares a bacterias —específicamente cianobacterias— en el interior de meteoritos condritos carbonáceos del tipo CI1.

Bueno, a mi parecer, no es más que algo similar a lo encontrado en 1996 en el meteorito ALH 84001. En primer lugar, el artículo del Dr. Hoover fue publicado en una revista llamada Journal of Cosmology, la cual no tiene una revisión por pares (peer-review) antes de publicar un artículo, no posee un factor de impacto que demuestre la calidad y rigurosidad científica de la revista y, además, es de Cosmología, y todo lo que suena a cosmología no me genera mucha confianza. Supongo que un descubrimiento de esta magnitud debería haber sido publicado en una revista respetada tal como Science, Nature o de repente en PNAS.

Pero, vamos a lo que dice en el artículo…

Bueno, no se mucho de meteoritos, tal vez un geólogo o un especialista en mineralogía podrían explicarlo mejor; pero, según lo que entendí, los meteoritos condritos carbonáceos son los más primitivos del sistema solar. Se caracterizan por tener cantidades considerables de moléculas de agua, un porcentaje significativo de carbono y algo de oxígeno, lo cual los hacen buenos candidatos para cargar consigo moléculas orgánicas más complejas que podrían haber llegado a la Tierra hace miles de millones de años.

Los del tipo CI1 se caracterizan porque cerca del 20% de las moléculas minerales que la conforman —filosilicatos, carbonatos, óxidos de hierro, limonitas, etc.— se encuentran hidratadas, de manera similar a las arcillas. Por otro lado, este tipo de meteoritos son muy raros ya que de los ~35,000 recolectados, sólo 9 son del tipo CI1. Según su contenido de agua, las abundancias isotópicas de hidrógeno y deuterio y las evidencias de alteración acuosa, es probable que hayan formado parte de cometas o asteroides ricos en agua.

Lo interesante es que al analizar los meteoritos carbonáceos CI1 encontraron una cantidad considerable de biominerales (carbonatos, magnetitas, etc.) y compuestos orgánicos (aminoácidos racémicos, azúcares, cadenas cortas de alcanos y alquenos y hidrocarburos aromáticos y alifáticos). Sin dudas son moléculas orgánicas importantes, pero no necesariamente pueden ser formadas a través de procesos biológicos. Además, se ha demostrado que es común la presencia de estos compuestos en meteoritos, cometas y asteroides.

Sin embargo, al parecer también han encontrado biomoléculas más complejas como magnetitas en configuraciones inusuales, aminoácidos de una determinada posición enantiomérica (normalmente los aminoácidos se presentan indistintamente en su versión L y D, pero los organismos vivos tienen una preferencia por uno de ellos, los cuales se encontrarán en mayor abundancia), nucleobases (purinas y pirimidinas) y hasta compuestos fotosintéticos (fitanos y profirinas), que también han sido encontrados en fósiles terrestres de cianobacterias y otros procariotas ancestrales.

Los primeros estudios en estos meteoritos, los cuales fueron realizados en el siglo XIX, muestran que su consistencia es similar al de las arcillas, es más, cuando ponían pequeñas muestras en el agua, estas se desintegraban rápidamente y emanaban el olor característico de las arcillas. En 1975, otros investigadores encontraron rastros de querógeno en los meteoritos, similares a los encontrados en las rocas sedimentarias terrestres. Usando técnicas de cromatografía como el HPLC se encontraron trazas de aminoácidos como la alanina, glicina, GABA, etc. Cuando analizaron estas biomoléculas por espectrometría de masas, determinaron que las abundancias isotópicas del carbono, especialmente de carbono-13 son diferentes al los encontrados en muestras terrestres, lo que indica que estas biomoléculas son propias del meteorito y no son producto de una contaminación con biomoléculas de la Tierra.

CI1

Luego, para determinar si los meteoritos portaban fósiles de formas de vida extraterrestres, se procedió a tomar muestras del interior de las rocas, manteniéndolas confinadas en cámaras especiales y usando equipos esterilizados a fin de evitar cualquier tipo de contaminación. También se usaron muestras de polvo lunar como controles negativos.

Las muestras fueron analizadas mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FESEM, por sus siglas en inglés) en las cuales se observó microestructuras filamentosas unidas a la superficie de las pequeñas partículas del meteorito pulverizado.

CI1_fosil

Izquierda: Imagen FESEM de una estructura filamentosa en el meteorito CI1. Derecha: Imagen de la bacteria gigante Titanospirillum velox, a la cual se asemeja el fósil del meteorito.

Bueno, tal como mencioné al inicio, se parece mucho al caso del meteorito ALH 84001. Sin dudas las estructuras filamentosas se parecen a fósiles bacterianos, pero esto no quiere decir que lo sean. Es como ver figuras conocidas en las nubes, o caras en la superficie de marte… es algo así como una pareidolia, nuestra mente nos hace ver algo que en realidad no está ahí, ya que asocia formas a patrones conocidos. Les aseguro que si no ponía la imagen de la derecha, el fósil hubiera pasado desapercibido.

Sin embargo, para dar más contundencia a los resultados, se hizo un análisis de fluorescencia de Rayos X por energía dispersiva (EDS, por sus siglas en inglés) a los ‘fósiles’ encontrados en los meteoritos. Estas técnica consiste en disparar un haz de rayos X a una determinada muestra. Cada átomo presente en la muestra absorberá la energía del rayo X, sus electrones se excitarán y saltarán a orbitales de mayor energía, luego regresarán a su estado original de menor energía disipando la energía contenida en forma de un rayo X secundario, el cual será capturado por un detector. Cada átomo emite un rayo X secundario con una energía característica. Por otro lado, la cantidad de rayos X secundarios generados será proporcional a la concentración del átomo. El espectro de rayos X mostró una presencia de nitrógeno y fósforo menor al 5%, en cambio, la concentración de carbono de los ‘fósiles’ fue superior al de la matriz que lo rodeaba (13% contra 7.2%).

En base al tamaño y morfología de los filamentos, Hoover cree que son similares al de la cianobacteria filamentosa Spirulina subtilissima (diámetro del filamento de 0.6 a 0.9μm) y S. laxissimai (diámetro del filamento de 0.7 a 0.8μm). Aunque también se podrían parecer a los filamentos de bacterias fototróficas anoxigénicas como las bacterias verdes no del azufre (Chloroflexi).

CI1_fosil1

Siguiendo con el análisis de las imágenes, Hoover cree haber encontrado fósiles donde se ve la presencia de heterocistos. Los heterocistos son estructuras biológicas complejas presentes en las cianobacterias, las cuales se encargan de la fijación del nitrógeno ambiental, el cual comprende ~78% de nuestra atmósfera, pero que en su forma molecular (N2) es inerte y necesita ser transformada para poder formar parte de biomoléculas como los aminoácidos y nucleótidos.

CI1_fosil2

Izquierda: FESEM de un ‘fósil’ del meteorito CI1 Orgueil con un morfotipo similar al de una cianobacteria filamentosa. Derecha: Cianobacteria filamentosa Calothrix sp. vivo en el cual se puede apreciar el heterocisto.

El autor tiene la plena confianza que ninguno de los meteoritos está contaminado con bacterias terrestres, sobre todo con cianobacterias. Sin embargo, muchos meteoritos fueron encontrados en el siglo XIX, donde las condiciones de asepsia y esterilidad no eran tan rigurosas como hoy en día. Además, si hubieran sido contaminados durante su descubrimiento, transporte o almacenamiento, es muy corto el tiempo como para que lleguen a fosilizarse. Pero, los meteoritos cayeron al planeta quien sabe cuando, tal vez hace millones de años, y en algún momento pudo llegar a infestarse con microorganismos terrestres debido a las lluvias, erosión del suelo, calentamientos globales, glaciaciones, etc.

Aunque las proporciones de C/N y C/S son diferentes a los encontrados en organismos y fósiles terrestres, esto no es prueba contundente para decir que son organismos extraterrestres, y mucho menos organismos vivos. Hay muchos factores que pueden afectar dichas proporciones, hasta la misma atmósfera terrestre y los cambios ocurridos al momento de ingresar a la Tierra, debido al calor generado por la fricción.

Bueno, para concluir, no creo que dichas estructuras encontradas en los meteoritos carbonáceros del tipo CI1 correspondan a cianobacterias, ni mucho menos a formas de vida extraterrestres. La presencia de biomoléculas en los meteoritos es algo normal en el universo, las estructuras que aparecen en las imágenes de microscopía electrónica de barrido son parecidas a las del meteorito ALH 84001 y son formaciones naturales de las sales minerales presentes en él. Es muy diferente que nuestra mente interprete y asocie esas estructuras con fósiles bacterianos. En cuanto a los resultados obtenidos por la fluorescencia de rayos X, los niveles y proporciones de C, N, P y S se pueden deber a otras causas más que al producto de procesos biológicos.

No se mucho de mineralogía, pero podría ser que estos minerales tienen esas formas tan exóticas debido a la presencia de carbonatos, los cuales aumentaría el porcentaje de carbono de dicha estructura con respecto a las regiones aledañas. Las concentraciones de N y P son bajas tal como se espera encontrar en cualquier roca terrestre o meteorito o hasta fósil con millones de años de antigüedad, como el de los trilobites.

Creo que ahora, con la revisión que le están dando los expertos al artículo del Dr. Hoover, tendremos respuestas más claras y convincentes de lo que realmente es, aunque lo más probable es que sean sales minerales en formaciones llamativas.

Referencia:

Richard B. Hoover. Fossils of Cyanobacteria in CI1 Carbonaceous Meteorites. Journal of Cosmology, 2011, Vol 13. http://journalofcosmology.com/Life100.html

2 comentarios:

  1. Anónimo6/3/11 19:27

    Hola, muy buen blog. Sin embargo me gustarìa que revises la parte donde dices que dicha revista no cuenta con una revisiòn por pares, mira http://journalofcosmology.com/AuthorGuidelines.html.
    Saludos.

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  2. Tienes razón, pasé por alto esa parte, aunque me parece extraño que los autores publiquen previa invitación. Cuando uno hace una investigación, manda su artículo a la revista que le parezca la más indicada, sin una invitación previa. Si bien pasa por un proceso de peer-review, la forma de mandar los manuscritos no es la más usada por la mayoría de revistas científicas. Por otro lado, uno no necesariamente sugiere los árbitros que revisarán su trabajo, estos son puestos por los editores de la revista, los cuales muchas veces son anónimos.

    Saludos,

    P.D. Ya taché la parte que no pasa por un peer-review. :)

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