Los suelos de la Antártida no parecen contener vida, algo que nunca se había descubierto

Los suelos de las crestas rocosas del centro de la Antártida no albergan microbios, algo que nunca se había descubierto hasta ahora.

Publicado 22 jun 2021 13:31 CEST
Región del glaciar Shackleton

Dos miembros del equipo de investigación del suelo salen a tomar muestras de uno de los sitios en la región del glaciar Shackleton.

Fotografía de Noah Fierer

Por primera vez, un equipo de científicos ha encontrado suelos en la superficie terrestre que parecen no albergar vida en absoluto. Los suelos proceden de dos crestas rocosas azotadas por el viento ubicadas en el interior de la Antártida, a 480 kilómetros del Polo Sur, donde las montañas se abren paso entre hielo de miles de metros de espesor.

«Siempre se ha supuesto que los microbios son resistentes, que pueden vivir en cualquier parte», dice Noah Fierer, ecólogo microbiano de la Universidad de Colorado, Boulder, cuyo equipo estudió los suelos. Al fin y al cabo, se han descubierto organismos unicelulares en fuentes hidrotermales a casi 100 grados Celsius, en lagos atrapados bajo casi un kilómetro de hielo en la Antártida e incluso a 36 000 metros de altura en la estratosfera terrestre. Pero tras un año intentándolo, Fierer y su estudiante de doctorado Nicholas Dragone todavía no han hallado ninguna señal de vida en algunos de los suelos antárticos de los que tomaron muestras.

Fierer y Dragone estudiaron suelos de 11 montañas diferentes, que representan una amplia gama de condiciones. Los de las montañas más bajas y menos frías contenían bacterias y hongos; pero en algunos de los de las dos montañas más altas, más secas y más frías, no había señales de vida.

«No podemos decir que sean estériles», dice Fierer. Los microbiólogos están acostumbrados a encontrar millones de células en una cucharadita de tierra; así que una cantidad minúscula —por ejemplo, 100 células vivas— podría evitar ser detectada. «Pero por lo que sabemos, no albergan vida microbiana».

En busca de señales de vida

Tanto si algunos de los suelos carecen de vida como si resulta que albergan unas pocas células supervivientes, este nuevo descubrimiento —publicado en la revista JGR Biogeosciences— podría ayudar a orientar la investigación para buscar vida en Marte. Los suelos antárticos están congelados de forma perpetua, saturados de sales tóxicas y no han albergado cantidades considerables de agua líquida durante al menos dos millones de años, de forma similar a los suelos marcianos.

Las muestras se tomaron en enero de 2018 durante una expedición a una zona remota de las montañas Transantárticas financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Estas atraviesan el interior del continente, separando la elevada meseta polar del este del hielo bajo del oeste. Los científicos acamparon en el glaciar Shackleton, una cinta transportadora de hielo de 100 kilómetros de largo que se abre paso pro una brecha en las montañas. Utilizaron un helicóptero para llegar a las partes altas y tomar muestras por encima y por debajo del glaciar.

En las montañas más cálidas y húmedas al pie del glaciar, a solo unas decenas de metros sobre el nivel del mar, hallaron suelos habitados por animales más pequeños que las semillas de sésamo: gusanos microscópicos, tardígrados de ocho patas, rotíferos con bigotes e insectos sin alas llamados colémbolos. Estos suelos arenosos y sin vegetación albergaban menos de una milésima parte del número de bacterias que se encontrarían en un césped bien cuidado, lo bastante para proporcionar sustento a las diminutas bestias que acechan bajo la superficie.

Pero cuando el equipo visitó las montañas más altas del glaciar, las señales de vida disminuyeron poco a poco. En el extremo superior del glaciar visitaron dos montañas —Schroeder Hill y Roberts Massif— que se elevan a más de 2000 metros sobre el nivel del mar.

Byron Adams, biólogo de la Universidad Brigham Young de Provo, Utah, que dirigió el proyecto, recuerda que la visita a Schroeder Hill fue brutal. Aquel día de verano, la temperatura era de casi -18°C. Los vientos aullantes —que evaporan la nieve y el hielo, manteniendo las montañas sin vegetación— amenazaban constantemente con levantar y tirar la pala de jardín que habían traído para cavar. El suelo estaba salpicado de rocas volcánicas de color rojizo, picadas y pulidas por siglos de erosión eólica.

A medida que los científicos levantaban las rocas, descubrieron que su parte inferior estaba cubierta de sales blancas: cristales tóxicos de percloratos, cloratos y nitratos. Los percloratos y los cloratos son sales cáusticas y reactivas que se emplean en los combustibles para cohetes y en las lejías industriales, y que también abundan en la superficie de Marte. Las sales se habían acumulado en estas montañas antárticas resecas porque no había agua para lavarlas.

«Fue como tomar muestras en Marte», dice Adams. Cuando introduces la pala, «sabes que eres la primera cosa que perturba ese suelo en muchísimo tiempo, quizá millones de años».

Los investigadores supusieron que, incluso en estos lugares más altos y difíciles, encontrarían algunos microbios vivos atrincherados en el suelo. Pero esa expectativa empezó a desmoronarse a finales de 2018, cuando Dragone utilizó un método llamado reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para detectar ADN microbiano en la tierra. Dragone analizó 204 muestras de las montañas por encima y por debajo del glaciar. Las de las montañas más bajas y menos frías albergaban mucho ADN, pero gran parte de las muestras de las elevaciones más altas —el 20 por ciento—, incluida la mayor parte de Schroeder Hill y Roberts Massif, no contenían absolutamente nada, lo que sugiere que contenían muy pocos microbios o quizá ninguno.

«Cuando empezó a enseñarme algunos de los resultados, me dije: “algo va mal”», dice Fierer. Pensó que debía de haber un problema con las muestras o con el equipo del laboratorio.

Dragone realizó una serie de experimentos adicionales en busca de señales de vida. Incubó los suelos con glucosa para comprobar si cualquier cosa que viviera en ellos la convertía en dióxido de carbono. Intentó detectar una sustancia química llamada ATP, empleada por toda la vida en la Tierra para almacenar energía. Y durante meses, incubó fragmentos de suelo en diversos cócteles de nutrientes, intentando persuadir a los microbios presentes para que crearan colonias.

«Nick utilizó todo lo que había en estas muestras», dice Fierer.  A pesar de todas esas pruebas, no encontró nada en algunos de los suelos. «Fue realmente sorprendente».

¿Realmente no hay vida en el suelo?

Jacqueline Goordial, microbióloga ambiental de la Universidad de Guelph, en Canadá, cree que los resultados son «tentadores», sobre todo el esfuerzo de Dragone por determinar qué factores influían en la probabilidad de encontrar microbios en un lugar determinado. Descubrió que la altitud elevada y los altos niveles de cloratos eran los factores que más predecían la ausencia de vida detectable. «Es un hallazgo muy interesante», dice Goordial. «Nos dice mucho sobre los límites de la vida en la Tierra».

No está del todo convencida de que realmente no haya vida en esos suelos, en parte por su propia experiencia en otra parte de la Antártida.

Hace años, estudió los suelos de un entorno similar en las montañas Transantárticas, un lugar a 800 kilómetros al noroeste del glaciar Shackleton llamado University Valley, que probablemente no ha tenido una humedad considerable ni temperaturas de deshielo en 120 000 años. Estos suelos no mostraron señales de vida cuando los incubó durante 20 meses a -5°C, una temperatura típica de verano en ese valle. Pero cuando calentó las muestras de suelo unos pocos grados por encima del punto de congelación, varias mostraron crecimiento bacteriano.

Si estos suelos están desprovistos de vida o no depende de cómo definas «vida».

Por ejemplo, los científicos han encontrado células bacterianas vivas tras haber estado atrapadas durante miles de años en el hielo glacial. Cuando están atrapadas, las células pueden ralentizar su metabolismo un millón de veces. Entran en un estado en el que ya no crecen; simplemente se dedican a reparar los daños en el ADN que sufren a causa de los rayos cósmicos que penetran en el hielo. Goordial especula que estos «supervivientes lentos» pueden ser lo que detectó en University Valley y sospecha que, si Dragone y Fierer analizaran 10 veces más tierra, también podrían encontrarlos en el Roberts Massif o Schroeder Hill.

La búsqueda de vida en Marte

Brent Christner, que estudia los microbios antárticos en la Universidad de Florida, en Gainesville, Estados Unidos, cree que estos suelos elevados y secos podrían ayudar a perfeccionar la búsqueda de vida en Marte.

Señala que las sondas Viking I y II, que aterrizaron en Marte en 1976, llevaron a cabo experimentos de detección de vida que, en parte, se basaron en estudios de suelos a baja altitud cerca de la costa antártica, una región llamada Dry Valleys. Algunos de esos suelos se humedecen con agua de deshielo durante el verano. No solo albergan microbios, sino también pequeños gusanos y otros animales en algunos lugares.

En cambio, los suelos más altos y secos del Roberts Massif o de Schroeder Hill podrían ser un mejor campo de pruebas para instrumentos destinados a Marte.

«Las capas superficiales de Marte son horribles», dice Christner. «No existe ningún organismo en la Tierra que pudiera sobrevivir en la superficie», al menos no en los primeros centímetros superiores. Cualquier nave que vaya al planeta rojo a buscar vida debe prepararse en el lugar más desagradable que la Tierra puede ofrecer.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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