Microorganismos pueden prosperar en una atmósfera al 100% de hidrógeno

Los extraordinarios hallazgos tienen importantes implicaciones para la vida extraterrestre

Algunos microbios no solo pueden sobrevivir, sino también replicarse en una atmósfera compuesta completamente de hidrógeno. Estos importantes hallazgos sugieren que la vida podría aparecer en una variedad de entornos extraplanetarios que los científicos descontaron previamente.

La vida nunca deja de sorprendernos

Hace miles de millones de años la Tierra tenía cantidades muy pequeñas de hidrógeno en su atmósfera primordial, hasta aproximadamente un 0.1%. El hidrógeno molecular persistió en la atmósfera durante cientos de millones de años hasta el Gran Evento de Oxidación.

Hoy, el poco hidrógeno que se produce es rápidamente consumido por microorganismos, oxidado en la atmósfera o perdido en el espacio.

Los astrofísicos creen que muchos exoplanetas rocosos, exoplanetas súper-terrestres (un planeta extrasolar con una masa más alta que la Tierra, pero sustancialmente por debajo de los gigantes de hielo del Sistema Solar), e incluso planetas rocosos (planetas fuera del sistema solar) puede tener una atmósfera abundante en hidrógeno bajo ciertas condiciones.

Algunos ejemplos de tales planetas incluyen Trappist-1 d, e, f y g, y LHS 1132b.

Considerando que parece probable que haya algunas atmósferas dominadas por hidrógeno más allá de nuestro sistema solar, y considerando que tales planetas rocosos son más fáciles de detectar que aquellos con atmósferas dominadas por nitrógeno o CO₂, los investigadores del MIT querían investigar la viabilidad de la vida en tales planetas.

El equipo de investigación realizó experimentos de crecimiento en un sistema de biorreactor en dos especies de microorganismos: Escherichia coli y la levadura Saccharomyces cerevisiae.

Estos organismos simples son representativos de los microorganismos procariotas y eucariotas, respectivamente.

“Observamos que elegimos un entorno de gas 100% H2 como control. Las atmósferas reales dominadas por H2 siempre tendrán otros componentes gaseosos que son productos de geología planetaria o fotoquímica atmosférica. Además, los planetas rocosos tendrán que ser más fríos que la Tierra, tener una gravedad superficial más masiva que la Tierra y/o un mecanismo de reposición para mantener una atmósfera dominada por H2", escribieron los autores en su estudio.

Sorprendentemente, ambos organismos podrían reproducirse normalmente en una atmósfera de hidrógeno al 100%. Sin embargo, lo hacen a velocidades más lentas que en el aire oxigenado.

E. coli se reprodujo dos veces más lento, mientras que la levadura fue alrededor de 2.5 órdenes de magnitud más lenta. Los autores sostienen que la falta de oxígeno es responsable de la reducida tasa de replicación.

E. coli también sintetiza una cantidad impresionante de moléculas volátiles que se pueden detectar en mundos a años luz de la Tierra.

“Que un organismo tan simple como E. coli, y una sola especie, tenga una maquinaria metabólica lo suficientemente diversa capaz de producir una gama de gases con características espectrales útiles es muy prometedor para la detección de gases de biofirma en exoplanetas. Si bien la mayoría de los gases se producen en pequeñas cantidades en la Tierra, existen entornos de exoplanetas donde los gases si se producen en grandes cantidades podrían acumularse", escribieron los autores en su artículo publicado hoy en la revista Nature Astronomy: Laboratory studies on the viability of life in H2-dominated exoplanet atmospheres