El descubrimiento de una extraña bacteria que puede usar arsénico como uno de sus nutrientes amplía las perspectivas de hallar nuevas formas de vida en la Tierra y posiblemente en el universo. Seis elementos han sido considerados desde hace tiempo esenciales para la vida: carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. Pero los investigadores hallaron que la bacteria, descubierta en el lago Mono, California, puede seguir creciendo después de sustituir fósforo por arsénico.
Aunque los investigadores descubrieron la inusual bacteria en nuestro planeta, dicen que demuestra que la vida tiene posibilidades más allá de los seis elementos citados.
La sustitución de un elemento por el otro “te hace preguntar qué otra cosa es posible”, comentó Ariel Anbar, de la Universidad del Estado de Arizona, coautor del informe.
Proyecciones. El descubrimiento es importante en la búsqueda de vida más allá de la Tierra porque los investigadores deben ser capaces de reconocer la vida, saber cómo se muestra.
El estudio se centra en un microbio hallado en la Tierra. Pero el anuncio de una conferencia de prensa para discutirlo, que no anticipó detalles del hallazgo, generó especulaciones en la Internet de que el informe revelaría el descubrimiento de vida extraterrestre.
El descubrimiento “demuestra que en otros ambientes planetarios los organismos podrían ser capaces de usar otros elementos para activar la bioquímica y que el juego de elementos que consideramos absolutamente necesario para la vida podría no ser tan estricto”, comentó Charles Cockell, profesor en el Instituto de Investigación Planetaria y Espacial en la Universidad Abierta en Milton Keynes, Gran Bretaña. Cockell no participó en el estudio.
“Este trabajo es novedoso porque muestra la sustitución de un elemento por otro en la bioquímica fundamental y la estructura bioquímica”, agregó.
No fue un descubrimiento casual. Felisa Wolfe-Simon, del Instituto de Astrobiología de la Nasa, que dirigió el estudio, se concentró en el lago Mono porque allí el agua tiene altos niveles de arsénico.
El arsénico y el fósforo son químicamente semejantes, de modo que conjeturó que un microbio expuesto a ambos podía ser capaz de sustituir uno por el otro.
Los investigadores recogieron la bacteria conocida como GFAJ-1 y la expusieron a concentraciones cada vez mayores de arsénico, al que pudo adaptarse y crecer, lo que plantea la posibilidad de que una forma de vida que use arsénico podría ocurrir naturalmente, ya sea en la Tierra o en otro planeta donde el arsénico sea más común.
“Esta investigación nos recuerda que la vida, tal como la conocemos, puede ser mucho más flexible de lo que suponemos normalmente o de lo que nos imaginamos”, dijo Felisa Wolfe-Simon, directora del experimento. “Si algo aquí en la Tierra puede hacer algo tan inesperado, ¿qué más puede hacer la vida, que no hayamos visto aún?”, se preguntó.
Hasta ahora se ha sabido que todas las formas de vida en la Tierra dependen de seis elementos esenciales para crecer y sobrevivir: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Cualquier cambio en estos elementos conduce a una alteración en los complejos compuestos químicos necesarios para la vida, como las proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.
El microorganismo recién descubierto, miembro de la familia de proteobacterias halomonadaceae (que incluyen una amplia variedad de patógenos tales como escherichia , salmonella , vibriones y helicobacteria), modifica esa acepción. A la luz del hallazgo, Wolfe-Simon cree que los antiguos sistemas de vida en la Tierra pudieron haberse compuesto de arsénico en lugar de fósforo.
El fósforo, en forma de fosfato, forma parte esencial de las moléculas de ADN y ARN, que son clave para almacenar y transportar energía en las células. El arsénico, por otra parte, aunque tiene propiedades químicas similares y se comporta igual al fósforo, es altamente tóxico para la mayoría de las formas de vida porque altera los procesos metabólicos. Su toxicidad surge cuando las células intentan utilizar arsénico en lugar de fósforo.
Muestras reveladoras. Para probar su teoría de que algunos microorganismos pueden adaptarse y usar arsénico en lugar de fósforo, la científica cultivó microbios procedentes de esas muestras del lago Mono en el laboratorio con concentraciones cada vez más altas de arsénico.
En el proceso, se fue reduciendo más la concentración de fósforo original de los organismos para lograr que éstos comenzaran a producir ADN con arsénico para poder sobrevivir.
Inicialmente los investigadores no esperaban encontrar sobrevivientes en el experimento. Pero descubrieron la bacteria viva y moviéndose.
Y como habían utilizado marcadores para seguir el rastro del arsénico en las bacterias pudieron comprobar que cada una lo había incorporado en sus componentes celulares, incluso hasta su ADN. “Cada vez que analizaba a una bacteria contenía la respiración” expresó Wolfe-Simon. l
