Marte puede tener oxígeno suficiente para sustentar microbios y esponjas

Un estudio de la NASA explora las implicaciones de la presencia del gas en el planeta rojo,

Posibles rastros de agua líquida en Marte fotografiadas por la sonda 'MRO'. NASA

Los primeros héroes de la Tierra fueron microbios. Hace 2.700 millones de años la atmósfera comenzó a acumular oxígeno producido por cianobacterias que vivían en los océanos y eran capaces de realizar fotosíntesis. El oxígeno fue fundamental para la aparición de vida más compleja, incluidos los primeros animales, y hoy sustenta el tipo de metabolismo más habitual del planeta.

Ahora, un nuevo estudio apunta a que en zonas de Marte también puede haber suficiente oxígeno como para mantener a algunos seres vivos terrestres. Vlada Stamenkovic, investigador de la NASA, y colegas del Instituto Tecnológico de California han desarrollado un modelo que calcula la cantidad de oxígeno que podría encontrarse en disolución en las aguas saladas que pueden existir en algunas zonas del planeta. Las sales presentes en estas salmueras permiten que el agua permanezca líquida a temperaturas por debajo de los cero grados. Según el estudio, publicado hoy en Nature Geoscience, en torno a un 6,5% de todo el planeta puede albergar cantidades de oxígeno en la superficie o a unos centímetros por debajo de ella similares a las que en la Tierra bastan para sustentar a algunos microbios y esponjas.

Estudios recientes apuntan a que los primeros ancestros de los animales actuales eran esponjas y que estos seres vivos pueden proliferar en concentraciones de oxígeno muy bajas. Las zonas con posible oxígeno están por encima de los 50 grados de latitud en torno a los polos. Entre las misiones marcianas que analiza el estudio solo una ha explorado estas zonas: la misión Phoenix, que aterrizó sobre lo que podría ser hielo de agua en 2008.

Este mismo año se descubrió en Marte un gran lago de agua salada oculto bajo el hielo del polo sur. El nuevo estudio especula que la concentración de oxígeno en su interior podría ser “alta” si hay un contacto temporal con la superficie o si hay radiación suficiente para que se separen el oxígeno y el hidrógeno. Los responsables del trabajo consideran que estos resultados teóricos pueden explicar el estado de oxidación de algunas rocas marcianas e implican “que hay oportunidades para la vida basada en el oxígeno en el Marte actual u otros cuerpos planetarios gracias a fuentes de oxígeno alternativas a la fotosíntesis”.

Víctor Parro, investigador del Centro de Astrobiología (CAB-CSIC), destaca que hasta ahora la presencia de oxígeno en Marte se ha “despreciado”, debido a las bajas concentraciones. Aunque se trata de un estudio teórico que habría que confirmar con mediciones reales, el científico destaca que “estos modelos resaltan el papel que puede jugar el O₂ disuelto incluso actualmente tanto para la respiración de microorganismos como en la oxidación de metales”.

“Los microorganismos no necesitan O₂ para respirar”, explica, “pero el oxígeno molecular permite obtener mayor energía en los procesos de respiración y su presencia en Marte en concentraciones adecuadas aumenta las posibilidades de nuevos metabolismos y más eficientes. “Por ejemplo permitiría la existencia de bacterias como las que se encuentran en río Tinto [Huelva], que oxidan el hierro de la pirita para obtener energía. Y algo que abunda en Marte es el hierro”, destaca.

“Los autores eligen el grupo de organismos terrestres que son capaces de vivir a concentraciones de oxígeno disuelto en agua más bajas, que son básicamente ciertos tipos de bacterias y las esponjas, y concluyen que las concentraciones de oxígeno que calculan que pueden existir en las salmueras marcianas serían suficientes para que estos organismos pudieran medrar en Marte hoy”, explica Alberto González Fairén, investigador del CAB y la Universidad Cornell. “Por supuesto, es solo una comparación gráfica para resaltar lo elevado de los niveles de oxígeno disuelto en estas salmueras y los autores no insinúan que puedan existir esponjas en bolsas de líquido escondidas en los hielos de Marte. Los posibles habitantes de las salmueras no solo dependerían del oxígeno disponible para respirar: las bajísimas temperaturas, la altísima concentración de sales y la radiación no permiten la existencia de vida similar a la terrestre cerca de la superficie de Marte hoy”, añade.

Otra de las preguntas sin responder que deja el trabajo es si realmente hay salmueras de agua líquida en la superficie de Marte, ya que las pruebas acumuladas hasta ahora no son concluyentes.

Fuente: El País (Perú)

Las esponjas no tienen neuronas (¡Mil disculpas Bob!)

En esta oportunidad hablaremos sobre el sistema nervioso de las esponjas de mar.

Bueno, en realidad las esponjas aunque son animales no tienen sistema nervioso, ni neuronas, ni músculos, ni órganos, ni tejidos especializados. Son pacíficos sacos de células que viven anclados en su mundo marino. El animal más simple que uno se pudiera imaginar.

La sorpresa vino cuando Kenneth Kosik, buscando el origen evolutivo del sistema nervioso en los animales comenzó a estudiar las esponjas, que precisamente carecen de él. Y uno de los estudiantes de su laboratorio, Onur Sakarya, descubrió que la esponja Amphimedon queenslandica poseía prácticamente todos los genes necesarios para fabricar sinapsis (conexiones neuronales).

Citando a Pere:

“En las sinapsis encontramos una maquinaria muy especializada, llamada “densidad postsináptica”, hecha de centenares de diferentes proteínas, cada una colocada en un lugar muy concreto, cada una con un trabajo muy definido que hacer. Forman un andamiaje fuerte pero maleable, que cambia constantemente a medida que aprendemos. Siempre había pensado que debe de haber costado muchos millones de años de dura selección natural para llegar a este diseño tan inteligente y tan eficaz.

Pero resulta que toda esa maquinaria ya ha estado allí desde los mismos orígenes del reino animal. Las esponjas, de las que los humanos nos desviamos evolutivamente hace unos 600 millones de años, ya tienen y tenían entonces la gran mayoría de estos ladrillos moleculares (en azul en la siguiente figura) que constituyen una típica densidad postsináptica humana. Únicamente les faltan unas pocas piezas, como los receptores de glutamato -las “orejas” que reciben los mensajes- (en amarillo en la figura), que no surgirán hasta unos millones de años más tarde con las medusas y las anémonas, y unos pocos elementos proteicos aún más modernos (en verde y rojo) que actúan como pegamento final para unir todas las piezas del puzzle.”

El homínido del cladograma simplificado que refleja la secuencia de adquisición de las proteínas sinápticas (y nuestro parentesco con las esponjas) es el propio Pere, por supuesto. 

:)

No, no. No te entusiasmes tanto, Bob. Aunque seamos parientes, en realidad es muy poco probable que las esponjas sean nuestros antepasados. Los Ctenóforos son animales bastante más complejos que según los últimos estudios moleculares se desramifican del tronco evolutivo común algo antes que las esponjas. Así que el primer antepasado común de los animales actuales debió de ser bastante más parecido a un Ctenóforo que a una esponja. ;)

Aquí hay que hilar un poco más fino, pero en mi opinión, lo que nos están diciendo esas proteínas sinápticas de los poríferos actuales es que las esponjas de mar han evolucionado a partir de un antepasado algo más complejo que poseía algún tipo de proto-sistema nervioso (como el que poseen los Ctenóforos). Las esponjas de mar habrían evolucionado hacia la sencillez perdiendo ese sistema nervioso (aunque conservando los genes que lo hacían posible), y con bastante éxito a juzgar por su superviviencia a lo largo de las eras geológicas.

Si así fuera, sería toda una lección de humildad, y otra prueba más en contra de las escalas evolutivas que suponen que los animales van evolucionando en busca de una mayor “perfección”. ¿quién necesita neuronas para sobrevivir en el Cámbrico… o ahora? ;)

La alternativa sería pensar que las conexiones neuronales estaban siendo construidas antes que las propias neuronas , con algún fin que ahora mismo se nos escapa (Pere habla de una posible utilidad en el estado larvario) y que finalmente en el resto de los animales se alcanzara el estado actual por exaptación, siendo las esponjas una reliquia de esa fase previa. Pero personalmente me parece una explicación demasiado rebuscada. En cualquier caso, la increíble perviviencia de esos genes a través de las eras nos hace suponer que alguna función concreta deben cumplir.

Algún día las esponjas nos revelarán para qué necesitan ese conjunto de proteínas sinápticas, y a partir de ello podremos deducir muchas más cosas, pero por el momento, parece que sólo siguen “soñando” en su pacífico fondo oceánico…

Fuentes y más información en: Apuntes científicos desde el MIT

Tomado de:

La ciencia y sus demonios

Esponjas: Un matrimonio que ni la muerte lo separa

Martes, 15 de junio de 2010

Curiosidades del mundo animal (II)

Esponjas: Un matrimonio que ni la muerte lo separa

Entre las criaturas asombrosas de nuestro planeta, existe una especie de esponja que no sólo es increíble por su estructura entramada de fibras cristalinas, sino además, por convertirse en la extraña morada de una pareja que se lleva los laureles a una de las relaciones matrimoniales más claustrofóbicas que se conozcan.

Imagen Ryan Somma

Si encontráramos una de las esponjas en cuestión (Euplectella aspergillun), nos sorprenderíamos primero por su estructura, completamente encerrada como si fuera una jaula cilíndrica. La Euplectella está compuesta de espículas silíceas entrecruzadas, una estructura esquelética que parece acristalada y que asociaríamos más fácilmente con un desarrollo industrial que con un organismo de la naturaleza. De hecho, ha despertado el interés de muchos investigadores que analizan su composición y su resistencia.

Pero la segunda sorpresa es aún más intrigante: usualmente en su interior, convive una pareja de camarones (Spongicola japonica) que a juzgar por su tamaño, es imposible que hayan llegado adentro a través de la esponja. La conclusión evidente, es que han entrado allí en estado larvario, y una vez que crecen, quedan encerrados por el resto de sus vidas.

Imagen (estructura de Euplectella)

La historia de amor comienza tan temprano que los camarones, aún en estado larvario, se internan en la esponja carcelaria, en cuyo interior se sentirán resguardados de cualquier amenaza, y para compensarlo, se ocuparán de mantener a la esponja libre de parásitos. La simbología de éste matrimonio y su lecho nupcial es tan fuerte, que en muchas culturas asiáticas, esta esponja es utilizada como un regalo de bodas. Además de la extraña simbología como regalo, lo que no queda claro, es como sobrellevará uno de los camarones la etapa de viudez, lo cual me resulta un tanto morboso.

Cada lector del blog, queda por su parte liberado a sacar sus propias conclusiones y realizar analogías en relación a experiencias personales.

Fuente:

Visión Beta