El desierto de Atacama: analogía de Marte

Estimado lector: ¿sabía usted que es posible analizar las posibilidades de vida en Marte sin tener que estar en ese planeta sino sólo investigando el Desierto de Atacama?

Ese es uno de los principales postulados del astro biólogo chileno Armando Azúa Bustos, quien ha centrado sus trabajos en la capacidad de algunos microorganismos de resistir condiciones de extrema sequía.

En ese contexto, ha descrito y estudiado ecosistemas microbianos descubiertos en diferentes zonas del Desierto de Atacama, norte de Chile, lo cual permite cuestionarse aspectos fundamentales en torno a las condiciones básicas para la subsistencia, incluyendo en eso la idea de que la disponibilidad de agua no fuera una limitante, para la vida en Marte.

Armando Azúa Bustos, señaló en una conferencia organizada por Imagen de Chile, que “haber nacido y crecido en el Desierto, me permitió acercarme desde temprano a la biodiversidad inigualable de esa zona, que no sólo le otorga un potencial científico, sino también cultural y patrimonial”.

Los estudios están dirigidos a investigar microorganismos, hongos y células que se encuentra bajo tierra en el desierto nacional y que cumplen con las condiciones óptimas para existir en el planeta rojo ya que pueden sobrevivir bajo alta radiación ultravioleta, con escasa presencia de agua y luz y se alimentan de compuestos químicos.

Estas condiciones, junto a la escasa humedad y la salinidad del suelo, son similares a las existentes en Marte, lo que resulta en una ayuda para la búsqueda de vida en el planeta.

“Si encontramos especies como estas en el desierto de Atacama, podríamos encontrarlas en Marte, ya que existen las mismas características”, señaló el astrobiólogo Armando Arzúa, líder del proyecto.

Chile, gracias a la diversidad de su territorio, constituye un lugar idóneo para la investigación científica y el desarrollo tecnológico y prueba de ello, es el gran número de iniciativas que se están llevando a cabo en torno a la astronomía, las energías renovables no convencionales, la vulcanología, el cambio climático o la ingeniería antisísmica, por mencionar algunas áreas.

“Esta zona tiene un potencial único, porque el Desierto de Atacama es el más seco y el más antiguo del mundo, lo cual lo ha transformado en un lugar para realizar acciones concretas de cara al futuro. Gran parte de la implementación, de la detección de distintas investigaciones como robots, instrumentos, todo lo que después se envían a Marte se prueban en el Desierto, porque es lo más parecido al planeta rojo. Es la mejor plataforma de testeo que puede haber”, indicó Azúa Bustos.

Respecto a las expectativas futuras, aseguró que actualmente se encuentra desarrollando aplicaciones biotecnológicas y biomédicas derivadas de las formas de vida en el Desierto, aplicando además esos conocimientos a la divulgación de las ciencias y como ejemplo de emprendimiento e innovación.  Además, hay una arista relativa al mundo agrícola que será clave para enfrentar un escenario de cambio climático, ya que se podrían “generar cultivos capaces de tolerar mejor el clima árido”, explicó. 

Entre otros proyectos adicionales, Azúa Bustos es co investigador de un proyecto de la NASA, que apunta a enviar un invernadero a la Luna y a Marte, está realizando el primer experimento de ingeniería genética en la Estación Espacial Internacional y participa en uno de los equipos que compiten en el Lunar Google X Prize, que tiene como fin despachar un robot a la Luna.  

Una de las investigaciones que dio a conocer en la conferencia de prensa, fue el avance en el estudio de las adaptaciones de la vida microbiana a la extremadamente baja disponibilidad de agua, utilizando las formas de vida del desierto de Atacama como modelo y cuyos resultados podrían ayudar a la agricultura chilena, a enfrentar la sequía que actualmente sufren varias partes del país

"Ya hemos demostrado varias de las estrategias que estas formas de vida utilizan para mantenerse con casi nada de agua por mucho tiempo sin que esto, les signifique la muerte.

Cuando le sacas agua a las células, el gran problema es que todo en el interior se empieza a agregar sin especificidad y esa agregación, es irreversible y no porque se le agregue algo nuevo, volverá a su forma original. Por ejemplo, si las plantas se dejan sin regar y se espera un día para regarla de nuevo quizá la planta vuelva a retomar su crecimiento. Sin embargo, a los cuatro días, aunque le agregues agua, la planta ya va a estar muerta, precisamente por el fenómeno de agregación".

En este caso, nosotros demostramos que la bacteria que se estaba investigando tiene la gracia de poder hacer fotosíntesis; usando la luz como forma de obtener energía, empieza a producir masivas cantidades de azúcares, como la sucrosa, que es la azúcar común de mesa. Ese tipo de azúcar, crea verdaderas pantallas entre las distintas moléculas para evitar que se agreguen, evitando que ocurra el fenómeno de agregación inespecífica, y eso permite que, cuando llega el agua posteriormente, la célula siga funcionando”.

Las características que tienen estos organismos muy tolerantes a la falta de agua, tiene que ver con sus genes, pues estos tienen proteínas que tienen una función que explica eso. Las azúcares que producen no salen de la nada, sino que de una ruta bioquímica: hay una serie de enzimas (proteínas) que las producen.  

Las posibles aplicaciones a futuro son enormes.

Para comenzar, se podría manejar genéticamente las plantas para que necesiten menos agua de riego. Lo anterior, porque hay que tomar en cuenta que el gran núcleo agrícola de Chile está en la zona central donde el agua, va a ser un gran problema y estas investigaciones ayudarían a crear cultivos capaces de tolerar mejor el clima árido.

Otra investigación dice relación con el componente genético para bloquear la radiación ultravioleta, lo que podría crear nuevos bloqueadores de sol para la piel.

“También, cuando se envía tejido en el caso de un trasplante se requiere cierta temperatura o cierto nivel de hidratación para que ese órgano no deje de estar apto para el trasplante. En estos casos, sabiendo qué tipo de azúcares son los que protegen mejor las células, se podría mandar un corazón bien recubierto en sucrosa y va a tener más tiempo de llegar a destino", agrega Uzúa.

¿Qué caracteriza al desierto de Atacama? Es el más seco del mundo y lo que se le parece son los Valles Secos de la Antártica, una zona bien peculiar con valles enteros sin nieve donde se miden unos 10 mm de lluvia al año.  En el desierto, hay 0,2 mm de lluvia del Desierto de Atacama siendo claramente el nivel más bajo.

"También, desde el punto de vista evolutivo -que es un área que estoy investigando yo- es un desierto es muy antiguo, y la evolución siempre presentó el mismo problema desde el punto de vista de la escasez de agua", dice. "Estos dos factores explican por qué el desierto de Atacama es tan distinto a otros desiertos", finalizó el académico.

La Agencia Espacial Estadounidense (NASA) fijó sus ojos en el trabajo del chileno, quienes, en marzo próximo, enviarán a un grupo de especialistas que revisaran los descubrimientos y los sitios de hallazgo.

Armando Uzúa Bustos, fue elegido en 2017 como uno de los 15 "extraordinarios pensadores e innovadores" del programa TED Fellows entre miles de postulantes de todo el mundo.