En busca de señales de vida en el sitio más árido del planeta
El Desierto de Atacama es el desierto no polar más seco de la Tierra ya que tiene un precipitación media anual menor a 20 mm. En algunos sitios, la actividad de agua es menor a la mínima necesaria para sustentar actividad metabólica. Dadas estas condiciones, Schulze-Makuch y compañía decidieron determinar si este lugar puede mantener el crecimiento de una comunidad microbiana activa. Se muestrearon 6 sitios, 3 húmedos (CS, AL y RS) y 3 áridos (YU, ME y LB), de este desierto una vez por año de 2015 a 2017, a partir de un evento de lluvia en 2015 . Para diferenciar si sus observaciones provenían de microorganismos vivos o muertos, aislaron DNA y ATP extracelular (de células lisadas) e intracelular (de células íntegras).
Microbial community structure and relationship between iDNA and eDNA pools at six soil sampling sites in the Atacama Desert: CS, AL, RS, ME, YU, and LB. (A) Venn diagrams of iDNA and eDNA OTU intersections for samples collected at 0–5 cm and 20–30 cm depth. Numbers indicate the numbers of different OTUs, and percentages refer to relative abundances of reads unique to iDNA or eDNA. Bars to the left of the Venn diagrams show relative abundances of bacterial orders in the subsets unique to the iDNA and eDNA pools of the indicated sampling depth. (B) Classification of iDNA pools from soil surface samples (0–5 cm) collected at the six sampling sites in comparison with the iDNA and eDNA pools in subsurface soil layers. (C) Classification of the subsurface iDNA pools (20–30 cm, 50 cm, 100 cm) in comparison with the iDNA and eDNA pools in the surface soils (0–5 cm). The bars show the percentages of OTU reads in the corresponding subsets, and numbers indicate the numbers of different OTUs.
Se encontraron órdenes de bacterias comunes de suelos arenosos y en los sitios más áridos, a la familia Geodermatophilaceae, que tolera altos niveles de estrés oxidativo, desecación, sales y metales. En 2015 fue posible recuperar más DNA intracelular que en los dos años siguientes y en sitios más áridos se encontró una menor coincidencia de taxa con representantes vivos y muertos. Se encontraron 5 pruebas de la presencia de comunidades metabólicamente activas: actividad enzimática por hidrólisis de FDA, presencia de ATP intracelular, análisis de metabolitos extraíbles por agua, la correlación de abundancias de bacteriófagos y sus hospederos y evidencias de replicación celular; estas últimas dos a partir de secuencias metagenómicas. En general, las señales de actividad metabólica fueron más fuertes en los sitios de mayor humedad.
Comparison of sampling events of April 2015, February 2016, and January 2017 at YU. (A)Available nonstructural water decreases significantly from 2015 to 2017. (B) Some of the gypsum at YU 20–30 desiccated and formed anhydrite. (C and D) Intracellular DNA amounts indicative of living organisms drop by several orders of magnitudes at 0–5 cm and 20–30 cm depths. (E and F) Intracellular ATP amounts indicative of active organisms drop by several orders of magnitudes at 0–5 cm, but stay constant at 20– 30 cm depth.
El evento de lluvia de 2015 permitió un establecimiento de un mayor número de organismos pero este efecto fue efímero, lo cual se observa en las comparaciones a lo largo de los 3 tiempos de muestreo. En algunos casos, los minerales del sustrato liberan agua, permitiendo la formación de comunidades estables. Estas observaciones podrían dar indicios de las condiciones que se podrían encontrar en Marte, en el caso de que exista vida como la conocemos en este planeta.
Schulze-Makuch, D., Wagner, D., Kounaves, S. P., Mangelsdorf, K., Devine, K. G., de Vera, J. P., … & Galy, A. (2018). Transitory microbial habitat in the hyperarid Atacama Desert. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201714341.
