¿Los tardígrados pueden sobrevivir a los viajes interplanetarios?

Debido a que los tardígrados pueden sobrevivir a condiciones extremas, los científicos decidieron averiguar si también podrían sobrevivir al impacto ocasionado por un viaje entre planetas.
21.5.21
Los tardígrados pueden sobrevivir a condiciones extremas, y los científicos querían saber si podrían sobrevivir al impacto después de un viaje entre planetas.
Imagen: STEVE GSCHMEISSNER/BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA

Los tardígrados son una de las formas de vida más indestructibles de la naturaleza. Estos animales microscópicos pueden sobrevivir a temperaturas de congelación y de ebullición, a presiones equivalentes a más de 9 kilómetros de profundidad en el océano e incluso al vacío del espacio exterior.

Pero para un par de científicos, quedaba una pregunta pendiente: ¿los tardígrados pueden sobrevivir a ser disparados a través de un arma de fuego hacia un objetivo de impacto?

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Es una hipótesis valiosa en cualquier contexto, pero además hay una razón científica legítima para realizar un experimento de este tipo. Durante décadas, los científicos han especulado sobre la posibilidad de que los organismos más resistentes puedan sobrevivir a los viajes entre planetas al transportarse en meteoritos. Esta teoría de la polinización cruzada interplanetaria, conocida como panspermia, tiene implicaciones para poder comprender cómo podría haber surgido la vida en la Tierra y si es algo común en otras partes del universo.

Con esto en mente, la estudiante de doctorado Alejandra Traspas y el profesor de ciencia espacial Mark Burchell de la Universidad de Kent, buscaron determinar si los tardígrados espaciales serían capaces de resistir el impacto repentino de su llegada a un mundo alienígena.

En un estudio publicado este mes en la revista Astrobiology, los investigadores señalan que "no hay conocimiento acerca de cómo [los tardígrados] sobreviven a los impactos de choque" y, "en consecuencia, hemos disparado tardígrados a alta velocidad a través de un arma de fuego sobre objetivos de arena, sometiéndolos a impactos del choque y evaluando su supervivencia".

"No teníamos información real, solo conjeturas", dijo Burchell en un correo electrónico. Señaló que en estudios anteriores con semillas de una escala similar a los tardígrados, estas se rompen al impactarse a velocidades de más de 3540 kilómetros por hora y a presiones de choque de 1 gigapascal (GPa), lo que sugiere que "podría ser un régimen interesante para poner a prueba" con tardígrados reales, bajo las mismas condiciones.

"Sin embargo, los resultados fueron sorprendentes debido a que los tardígrados parecían recuperarse de los impactos, incluso en el caso de velocidades que los llevaban a romperse físicamente en pedazos", agregó Burchell.

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Traspas y Burchell utilizaron un tipo especial de equipo científico llamado cañón de gas ligero de dos etapas para disparar sus proyectiles tardígrados. En la NASA, por ejemplo, los científicos utilizan pistolas de gas ligero para probar los efectos de los impactos a alta velocidad (hipervelocidad). Su uso de pólvora y gas de hidrógeno comprimido les permite alcanzar velocidades lo suficientemente altas como para probar los efectos de los desechos espaciales al chocar contra el blindaje de los satélites. El equipo seleccionó la especie tardígrada Hypsibius dujardini para el estudio e indujo a los animales a entrar en su estado "tun", una forma especial de animación suspendida, mediante una congelación de dos días antes del experimento.

Luego, los investigadores dispararon un total de seis tiros, los cuales contenían cada uno algunos tardígrados, a velocidades que oscilaban entre 1995 y 3588 kilómetros por hora, que es más rápido que la velocidad con la que sale una bala de un arma de fuego tradicional. Los animales impactaron el objetivo de arena a presiones de choque que oscilaron entre 0,61 y 1,31 GPa.

Sorprendentemente, los tardígrados en cuatro de los seis disparos sobrevivieron a la alta velocidad y la presión del impacto. Sin embargo, estos individuos se recuperaron mucho más lentamente del experimento que un grupo de control de tardígrados que habían estado congelados durante el mismo período, pero que se salvaron de ser disparados a través de un arma. Ese retraso en su recuperación "sugiere que el impacto de choque tuvo un efecto más significativo que el simple congelamiento", según el estudio.

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Por desgracia, los tardígrados disparados a las dos más altas velocidades, alrededor de 3218 y 3588 kilómetros por hora, no sobrevivieron. De hecho, sus cuerpos estaban fragmentados cuando fueron recuperados, revelando que incluso su robusto estado de tun no podía protegerlos del impacto de choque. Los resultados indican que el límite superior de las velocidades de impacto a las que los tardígrados pueden sobrevivir ronda los 2969 kilómetros por hora.

La mayoría de los meteoritos que se intercambian entre planetas impactan a presiones de choque más altas que los máximos probados en el experimento, lo que sugiere que “la llegada de un tardígrado a la Tierra, por ejemplo, por medio del impacto de un meteorito no es probable que fuera exitosa, incluso para estos organismos tan resistentes”, según el estudio.

En otras palabras, "cualquier proceso de transferencia entre cuerpos que implique una descarga de más de 1 GPa no es un proceso viable", explicó Burchell. "Y lo importante es el impacto, no solo la velocidad".

"Si se impacta un material poroso como objetivo, como el aerogel", un material esponjoso que se utiliza para capturar el polvo de cometa en la misión Stardust de la NASA, "entonces es posible mantener la presión por debajo de 1 GPa hasta aproximadamente una velocidad de impacto de 6 km/s”, continuó. "Pero ese no es un escenario natural, por lo que en la naturaleza es necesario encontrar rutas de transferencia de nicho que minimicen el impacto".

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Traspas y Burchell especulan que los extremófilos que viajan entre un planeta y sus satélites naturales, como la Tierra y la Luna o Marte y su luna Fobos, podrían tener más posibilidades de sobrevivir, aunque estos organismos aún enfrentarían grandes desafíos. De hecho, incluso si un organismo llegara vivo a un nuevo mundo, el largo tiempo de recuperación de los supervivientes del experimento apunta a un daño corporal que podría dificultar su reproducción, lo que podría impedir a los viajeros interplanetarios tener más de una generación.

La nueva investigación arroja luz sobre estos casos hipotéticos de panspermia en el resto del universo, pero también es relevante para la prevención de la contaminación planetaria en nuestro propio sistema solar como resultado de los vuelos espaciales. Por ejemplo, la nave espacial israelí Beresheet puede haber dispersado tardígrados en la Luna cuando se estrelló durante un intento de aterrizaje en 2019.

Burchell dijo que es difícil predecir si los tardígrados podrían haber sobrevivido a ese impacto porque hay muchos factores desconocidos en juego. Independientemente de ello, el nuevo estudio proporciona un contexto importante para las futuras misiones que esperan evitar la contaminación de otros mundos con especímenes biológicos.

Traspas y Burchell también aplican sus hallazgos a misiones conceptuales a la luna Encélado de Saturno o la luna Europa de Júpiter. Los científicos creen que estos mundos probablemente albergan océanos subterráneos bajo sus costras de hielo, lo que los convierte en candidatos para la vida dentro de nuestro sistema solar.

Estas lunas arrojan columnas de agua al espacio, lo que permite que las naves espaciales vuelen a través de estos aspersores cósmicos para recolectar muestras que podrían contener vida extraterrestre. El nuevo estudio reduce las técnicas de recolección ideales que garantizarían que los organismos recogidos en este proceso no terminen destrozados, como algunos de sus tardígrados.

"Si se presta la atención adecuada al diseño de la misión (órbita o sobrevuelo) y al método de recolección (colectores sólidos o colectores de baja densidad como el aerogel), puede ser posible recoger con éxito muestras de las columnas de agua de Europa y Encélado para ese tipo de formas de vida", señalaron Traspas y Burchell en el estudio. "De hecho, se podría investigar la idea de que estas columnas de agua pudieran ser responsables de la panspermia satelital helada en sus respectivos sistemas planetarios".

Podría decirse que no hay mayor misterio en la ciencia que el origen de la vida en la Tierra y su posible existencia más allá de nuestro planeta. Ahora, estamos un paso más cerca de resolver estas preguntas pendientes, gracias a un arma que dispara balas de tardígrados.