Supervivencia de comunidades microbianas del suelo y del permafrost tras la irradiación con electrones acelerados bajo condiciones simuladas de Marte y del espacio abierto
Autores: Cheptsov, Vladimir; Vorobyova, Elena; Belov, Andrey; Pavlov, Anatoly; Tsurkov, Denis; Lomasov, Vladimir; Bulat, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Tareas astrobiológicas
Resistencia microbiana
Radiación ionizante
Electrones acelerados
Radiación espacial
Comunidades microbianas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Una de las tareas astrobiológicas actuales es revelar los límites de la resistencia microbiana a las condiciones extraterrestres. Se presta mucha atención a la radiación ionizante, ya que puede prevenir la preservación y propagación de la vida fuera de la Tierra. El objetivo de esta investigación fue estudiar el impacto de electrones acelerados (~1 MeV) como componente de la radiación espacial en comunidades microbianas en su hábitat natural: el suelo árido y el permafrost antiguo, así como en las culturas bacterianas puras que se aislaron de estos ecotopos. La irradiación se llevó a cabo a baja presión (~0.01 Torr) y baja temperatura (-130 grados C) para simular las condiciones de Marte o el espacio exterior. Se utilizaron altas dosis de 10 kGy y 100 kGy para evaluar el efecto de la acumulación de dosis en células inactivas e hipometabólicas, dependiendo de las condiciones ambientales bajo irradiación a largo plazo estimadas en una escala de tiempo geológico. Se demostró que la irradiación con electrones acelerados en las dosis aplicadas no esterilizó muestras nativas de hábitats extremos de la Tierra. Los datos obtenidos sugieren que microorganismos viables similares a los de la Tierra pueden preservarse en estado anabiótico durante al menos 1.3 y 20 millones de años en el regolito de Marte moderno en la capa superficial y a una profundidad de 5 m, respectivamente. Además, los resultados del estudio indican la posibilidad de mantener vida similar a la terrestre en el hielo de Europa a una profundidad de 10 cm durante al menos ~170 años o durante al menos 400 mil años en el espacio abierto dentro de meteoritos. Se establece que las bacterias en hábitats naturales tienen una resistencia mucho mayor a la irradiación con electrones acelerados en comparación con su estabilidad en cultivos aislados puros. Gracias a las propiedades protectoras del entorno heterofásico y la interacción entre poblaciones microbianas, incluso microorganismos radiosensibles como miembros de las comunidades microbianas nativas son capaces de soportar dosis muy altas de radiación ionizante.
Descripción
Una de las tareas astrobiológicas actuales es revelar los límites de la resistencia microbiana a las condiciones extraterrestres. Se presta mucha atención a la radiación ionizante, ya que puede prevenir la preservación y propagación de la vida fuera de la Tierra. El objetivo de esta investigación fue estudiar el impacto de electrones acelerados (~1 MeV) como componente de la radiación espacial en comunidades microbianas en su hábitat natural: el suelo árido y el permafrost antiguo, así como en las culturas bacterianas puras que se aislaron de estos ecotopos. La irradiación se llevó a cabo a baja presión (~0.01 Torr) y baja temperatura (-130 grados C) para simular las condiciones de Marte o el espacio exterior. Se utilizaron altas dosis de 10 kGy y 100 kGy para evaluar el efecto de la acumulación de dosis en células inactivas e hipometabólicas, dependiendo de las condiciones ambientales bajo irradiación a largo plazo estimadas en una escala de tiempo geológico. Se demostró que la irradiación con electrones acelerados en las dosis aplicadas no esterilizó muestras nativas de hábitats extremos de la Tierra. Los datos obtenidos sugieren que microorganismos viables similares a los de la Tierra pueden preservarse en estado anabiótico durante al menos 1.3 y 20 millones de años en el regolito de Marte moderno en la capa superficial y a una profundidad de 5 m, respectivamente. Además, los resultados del estudio indican la posibilidad de mantener vida similar a la terrestre en el hielo de Europa a una profundidad de 10 cm durante al menos ~170 años o durante al menos 400 mil años en el espacio abierto dentro de meteoritos. Se establece que las bacterias en hábitats naturales tienen una resistencia mucho mayor a la irradiación con electrones acelerados en comparación con su estabilidad en cultivos aislados puros. Gracias a las propiedades protectoras del entorno heterofásico y la interacción entre poblaciones microbianas, incluso microorganismos radiosensibles como miembros de las comunidades microbianas nativas son capaces de soportar dosis muy altas de radiación ionizante.