Proyecto Marte: ¿Cuánto se parece nuestro análogo al suelo marciano?

Un elemento esencial para algunos de los experimentos biológicos que queremos llevar a cabo en nuestro laboratorio es un análogo del suelo de Marte, es decir, un material que sea, en mayor o menor medida, semejante en cuanto a su composición química y mineralógica a los materiales que se encuentran en la superficie del planeta rojo.

Los análisis llevados a cabo tanto por los orbitadores como por los rovers han demostrado que la composición de la superficie de Marte es fundamentalmente volcánica. Globalmente se ha equiparado a la composición de los materiales meteorizados de determinados volcanes de Hawaii. Ello ha hecho que nos planteemos usar material volcánico para simular el suelo de Marte y hemos adquirido greda volcánica comercial usada habitualmente en jardinería. Esta está constituida por fragmentos de escorias volcánicas de color oscuro de un tamaño comprendido entre 12 y 16 mm. A pesar de la homogeneidad en el tamaño y en la textura de la roca (se puede apreciar una textura vítrea y vacuolar propia de rocas volcánicas con enfriamiento rápido), apreciamos fragmentos de dos coloraciones diferentes: rojizas y grises oscuras, a las que respectivamente denominamos RZV y NZV.

Escorias volcánicas rojas (RZV) y negras (NZV).

Aspecto vacuolar de las escorias volcánicas rojas y negras bajo la lupa binocular (20X).

Para ver en qué medida nuestras rocas se asemejaban a los materiales de Marte nuestras fueron analizadas en el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC), donde fueron sometidas a un análisis de fluorescencia de rayos X y a otro de difracción de rayos X. El primero nos dio información sobre la composición química de nuestras muestras, mientras que el segundo lo hizo de la composición mineralógica de las mismas.

Difrractograma de rayos X para las muestras rojas (RZV) obtenido en el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (CSIC).

Con estos resultados, es el momento de hacer una valoración de los mismos. Y para ello hemos constituido cuatro grupos de trabajo, cada uno de ellos dirigido  por uno de los estudiantes que fueron al IACT. Valoraremos si existe diferencia en la composición química de nuestras muestras, qué tipo de rocas representan y si esas están presentes en la superficie de Marte, compararemos su composición química con la de los materiales estudiados en Marte... y finalmente concluiremos si nuestras muestras son buenas candidatas para ese análogo del suelo de Marte que necesitamos.

Composición del suelo de Marte a partir de los análisis efectuados por rovers en la superficie.

Espero vuestras conclusiones en la sección de comentarios.

Proyecto Marte: ¿Cómo simulamos las condiciones de la atmósfera marciana?

Quizá la característica más importante de la atmósfera de Marte es su poca densidad. Ello hace que la presión atmosférica en la superficie del planeta rojo sea aproximadamente una centésima parte de la que hay en la Tierra. Por ello un experimento importante para nuestro proyecto es cultivar nuestras bacterias en condiciones de baja presión.

Como sabéis, hicimos un experimento previo con una cámara de vacío que se construyó a partir de un frasco hermético del que se extrajo el aire mediante una trampa de vacío conectada a un grifo de agua corriente. No observamos diferencias en el crecimiento de las bacterias entre el control a la presión de la atmósfera y el de las placas a de las que se extrajo aire pero estos resultados no son concluyentes pues no tenemos certeza de si funcionó nuestro sistema y, en consecuencia, si alcanzamos en el interior del frasco una presión lo suficientemente baja como para imitar a la que hay en Marte.

Tenemos la posibilidad de mejorar nuestro experimento. Para ello disponemos de una bomba de vacío eléctrica que conectamos a un desecador y del cuál podemos extraer el aire creando vacío en su interior. Con un par de globos hemos podido comprobar que es efectivo el mecanismo pues estos se inflan por la presión negativa que creamos en el interior.

Pero una cosa es crear vacío dentro de un recipiente y otra que se mantenga. Hemos dejado los globos inflados en el interior del desecador y a las 24 horas no han experimentado un cambio apreciable de volumen. Las fotos que se adjuntan están separadas 24 horas y en ellas podemos comprobar cómo no ha habido cambios apreciables en el volumen.

Tenemos un sistema con el que podemos replicar el ambiente de baja presión de Marte. Ahora toca diseñar el experimento. ¿Qué creéis que deberíamos hacer? Investigad sobre la atmósfera de Marte y hacer una propuesta para nuestros experimentos sobre la supervivencia de nuestras bacterias en el ambiente de Marte.

Proyecto Marte: Primeros resultados de tolerancia a cloratos

Crecimiento de los microorganismos a distintas concentaciones de clorato potásico a las 24 horas. (Bm: Bacillus megaterium; Bs: Bacillus subtilis; Ec: Escherichia coli; Hs: Halomonas sp; Pp: Pseudomonas putida; Ps: Pseudomonas stutzeri).

Nuestras bacterias van creciendo en los medios con distintas concentraciones de clorato potásico así como en la placa control, sin la presencia de esta sal. La imagen de arriba muestra los resultados a las 24 horas de incubación. La inferior muestra el crecimiento a las 48 horas de la inoculación.

Crecimiento de los microorganismos a distintas concentaciones de clorato potásico a las 48 horas. (Bm: Bacillus megaterium; Bs: Bacillus subtilis; Ec: Escherichia coli; Hs: Halomonas sp; Pp: Pseudomonas putida; Ps: Pseudomonas stutzeri).

Es momento de ir sacando nuestras primeras conclusiones así como de proponer experimentos que complementen nuestra investigación. Os adjunto algunas lecturas sobre la importancia de los cloratos en Marte que os ayuden a discutir los resultados. Espero vuestras propuestas en los comentarios.

Chlorate-rich soil may help us find liquid water on Mars.
Bacterial growth tolerance to concentrations of chlorte and perchlorate salts relevant to Mars.
Toxic Mars: Astronauts must deal with perchlorate on the red planet.
Las salmueras nocturnas de Marte o por qué Curiosity NO ha encontrado agua líquida en el planeta rojo.
La NASA confirma la existencia de agua líquida en la superficie de Marte (sí, otra vez). 
Una expedición viaja al sistema hidrotermal extremo de Dallol (Ethiopía) para estudiar la frontera de la vida.

Proyecto Marte: Tolerancia a cloratos y supervivencia a las oscilaciones de temperatura de Marte

Esta mañana hemos tenido nuestra segunda sesión del proyecto con Manuel Espinosa (EEZ - CSIC). Un factor importante para la posibilidad de que haya vida en Marte es la presencia de agua líquida, algo que es imposible en la superficie de Marte dadas las bajas temperaturas reinantes -podría estar en forma de hielo- o la baja presión atmosférica -se sublimaría directamente-. Sin embargo hay estructuras que recuerdan a cursos de agua y cuya morfología incluso ha cambiado en una plazo de tiempo relativamente corto. Es por ello por lo que se propone que en el subsuelo de Marte podría haber agua líquida, pero la única posibilidad de que así sea pasa porque se encuentre formando parte de salmueras, disoluciones más o menos concentradas de sales minerales. Esto podría ser posible pues en Marte se ha detectado la presencia de cloratos y percloratos en el suelo, sustancias que en disolución podrían hacer que bajase el punto de congelación del agua y favorecer que estuviese en estado líquido. Desde un punto de vista microbiológico y desde la perspectiva de nuestro proyecto es importante valorar la posibilidad de que nuestras bacterias pudieran sobrevivir en presencia de estas sales. 

Por todo lo anterior, nuestro primer experimento ha consistido en probar el crecimiento de nuestras bacterias en placas con concentraciones crecientes de clorato potasio (KClO3). Al medio de cultivo que empleamos (LB) se ha adicionado la cantidad suficiente de esta sal para lograr concentraciones finales de 0.05M, 0,1M y 0.2M. Y sobre estas placas hemos inoculado nuestras bacterias y las hemos puesto a incubar  a una temperatura de 30ºC.

Nuestro segundo experimento va encaminado a estudiar si nuestras bacterias pueden sobrevivir a los cambios de temperatura que hay en nuestro planeta vecino. Para ello hemos preparado tubos con 3 gramos de nuestro simulador del regolito marciano que han sido esterilizados mediante autoclavado (20 minutos, 120ºC), a los que se les han inoculado 200 microlitros de cultivo de cada uno de nuestros microorganismos. Estos tubos se van a someter a ciclos en los que se van a alternar temperatura ambiente (similar a la temperatura máxima que se puede alcanzar en el ecuador de Marte durante el verano) con temperaturas de -80ºC (las que se darían en estas regiones de noche o en los inviernos de Marte). A partir de ellos analizaremos la supervivencia de nuestras bacterias a lo largo del tiempo.  

Proyecto Marte: Iniciamos los experimentos microbiológicos

Este miércoles hemos comenzado los experimentos microbiológicos dentro del proyecto que dedicamos a Marte. Al igual que el año pasado, nos dirige el doctor Manuel Espinosa, microbiólogo de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC). En esta primera sesión el alumnado ha conocido los microorganismos con los que vamos a trabajar y han aprendido técnicas básicas de trabajo. 

Los primeros experimentos van encaminados a estudiar la posibilidad de que nuestras bacterias sobrevivan en ambientes de baja presión. Al igual que en nuestro proyecto sobre exoplaneta, los microorganismos son Bacilus subtilis, B. megaterium, Pseudomonas putida, P. stutzeri, Escherichia coli y Halomonas sp. La atmósfera de Marte es mucho más tenue que la terrestre y con una composición totalmente diferente, muy abundante en dióxido de carbono y muy pobre en oxígeno. La presión atmosférica es una centésima parte de la que existe en nuestro planeta.

En estos primeros experimentos se ha fabricado una sencilla cámara de vacío con un bote de vidrio al que se ha conectado a su vez un tubo que se acopló a una trampa de vacío para extraer el máximo de aire posible. Se prepararon dos lotes de placas de Petri, en cada una de las cuales se inocularon 5 microlitros de los distintos cultivos de las bacterias. Uno se colocó en el recipiente y se extrajo el aire mientras el otro se dejó en el exterior. Ambos se cultivaron a temperatura ambiente.

Los resultados preliminares muestran crecimiento, tanto en las placas cultivadas en la cámara de baja presión como en las crecidas a la presión atmosférica normal.

Iniciamos nuestro camino a Marte

Hoy hemos dado comienzo al proyecto que nos va a acercar a conocer el planeta rojo y a explorar la posibilidad de que algunos de nuestros microorganismos candidatos a habitar exoplanetas pudieran sobrevivir en el ambiente marciano. Nuestra sesión inicial ha sido en el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT, CSIC). Nuestro primer objetivo era conocer si las rocas volcánicas que hemos adquirido para simular el suelo marciano se asemejan a la composición mineralógica y geoquímica del suelo del planeta rojo. Previamente habíamos llevado muestras de los dos tipos de rocas que se podían diferenciar de visu entre las que habíamos recibido, unas de color rojizo y otras de un grisáceo oscuro.

Almudena Urbano, Maribel González -de primero de ESO B- junto a Candela del Castillo, Noemí Castillo, Pablo Delgado, Nuño Gutiérrez -de cuarto de ESO A- y los profesores que los hemos acompañado hemos sido amablemente recibidos por la doctora Concepción Jiménez de Cisneros, responsable de divulgación del IACT. Seguidamente hemos tenido la sesión con el doctor Alberto López Galindo, quien nos ha explicado detalladamente los fundamentos de las técnicas empleadas para el análisis de nuestras muestras: la difracción de rayos X y la fluorescencia de rayos X. A continuación nos ha mostrado los resultados de los análisis.

Con respecto a la difracción de rayos X hemos podido conocer los minerales más abundantes presentes en nuestras muestras y comprobar que la diferencia entre ambas muestras se debe a la presencia de hematites en la muestra roja. La conclusión más relevante es que nuestras rocas pueden ser lo bastante semejantes a las que mayoritariamente componen la corteza de planeta rojo como para ser usadas en nuestros experimentos. 

A continuación hemos visitado los distintos laboratorios del Instituto donde se preparan las muestras y donde se llevan a cabo los análisis de difracción de rayos X y de fluorescencia de rayos X acompañados del doctor López Galindo y la técnico Amparo Salido. De ellos hemos aprendido cómo se procesan y estudian las muestras.

A partir de ahora, cuando recibamos los resultados definitivos, es nuestro momento. Será el momento de analizarlos detalladamente, de estudiar la bibliografía para conocer la composición de Marte y de este modo, ver cuánto se parecen y en qué se diferencian. Y a partir de aquí comenzar con los experimentos microbiológicos para ver la posible supervivencia de microorganismos en condiciones lo más parecidas posible, dentro de nuestros medios, a las de Marte.

Desde aquí nuestro agradecimiento a todos los que han hecho posible esta magnífica experiencia.

El eclipse total de luna

Ha creado bastante expectación. Quizá por el color rojizo que adquiere la luna cuando se eclipsa; quizá porque se encuentra en el perigeo, su máxima cercanía a la Tierra, y esto la haría aparecer algo más grande, aunque inapreciable para el ojo humano a simple vista. Quizá también hayan contribuido aspectos tan poco científicos como llamarla, no sé por qué, la superluna de sangre de lobo. Pero la cuestión es que no ha defraudado. A pesar de que estos días se anunciaban nublados y lluviosos, finalmente ha sido una noche clara en la que se ha podido seguir el eclipse con toda su belleza. Unas imágenes como testigo, no de gran calidad pues han sido tomadas con una sencilla cámara digital compacta, pero sí ilustrativa de distintos momentos del eclipse y de diversas exposiciones. Para el próximo eclipse total nos toca esperar unos años, hasta mayo de 2022. 

Nuestro proyecto sobre exoplanetas y bacterias en la revista AstronomíA

El número de enero de la revista Astronomía publica el artículo titulado Candidatos a habitar otros mundos. En el se recogen las experiencias llevadas a cabo a lo largo del curso anterior por el alumnado de ciencias de primero de bachillerato. Por un lado, dirigidos por el astrónomo y divulgador Emilio García (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC) y su profesor de Física y Química, el alumnado del bachillerato tecnológico aprendieron a detectar exoplanetas. Por otro lado, los estudiantes de biología, dirigidos por Manuel Espinosa (Estación Experimental del Zaidín) y el que escribe estas líneas, aprendieron las técnicas básicas de microbiología las cuales aplicaron para ver las condiciones de supervivencia de  seis estirpes bacterianas ante distintos factores relevantes para la posible habitabilidad de exoplanetas. Finalmente el estudio de las bases de datos permitió encontrar algunos exoplanetas en los cuales podrían sobrevivir algunas de nuestras bacterias.

Para este año un nuevo reto. En esta ocasión nos vamos a centrar en el planeta Marte. Estudiaremos la supervivencia de algunas de nuestras bacterias en las condiciones del planeta rojo.

Desde aquí nuestro agradecimiento a la revista Astronomía por la publicación de nuestras experiencias.

¡Misión cumplida!

A finales de octubre comenzábamos nuestra andadura en la Misión Granatensis. Venticinco jóvenes seleccionados de los tres grupos de primero de ESO del instituto y el grupo completo de ciencias de primero de bachillerato iniciábamos un proyecto encaminado a salvar a la humanidad del hipotético impacto de un meteorito de diez kilómetros de diámetro, similar al que provocó la extinción de los dinosarios y otras muchas otras especies en el tránsito entre la Era Secundaria y la Era Terciaria. A lo largo de tres días visitamos los cinco centros que el Consejo Superior de Investigaciones Científicas tiene en Granada donde nos mostraron la labor de investigación que en ellos desarrollan a la vez que nos iban proporcionando pistas que nos resultarían útiles para lograr nuestro objetivo.

Finalmente podemos decir que hemos cumplido nuestra misión. Y han sido precisamente nuestros estudiantes más jóvenes, los "peques" del instituto los que han resultado ganadores del certamen. El acto final se celebró el 17 de diciembre en la Estación Experimental del Zaidín (CSIC).

Con nuestros trabajos y los de los demás grupos participantes ya estamos un poquito más seguros ante el impacto de ese meteorito ficticio y todos hemos aprendido la necesidad de la ciencia para enfrentarnos ante cualquier problema. Para la presentación de los resultados apostamos por hacer una breve ficción ambientada en las clases de nuestro instituto, en la que, con un toque de humor, hacíamos nuestras propuestas para salvar a la humanidad. Y desde aquí queremos felicitar al resto de  grupos participantes por sus excelentes trabajos y sus presentaciones; es de justicia destacar sus magnificas propuestas y la profundidad científica de las mismas.

Nos sentimos muy afortunados y queremos expresar nuestro agradecimiento a todos lo que lo han hecho posible. A los organizadores, Granada ciudad de la Ciencia, a los cinco centros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de Granada y a los investigadores que recibieron a un alumnado de primero de ESO más joven de lo que están acostumbrados a recibir y al que, sin embargo, fueron capaces de adaptarse perfectamente, a los profesores que nos orientaron en posibles planteamientos ante nuestros problemas y a los compañeros que no pudieron acompañarnos a las visitas pero que también han aportado sus soluciones. A todos ellos, muchas gracias. Esperamos que iniciativas como estas se repitan en el futuro.

Iniciamos nuestra participación en Misión Granatensis

Hoy podemos decir que hemos comenzado oficialmente nuestra participación en Misión Granatensis. Ya hemos iniciado nuestro proyecto para salvar al mundo del posible impacto de un meteorito. Ya hemos obtenido nuestra primera chapita de las cinco que acreditarán nuestra participación en el certamen. Y lo hemos hecho en la Escuela de Estudios árabes.

A este centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas hemos acudido dos grupos de estudiantes, uno de primero de ESO seleccionado a partir de los tres primeros de ESO de nuestro instituto y el grupo de Biología y Geología de primero de bachillerato. En la primera parte de nuestra visita hemos recibido una charla en la que nos han comentado la actividad científica que se lleva en este centro. Después hemos visitado las instalaciones, con un especial interés en la biblioteca puesto que hoy es el día de las bibliotecas, donde nos han obsequiado con libros.

Hemos conocido de primera mano la necesidad de conservar el patrimonio, tanto en material como el inmaterial. Y hoy tenemos claro que, pensando en el impacto, es necesario conservar también el conocimiento. Y en ello son expertos en la Escuela de Estudios Árabes.

Del fenotipo al genotipo: estudiamos el gen TAS2R38

En el cuarto curso de ESO estudiamos por primera vez la herencia biológica, la capacidad que tenemos los seres vivos de transmitir a la descendencia determinados caracteres. Algunos de ellos siguen patrones de herencia sencillos, es lo que conocemos como herencia mendeliana, y dentro de estos, algunos son muy fácilmente apreciables. Uno de ellos es la capacidad de reconocer el sabor amargo de una sustancia, la feniltiocarbamida o feniltiourea (PTC). Hay personas que al probar las tiras impregnadas en esta sustancia captan un sabor fuertemente amargo mientras que otras no notan absolutamente nada. Y como decimos, en un porcentaje muy elevado de los casos, el carácter presenta una herencia mendeliana simple. 

Tras la expresión de cada carácter existe una base molecular; es decir, los rasgos obedecen a la secuencia de nucleótidos en un gen, es decir, de un fragmento de ADN. Y este es precisamente el objetivo principal de este proyecto, que nuestros estudiantes descubran a qué se debe la diferencia en la capacidad de degustar dicha sustancia a nivel génico. Ello supondría valorar la sensibilidad a ese producto en ellos y en algunas de sus familias, averiguar su modo de herencia, extraer su propio ADN y llevar a cabo los procedimientos necesarios para obtener la secuencia del gen responsable -el gen TAS2R38- en personas sensibles e insensibles  de modo que comprobasen a nivel génico donde radican las diferencias. Y ello ha sido posible gracias a la colaboración del Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra (IPBLN-CSIC) y en particular a la amabilidad de los doctores Fuencisla Matesanz y Antonio Alcina.

Iniciamos la experiencia degustando en nuestro laboratorio las tiras de PTC junto a otras son la sustancia que actúan como control. En nuestro alumnado, un 80% detecta el sabor amargo -con distintas intensidades- y un 20% no lo captan. Algunos de nuestros estudiantes pasaron el test a sus familias; en una de ellas todos eran sensibles mientras que en otra ninguno de sus miembros notaba el amargo.

Seguidamente procedimos a la extracción de ADN de nuestros estudiantes a partir de las células de al mucosa bucal. Para ello se enjuagaron la boca con agua a la que se añadió una solución de detergente al 25% (V/V) en agua con sal al 3%. Posteriormente se precipitó con alcohol muy frío. El material genético se pasó durante unos minutos a una solución de alcohol al 70% para eliminar la sal y se almacenó en agua destilada.

Extracción de ADN en el laboratorio del IES Zaidín Vergeles

La siguiente fase del proyecto tuvo lugar en el Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra. Allí la doctora Fuencisla Matesanz nos enseñó a valorar la cantidad de ADN de nuestros extractos mediante un microespectrofotómetro y pudimos comprobar que todas nuestras muestras contenían material genético; ahora bien, el espectro indicaba que contenía impurezas. Por el contrario las muestras control que nos aportó mostraban picos muy definidos propios de ADN purificado.

Midiendo la concentración de nuestros extractos de ADN con un microespectrofotómetro en el IPBLN.

Seguidamente se procedió a amplificar nuestras muestras de ADN, para lo cual nuestro estudiantes prepararon lo necesario para llevar a cabo una reacción en cadena de la polímeras (PCR) siguiendo las instrucciones de Fuencisla Matesanz. Mientras se desarrollaba el proceso el doctor Antonio Alcina nos habló de los fundamentos teóricos de la PCR y posteriormente la doctora Matesanz nos explicó los fundamentos de las técnicas de secuenciación del ADN.

Seguidamente, y tras una breve visita por algunas de las instalaciones del centro, se procedió a realizar una electroforesis para comprobar si nuestras muestras se habían amplificado correctamente.

Preparando un gel de agarosa para la electroforesis de ADN.

Introduciendo las muestras obtenidas tras la amplificación por PCR en el gel para electroforesis bajo la supervisión de la doctora Fuencisla Matesanz (IPBLN, CSIC)

Desafortunadamente los resultados no fueron satisfactorios y ninguna de nuestras muestras se amplificó correctamente. Por el contrario, las muestras control sí lo hicieron adecuadamente. A pesar de repetir de nuevo la PCR los resultados no fueron mejores, por tanto no teníamos muestras para secuenciar en gen TAS2R38..

Afortunadamente la doctora Matesanz nos proporcionó las secuencias de tres genes que correspondían a tres muestras de control, dos de ellas provenientes de individuos sensibles al sabor amargo y una de ellas insensible. Los electroferogramas de la porción del gen en la que radican las diferencias se muestran a continuación. El primero corresponde a una persona incapaz de captar el sabor amargo mientras que los dos últimos pertenecen a personas que sí lo captan. 

Electroferogramas con la secuencia de ADN del gen TAS2R38 en individuos insensibles a la PTC (figura superior) y sensibles a dicha sustancias (figuras media e inferior).

Y ya que tenemos las secuencias, sólo nos queda buscar las diferencias entre los individuos. ¿Hay alguna diferencia entre los dos gustadores? ¿Seríamos capaces de obtener las proteínas correspondientes y ver en qué aminoácido o aminoácidos radican las diferencias? Esto son algunas de las preguntas a las que tendremos que responder cuando elaboremos nuestros informes científicos; la guía para la actividad se encuentra en la página de la asignatura en la plataforma Moodle del instituto.
Nuestro más sincero agradecimiento a los doctores Fuencisla Matesanz y Antonio Alcina y al Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra (CSIC) por hacer posible está fantástica experiencia.

Referencias
PTC: The genetics of bitter taste.

Exoplanetas parecidos a la Tierra: el índice de similitud con la Tierra (ESI)

Un parámetro útil para determinar si un exoplaneta puede ser candidato a albergar nuestra vida bacteriana es el Índice de Similitud con la Tierra (IST o ESI, por sus iniciales en inglés). Este es un parámetro que mide el parecido de un exoplaneta a la Tierra que se calcula en base a distintas variables: la temperatura del exoplaneta, el radio, la densidad, el flujo de la estrella o la velocidad de escape del mismo. Puede tener distintas expresiones.

En cualquier caso es necesario hacer constar que este valor indica el parecido que existe entre el exoplaneta y la Tierra para los parámetros considerados. Variará entre 0 (no se parece en nada) y 1 (es idéntico a la Tierra). Que exista más o menos parecido no quiere decir que albergue vida; no es una medida directa de habitabilidad, pero si que nos puede proporcionar una idea para descartar algunos exoplanetas candidatos que sean muy diferentes a la Tierra. 

La tabla que se adjunta muestra los valores de varios exoplanetas junto a la temperatura estimada de los mismos. Están tomados del catálogo de exoplanetas habitables del Laboratorio de Habitabilidad Planetaria, de Arecibo.

Catálogo de exoplanetas habitables. Planetary Habitability Laboratory. Arecibo.

La belleza oculta

En estos días se puede disfrutar en el hall del instituto la exposición Fotografías micriobiológicas: la belleza oculta, que amablemente nos ha cedido el departamento de Microbiología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Granada. Ella nos acerca a través de imágenes de gran calidad a distintos aspectos de la biología de los microorganismos (bacterias, virus, algas), de los antibióticos o de interesantes propiedades como la biomineralización y su aplicación a la conservación del patrimonio monumental.

La exposición se completado con actividades dirigidas a nuestro alumnado en las que han podido cultivar microorganismos a partir de muestras de distinta procedencia. Se ha comprobado la presencia de microorganismos en el aire, exponiendo placas durante una hora al aire en distintos ambientes, en el suelo, en objetos de uso cotidiano (llaves, anillos, móviles..), en hojas de las plantas o en la boca, el pelo o en los dedos de nuestros jóvenes. 

El resultado ha sido una serie de placas, algunas de las cuales se muestran en la imagen adjunta, en la que se puede comprobar la gran diversidad que presenta la morfología de las colonias y, por ende, la gran variedad de microorganismos que conviven con nosotros.

Pero si estos resultados no hubieran sido ya los suficientemente llamativos, nos hemos llevado grandes sorpresas al observar con mucho más detalle las colonias bacterianas que han aparecido. Formas curiosas, crecimientos fractales, combinaciones de formas y colores que nos han permitido comprobar la belleza oculta que pueden llegar a mostrar los organismos microscópicos y que da nombre a esta magnífica exposición. Desde aquí expresar nuestro agradecimiento al departamento de Microbiología de la Facultad de Ciencias de la UGR y en particular a la doctora Eva Valdivia por hacer posible estas actividades.

Buscamos exoplanetas para nuestras bacterias

Ya hemos concluido la fase experimental de nuestro proyecto por este curso. Tras una última reunión con Manuel Espinosa en la que revisamos nuestros resultados y valoramos los experimentos realizados ya sabemos mucho más acerca de las condiciones de vida que requieren nuestras bacterias.  Es hora de que busquemos un posible hogar para ellas entre los muchos exoplanetas que se conocen y cuyas características se pueden encontrar en las distintas bases de datos que hay para planetas extrasolares.

Una de ellas es The Extrasolar Planets Encyclopaedia. En esta base de datos, en la opción Diagramas (enlace) podemos hacer representaciones gráficas de exoplanetas en función de las variables que escojamos. Se pueden representar hasta cuatro variables distintas en el mismo gráfico que seleccionaremos en el menú de la derecha de la pantalla. En el gráfico adjunto se han seleccionado los exoplanetas en función de la temperatura calculada, la metalicidad de la estrella en torno a la cual giran y el tamaño comparado con el radio terrestre. Pulsando sobre cada punto que aparece en el gráfico nos mostrará una descripción del resto de características conocidas de los exoplanetas. Un punto de partida interesante es trabajar con las temperaturas estimadas y considerar el rango en el que podría haber agua líquida.

Otra es Open Exoplanet Catalogue. En esta base de datos podemos seleccionar directamente del menú que aparece a la izquierda la lista de planetas que orbitan en la zona de habitabilidad de su estrella, y en la que por tanto habría condiciones para encontrar agua líquida. En el comando Show options podemos construir una tabla con las características que nos interesen sobre los exoplanetas y contrastar cuáles serían compatibles con la supervivencia de nuestras bacterias; la obtendríamos pulsando en Enviar consulta.

Y una vez visto todo esto, estamos en condiciones de buscar otros mundos para nuestros microorganismos. Para ello es necesario contrastar las condiciones que requieren para vivir con las existentes en los exoplanetas. Por tanto nuestra tarea es seleccionar exoplanetas candidatos para cada bacteria en particular y justificar por qué hemos hecho esa elección. Los resultados se presentarán como comentarios a este post.

Viajes extraordinarios

Dos de los Viajes Extraordinarios más emblemáticos de Julio Verne son De la Tierra a la Luna y Viaje al Centro de la Tierra. En esta Semana Solar dedicada a ellos no podían faltar determinadas actividades. El diseño y lanzamiento de cohetes de agua, llevado a cabo por Javier (departamento de Física y Química) y Alejandro (departamento de Tecnología) y por Óscar (Laniakea M&C) y la exhibición de volcanes químicos organizada por los departamentos de Biología y Física y Química. Los resultados, como se puede comprobar en el video adjunto, fueron espectaculares.