En ésta charla haremos un recorrido por las condiciones de habitabilidad en el sistema solar, para organismos que viven en condiciones extremas. Hora: 10 am Día: Sábado 13 de Marzo de 2021 Por: Youtube de la Sociedad Julio Garavito para el Estudio de la Astronomía de Medellín- Antioquia - Colombia. Por: Laura Tenelanda Osorio Bióloga, Universidad de Antioquia Estudiante de doctorado en Astrofísica Aix - Marselle - Université - Francia. Amiga de la Sociedad Julio Garavito para el Estudio de la Astronomía de Medellín - Antioquia - República de Colombia. América del Sur.

1. Nichos extraterrestres
Laura I. Tenelanda-Osorio
Reunión Sociedad Julio Garavito
Planetario de Medellín
Marzo 13, 2021
Crédito: NatGeo

2. Crédito: NASA

3. Crédito: NASA

5. ¿Qué condiciones
hacen especial a
La Tierra ?
¿Pueden
encontrarse
esas condiciones afuera?

6. Noche estrellada: ~5.000 estrellas.
Total aproximado: ~1025
estrellas.
En la Vía Láctea: ~250 miles de millones (2.5x1011
).

7. Crédito: JPL
Planetas por estrella (en la Vía Láctea) 0,71 y 2,32
Planetas en la Vía Láctea 175 miles de millones (1,75x1011
)
Total de exoplanetas terrestres y en ZH > 40 mil millones (4x1010
)
Alrededor de un sol 11 mil millones (∼1x1010
)
Exoplanetas oficiales > 4000 (Gaia,Tess)
Exoplanetas

8. Crédito: JPL
Exoplanetas oficiales > 4000 (Gaia,Tess)
Exoplanetas

9. La Tierra es el único lugar que
alberga vida

10. ¿Qué condiciones
hacen especial a
La Tierra ?
¿Pueden
encontrarse
esas condiciones afuera?

11. En general
necesitamos:
Agua Energía
Fuente de carbono

12. En general
necesitamos:
Pero cada especie requiere de una mezcla
particular de condiciones que le permitan
desarrollarse y reproducirse:
Luz solar
Agua Energía
Fuente de carbono
Temperatura Presión pH Humedad

13. Así, se reparten en diferentes biomas

14. Ambientes extremos
Acidez
extrema
Altos niveles
de radiación
ionizante
Altas
temperaturas
Bajas
temperaturas
Altas
concentraciones
de sal
Altas
presiones

15. Organismos extremófilos
Acidófilos
Radiófilos
Hipertermófilos
Psicrófilos
Halófilos
Barófilos
Xerófilos, alcalófilos, criptoendolitos, metalotolerantes, osmófilos, poliextremófilos

16. Si aquí
hay...

17. Si aquí
hay...

18. Si aquí
hay...
¿Por qué aquí no?

19. Veamos →

20. · El más cercano al sol.
· Alto gradiente de temperatura -180° a 430°C
· Muy bombardeado
MERCURIO

21. · El más cercano al sol.
· Alto gradiente de temperatura -180 a 430°C
· Muy bombardeado
MERCURIO
Resistencia T: ~ -200 a 151°C
Lugar de residencia: fríos cráteres.
Fuente de alimento: carbono en superficie.
Sùper poder: criptobiosis

22. · El más cercano al sol.
· Alto gradiente de temperatura -180 a 430°C
· Muy bombardeado
MERCURIO
Resistencia T: ~ -200 a 151°C
Lugar de residencia: fríos cráteres.
Fuente de alimento: carbono en superficie.
Sùper poder: criptobiosis
Tardígrado
Es el animal más resistente de la Tierra.
Sobrevive y conserva su capacidad reproductiva luego de ser expuesto al vacío del
espacio, a su baja temperatura y a la radiación.
(Hashimoto et al. 2016)

23. VENUS
· El segundo
· Un infierno 400°C, 90 atm
· Lleno de nubes.

24. VENUS
· El segundo
· Un infierno 400°C, 90 atm
· Lleno de nubes.
(Lopez-Archilla et al. 2004)
Resistencia: pH 0-3
Lugar de residencia: capa de nubes baja Venus
(47.5–50.5 km) ~60°C y 1 atm.
Sùper poder: biopelículas

25. VENUS
· El segundo
· Un infierno 400°C, 90 atm
· Lleno de nubes.
(Lopez-Archilla et al. 2004)
Resistencia pH: 0-3
Lugar de residencia: capa de nubes baja Venus
(47.5–50.5 km) ~60°C y 1 atm.
Sùper poder: biopelículas
(A) Scytalidium thermophilum, (B) Scytalidium acidophilum
Hongos acidófilos.
Encontrados en Rio tinto.
Se cultivan a 50–60°C
(Limaye et al. 2018, Ray et al. 2020)

26. MARTE
· El planeta rojo.
· -63 ◦C, -145 ◦C noche y polos, 1/100 atm.
· Baño de radiación ultravioleta e ionizante.

27. MARTE
· El planeta rojo.
· -63 ◦C, -145 ◦C noche y polos, 1/100 atm.
· Baño de radiación ultravioleta e ionizante.
Resistencia: desecación, radiación
Lugar de residencia: suelo
Sùper poder: terraformación
(Montero-Lobato et al. 2020)

28. MARTE
· El planeta rojo.
· -63 ◦C, -145 ◦C noche y polos, 1/100 atm.
· Baño de radiación ultravioleta e ionizante.
Chroococcidiopsis
Representa grupos primitivos.
Presente en diferentes ambientes extremos.
Fotosíntesis, fijación de nitrógeno y materia orgánica
Colonizador oficial.
Resistencia: desecación, radiación
Lugar de residencia: suelo
Sùper poder: terraformación
(Montero-Lobato et al. 2020)
(Billi et al. 2013, Smith et al. 2017, Cottin et al. 2019)

29. Asteroides
· Diferentes tipos
· Silicio, Carbono, Metales
· Aminoácidos, azùcares

30. Asteroides
Resistencia: radiación
Lugar de residencia: poros
Sùper poder: poliextremófilo
(Misra et al. 2013)
· Diferentes tipos
· Silicio, Carbono, Metales
· Aminoácidos, azùcares

31. Asteroides
Litopanspermia
Panspermia rocosa.
Microorganismos dentro de un material lo suficientemente grueso para que lo proteja.
* Impactos y formación de biomoléculas: glicina y alanina.
Resistencia: radiación
Lugar de residencia: poros
Sùper poder: poliextremófilo
(Kawaguchi et al. 2020, Siraj et al. 2020, takeuchi et al. 2020)
(Misra et al. 2013)
· Diferentes tipos
· Silicio, Carbono, Metales
· Aminoácidos, azùcares

32. JÚPITER
· Gigante
· Gaseoso
· Tormentoso

33. JÚPITER
· Gigante
· Gaseoso
· Tormentoso
Sagan & Salpeter, 1976

34. JÚPITER
· Gigante
· Gaseoso
· Tormentoso
Y sus lunas...
Sagan & Salpeter, 1976

35. JÚPITER
· Gigante
· Gaseoso
· Tormentoso
Europa Io Calisto Ganímedes
Y sus lunas...
Sagan & Salpeter, 1976

36. Europa Io Calisto Ganímedes
JÚPITER
· Gigante
· Gaseoso
· Tormentoso
Y sus lunas...
Sagan & Salpeter, 1976

37. Io
· El más cercano a Júpiter
· Más de 400 volcanes.
· Azufre por todos lados.
· Hielo, lava, tubos de lava

38. Io
· El más cercano a Júpiter
· Más de 400 volcanes.
· Azufre por todos lados.
· Hielo, lava, tubos de lava
(Wilkens et al. 2009)
Resistencia:
oscuridad
Lugar de residencia:
tubos de lava
Sùper poder:
multicelular

39. Io
· El más cercano a Júpiter
· Más de 400 volcanes.
· Azufre por todos lados.
· Hielo, lava, tubos de lava
(Wilkens et al. 2009)
Resistencia:
oscuridad
Lugar de residencia:
tubos de lava
Sùper poder:
multicelular
Estigobiontes
Organismos que obligadamente viven y se desarrollan en cuevas acuàticas o
terrestres.
e. Munidopsis polymorpha (Galatheidae: familia de langostas pequenas)
(Morono et al. 2020, Furukawa et al. 2019)

40. SATURNO · El sexto
· El segundo más grande

41. SATURNO
Encelado Titan
· El sexto
· El segundo más grande

42. Encelado
· 500 km diámetro.
· Océano interior.
· Núcleo condrítico.

43. Encelado
· 500 km diámetro.
· Océano interior.
· Núcleo condrítico.
Resistencia: altas T, no luz
Lugar de residencia: hidrotermas
Sùper poder: simbiósis

44. Hidrotermas
Fuente de energía.
Intercambio de material núcleo-océano.
Deposición de minerales.
Gran ecosistema terrestre.
Encelado
· 500 km diámetro.
· Océano interior.
· Núcleo condrítico.
Resistencia: altas T, no luz
Lugar de residencia: hidrotermas
Sùper poder: simbiósis
(Porco et al. 2017, Steel et al. 2017)

45. URANO Y NEPTUNO
No se descarta que en su interior pueda
eventualmente haber lugares que puedan sustentar la
vida, como en el interior de Encelado, o de la misma
Tierra, en el fondo de sus océanos.

46. Cometas
· Aminoàcidos
· Abundante agua
· Fósforo
· PAHs
Crédito: NASA

47. Cometas
· Aminoàcidos
· Abundante agua
· Fósforo
· PAHs
Resistencia: frío
Lugar de residencia: piscinas internas
Sùper poder: producción de polímeros extracelulares
Crédito: NASA

48. Diatomeas
Alga de nieve
Productoras de oxígeno
Protección de la membrana con polímeros de alto peso molecular
Diferentes microhàbitats
Cometas
· Aminoàcidos
· Abundante agua
· Fósforo
· PAHs
Resistencia: frío
Lugar de residencia: piscinas internas
Sùper poder: producción de polímeros extracelulares
Crédito: NASA
(Wickramasinghe et al. 2009, Altwegg et al. 2016)

49. Finalmente
Pensar en la idea de nichos extraterrestres no es descabellada, y la biología
puede, cautelosamente, extrapolarse y extenderse en la medida de lo posible,
a otros mundos, que si bien no necesariamente albergarían organismos como
los terrestres, por lo menos tienen las condiciones necesarias para ello, y por
qué no, tal vez alberguen sus propias formas de vida que aún desconocemos.

50. Gracias
Laura I. Tenelanda-Osorio
Reunión Sociedad Julio Garavito
Planetario de Medellín
Marzo 13, 2021
«A veces creo que hay vida en otros planetas, y a
veces creo que no. En cualquiera de los dos
casos la conclusión es asombrosa».
Carl Sagan

51. - Morono, Yuki, et al. "Aerobic microbial life persists in oxic marine sediment as old as 101.5 million years." Nature
communications 11.1 (2020): 1-9.
- Wilkens, Horst, et al. "The Corona lava tube, Lanzarote: geology, habitat diversity and biogeography." Marine Biodiversity 39.3
(2009): 155-167.
- Kawaguchi, Yuko, et al. "DNA Damage and Survival Time Course of Deinococcal Cell Pellets During 3 Years of Exposure to
Outer Space." Frontiers in microbiology 11 (2020): 2050.
- Hashimoto, Takuma, et al. "Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by
tardigrade-unique protein." Nature communications 7.1 (2016): 1-14.
- Soil Microbiomes With the Genetic Capacity for Atmospheric Chemosynthesis Are Widespread Across the Poles and Are
Associated With Moisture, Carbon, and Nitrogen Limitation A
- Sagan, Carl, and Edwin E. Salpeter. "Particles, environments, and possible ecologies in the Jovian atmosphere." The
Astrophysical Journal Supplement Series 32 (1976): 737-755.
- Siraj, Amir, and Abraham Loeb. "Possible Transfer of Life by Earth-Grazing Objects to Exoplanetary Systems." Life 10.4
(2020): 44.
- Limaye, Sanjay S., et al. "Venus' spectral signatures and the potential for life in the clouds." Astrobiology 18.9 (2018):
1181-1198.
- Smith, Stephanie A., et al. "Identification and characterization of early mission phase microorganisms residing on the Mars
Science Laboratory and assessment of their potential to survive Mars-like conditions." Astrobiology 17.3 (2017): 253-265.
- Billi, Daniela, et al. "Cyanobacteria from extreme deserts to space." (2013): 80-86.
- Cottin, Hervé, and Petra Rettberg. "EXPOSE-R2 on the International Space Station (2014–2016): Results from the PSS and
BOSS Astrobiology Experiments." Astrobiology 19.8 (2019): 975-978.
- Misra, H. S., Y. S. Rajpurohit, and Swathi Kota. "Physiological and molecular basis of extreme radioresistance in Deinococcus
radiodurans." Current Science(Bangalore) 104.2 (2013): 194-205.
- Takeuchi, Yuto, et al. "Impact-induced amino acid formation on Hadean Earth and Noachian Mars." Scientific reports 10.1
(2020): 1-7.
- Altwegg, Kathrin, et al. "Prebiotic chemicals—amino acid and phosphorus—in the coma of comet
67P/Churyumov-Gerasimenko." Science advances 2.5 (2016): e1600285.
- Furukawa, Yoshihiro, et al. "Extraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites." Proceedings of the National
Academy of Sciences 116.49 (2019): 24440-24445.
- Wickramasinghe, J. T., N. C. Wickramasinghe, and M. K. Wallis. "Liquid water and organics in Comets: implications for
exobiology." International Journal of Astrobiology 8 (2009): 281-290.
- Auman, Ann J., et al. "Psychromonas ingrahamii sp. nov., a novel gas vacuolate, psychrophilic bacterium isolated from Arctic
polar sea ice." International journal of systematic and evolutionary microbiology 56.5 (2006): 1001-1007.
Referencias