609 76 52 51 -- ASSOCIACIÓ ASTRONÒMICA SANT CUGAT-VALLDOREIX astronomia-junta@astronomia.cat

RESSENYA CONFERÈNCIA Dr.. JORDI URMENETA MASÓ
DIA 27 DE SETEMBRE 2018

Què és la vida? Per existir, la vida necessita que les condicions fisicoquímiques ambientals estiguin dins uns rangs determinats i… Què és un ambient extrem? Un ambient amb condicions difícils per a la vida.

Què és un organisme extremòfil? : organisme que viu en unes condicions fisico-químiques situades en els extrems d’una distribució de Gauss, como a “rar”. – Definició des de la Biologia: organisme que viu en unes condicions físico-químiques perjudicials per a la majoria de la vida a la Terra. Han adaptat els seus fenotips i genotips per sobreviure en aquestes condicions inusuals.

Explica la tenacitat de la vida: els ambients extrems i les seves implicacions en la vida.. Ens parla dels  extremòfils : són organismes capaços de viure en condicions extremadament hostils per la vida. Poden resistir elevades temperatures, pressions, concentracions de sals o de metalls pesats que a priori serien incompatibles amb la vida. Solen ser microscòpics i els podem trobar en una gran diversitats d’ambients. Explica quines són les condicions necessàries per l’aparició i manteniment de la vida i tot seguit, comenta què és un ambient extrem. Doncs és un ambient amb condicions difícils per a la vida.

Es pregunta si el medi és realment “extrem” o no deixa de ser una visió antropocèntrica? Considera que les condicions “extremes” poden ser les condicions “normals” per el creixement d’alguns organismes. Per a ells l’ambient “extrem” seria el que considerem nosaltres “normal”.

Fa uns 2.600 milions d’anys, els cianobacteris van adquirir la capacitat de produir oxigen a través de la fotosíntesi en incorporar gens d’altres organismes. L’aparició de l’oxigen en l’atmosfera terrestre, fa 2.300 milions d’anys es va deure a les cianobacterias, el que va alterar profundament el curs de l’evolució en facilitar el desenvolupament de la respiració aeròbica i la vida multicel·lular complexa. Hi havia altres organismes amb la capacitat de fotosintetitzar, és a dir, de produir matèria orgànica mitjançant l’ús de la llum solar, però només els cianobacteris posseïen la maquinària específica que permetia generar oxigen, el que es coneix com fotosíntesi oxigènica. No obstant això, no està clar si la fotosíntesi va aparèixer primer a les cianobacterias i després es va transferir a altres bacteris, o l’inrevés. Després d’haver descrit i analitzat el genoma de 41 nous bacteris descrites com cianobacteris, Rochelle Soo de la Universitat de Queensland, i els seus col·laboradors sostenen la segona hipòtesi: els cianobacteris van adquirir la capacitat de dur a terme la fotosíntesi oxigènica gràcies a la transferència horitzontal de gens, és a dir, mitjançant la incorporació de gens d’altres microorganismes. Els cianobacteris es divideixen en tres classes que tenen un ancestre comú: les oxifotobacterias (els cianobacteris fotosintètics clàssiques), les melainabacterias (descrites el 2013) i una nova classe, Sericytochromatia. Per obtenir més informació, els investigadors van analitzar dades genòmiques de l’ambient i van descobrir 38 noves espècies de la classe melainabacterias i tres espècies de la classe Sericytochromatia. L’estudi dels genomes ha revelat que aquestes dues classes no posseeixen cap de les dues maquinàries cel·lulars simultànies que es necessiten en la fotosíntesi oxigènica. Al gener de 2017, treballs basats en la tècnica del rellotge molecular van datar la divergència entre les melainabacterias i les oxifotobacterias en entre 2500 i 2600 milions d’anys d’antiguitat. Finalment, l’anàlisi comparada dels genomes demostra que els mecanismes cel·lulars de la cadena respiratòria, presents en les tres classes de cianobacteris, van sorgir de forma independent en cadascuna d’elles, procedents d’altres microorganismes diversos, i van aparèixer després dels de la fotosíntesi oxigènica. Això confirma la importància de la transferència horitzontal de gens en l’adquisició dels processos cel·lulars fonamentals en els bacteris. Ja que l’oxigen molecular és indispensable per als éssers humans és fàcil oblidar que els organismes més senzills van viure sense ell durant centenars de milions d’anys. Per als primitius organismes anaeròbics, l’oxigen era una substància tòxica que podia sostreure electrons essencials dels components moleculars de les seves cèl·lules. Fins i tot pot semblar sorprenent que moltes d’aquelles cèl·lules anaeròbiques desenvoluparan cert tipus de fotosíntesi en absència d’oxigen, ja que aquesta és el procés que produeix tot l’oxigen de l’atmosfera. El mecanisme precís pel qual es genera oxigen en la fotosíntesi va estar embolicat en el misteri, encara que ara el coneixem ja amb força detall. Es tracta d’un “rellotge oxidant de l’aigua” que genera una molècula d’oxigen cada quatre pulsacions. No obstant això, l’objectiu principal de la fotosíntesi és fer possible que les cèl·lules converteixin el diòxid de carboni en carbohidrats amb l’energia solar que absorbeixen. El fet que la producció d’oxigen en si no sigui essencial explica per què les cèl·lules anaeròbiques van poder realitzar fotosíntesi en temps remots sense desprendre oxigen molecular i per què ho han seguit fent així fins avui.

El medi és realment “extrem” o no deixa de ser una visió antropocèntrica? Les condicions “extremes” poden ser les condicions “normals” per el creixement d’alguns organismes. Per a ells l’ambient “extrem” seria el que considerem nosaltres com a “normal”
Quin són els límits per a la vida?:Temperatura: -12°C 113°C – Potencial redox (Eh): -450 mV +850 mV – pH: 0 13 – Pressió hidrostàtica : 0 1100 atm – Salinitat: 0 saturació
Biosfera subterrània profunda • Metanogènesi: 4H2 + CO 2 CH4 + 2H 2 O
Reducció de sulfat: 4H2 + SO 4 2− + H+ HS − + 4H 2 O
Acetogènesi: 4H2 + 2HCO 3 − + H+ CH 3COO − + 4H 2 O
Origen proposat de l’hidrogen : • FeO + H 2O H 2 + FeO 2

Importància dels extremòfils pels Investigacions en curs demostren cada vegada més que la vida està present en zones que es creien inhabitables . Entendre la vida en condicions extremes en la Terra ens ajuda a caracteritzar la bioquímica que defineix el límit per a la vida cel·lular . L’estudi dels extremòfils contribueixen en la recerca de vida fora de la Terra.

Però com podem estudiar la possible presència de vida en el espai? • Recollida de mostres i anàlisi “in situ”.  L’estudi de meteòrits és imporotant.  La vida modifica el seu entorn i per tant, per detectar-la, es poden observar les empremtes inequívoques que va deixant.  Les darreres evidències semblen mostrar que a Mart hi ha roques d’origen sedimentari formades en condicions àcides (llac o oceà àcid ). La vida podria ser possible en el permafrost subterrani (psicròfils probablement relacionats amb el ferro)

  

Carme Mas – AASCV

Aquest lloc web utilitza cookies perquè vostè tingui la millor experiència d'usuari. Si continua navegant està donant el seu consentiment per a l'acceptació de les esmentades cookies i l'acceptació de la nostra política de cookies, punxi l'enllaç per a major informació.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies
Translate »