Presentación en cartel - VIII Reunión de SOMA - Universidad ...
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Cartel <strong>de</strong> la <strong>Reunión</strong>
Instituciones Patrocinadoras<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 2<br />
La <strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología (<strong>SOMA</strong>) se ha realizado<br />
gracias al apoyo institucional y financiero <strong>de</strong> las sigui<strong>en</strong>tes corporaciones:
Comité Organizador<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 3<br />
Comité organizador (<strong>SOMA</strong>)<br />
Dra. Sandra Ignacia Ramírez Jiménez, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas (CIQ), UAEM<br />
Dra. Antígona Segura Peralta, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares (ICN), UNAM<br />
M. <strong>en</strong> C. Irma Lozada Chávez, C<strong>en</strong>tro Interdisciplinario <strong>de</strong> Bioinformática (IZBI), Alemania<br />
Dra. María Guadalupe Cor<strong>de</strong>ro Tercero, Instituto <strong>de</strong> Geofísica (IGF), UNAM<br />
Comité local<br />
Dra. Sandra I. Ramírez Jiménez, CIQ, UAEM<br />
Dr. Rodrigo Morales Cueto, CIQ, UAEM<br />
Dr. Thomas Buhse, CIQ, UAEM<br />
Comité ci<strong>en</strong>tífico<br />
Dr. Roberto Vázquez Meza, Instituto <strong>de</strong> Astronomía, UNAM (Campus Ens<strong>en</strong>ada)<br />
Dr. Thomas Buhse, CIQ, UAEM<br />
Dra. María Colín García, Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM<br />
Página web<br />
Dr. Víctor <strong>de</strong> la Luz, Instituto Nacional <strong>de</strong> Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE)<br />
Mat. Enrique Palacios Boneta, ICN, UNAM<br />
Diseño gráfico<br />
Ana Ruiz, IGF, UNAM<br />
Fotografía<br />
M. <strong>en</strong> E. Miguel Ángel Reza Urueta, Facultad <strong>de</strong> Arquitectura, UAEM<br />
Maestra <strong>de</strong> Ceremonias<br />
Lic. Susana Ballesteros Carpintero, UFM Alterna, Radio UAEM<br />
Apoyo logístico<br />
Cristina Bojórquez Espinosa<br />
Lilia Montoya Lor<strong>en</strong>zana<br />
Eduardo Piña M<strong>en</strong>doza<br />
D<strong>en</strong>í Z<strong>en</strong>t<strong>en</strong>o Gómez<br />
Rocío Elizabeth Av<strong>en</strong>daño Serrano<br />
Jonathan Val<strong>de</strong>z Camacho<br />
Sandra Hidalgo Neri<br />
Gabriel Iván Martínez Solís<br />
Yuritzi Judith Quiroz Cortés<br />
Rosel<strong>en</strong>a Arroyo Basave<br />
Ricardo González Lizardi
Estadísticas <strong>de</strong> la asist<strong>en</strong>cia a la <strong>Reunión</strong><br />
La <strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad<br />
Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
(<strong>SOMA</strong>) ha albergado a más <strong>de</strong><br />
160 participantes prov<strong>en</strong>i<strong>en</strong>tes<br />
<strong>de</strong> diversos estados <strong>de</strong> México<br />
(ver zonas marcadas <strong>en</strong> rojo <strong>en</strong><br />
el mapa abajo) e instituciones<br />
educativas y gubernam<strong>en</strong>tales<br />
(e.g., AEM, INER, INAOE,<br />
Secretaría <strong>de</strong> Salud)<br />
(ver gráfico). Un gran porc<strong>en</strong>taje<br />
<strong>de</strong> los participantes son<br />
estudiantes y posdoctorantes.<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 4
Programa <strong>de</strong> la <strong>Reunión</strong><br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 5<br />
Horario Título <strong>de</strong> la Plática Confer<strong>en</strong>cista Institución<br />
09:30 - 10:10 Entrega <strong>de</strong> paquete <strong>de</strong> participación: Auditorio "Emiliano Zapata" <strong>de</strong> la UAEM<br />
10:10 - 10:30 Inauguración y palabras <strong>de</strong><br />
bi<strong>en</strong>v<strong>en</strong>ida<br />
10:30 - 10:45 C1. Parámetros <strong>de</strong>l sistema exoplanetario<br />
que transita HAT-P-23b<br />
10:45 - 11:00 C2. Clasificación planetaria obt<strong>en</strong>ida a partir<br />
<strong>de</strong> leyes <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia empíricas<br />
11:00 - 12:00 P1. ¿Qué es Cuatro Ciénegas y por qué se<br />
parece a Marte?<br />
Presídium:<br />
Dr. Mario Fernán<strong>de</strong>z Zertuche, Director <strong>de</strong>l CIQ<br />
Biol. Juan Carlos Sandoval Manrique, Director <strong>de</strong> la FCB<br />
Dr. Gustavo Urquiza, Secretario <strong>de</strong> Investigación e Innovación UAEM<br />
Dra. Leticia Carigi, Coordinadora <strong>de</strong>l Posgrado <strong>en</strong> Astrofísica, UNAM<br />
Dra. Antígona Segura Peralta, Presid<strong>en</strong>te <strong>de</strong> <strong>SOMA</strong><br />
Dra. Sandra I. Ramírez Jiménez, Repres<strong>en</strong>tante <strong>de</strong>l CA Química y Física<br />
<strong>de</strong>l Ambi<strong>en</strong>te y Coordinadora <strong>de</strong>l Comité Organizador<br />
Dr. Pedro Valdés-Sada <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Monterrey<br />
Dr. Héctor Durand-<br />
Manterola<br />
12:00 - 12:30 DESCANSO PARA CAFÉ<br />
12:30 - 12:45 C3. Orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la nube prog<strong>en</strong>itora <strong>de</strong>l<br />
Sistema Solar<br />
12:45 - 13:00 C4. G<strong>en</strong>eración experim<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> fundidos<br />
tipo condros para <strong>de</strong>terminar los<br />
mecanismos <strong>de</strong> su formación<br />
Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM<br />
Dra. Valeria Souza Saldívar Instituto <strong>de</strong> Ecología, UNAM<br />
Dra. Leticia Carigi Delgado Instituto <strong>de</strong> Astronomía,<br />
UNAM<br />
Dra. Antígona Segura Peralta Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias<br />
Nucleares, UNAM<br />
13:00 - 13:15 C5. El corazón <strong>en</strong> el ámbito espacial Dr. Ramiro Iglesias-Leal Secretaría <strong>de</strong> Salud <strong>de</strong><br />
Tamaulipas<br />
13:15 - 13:30 C6. Perspectivas <strong>de</strong> la investigación<br />
ci<strong>en</strong>tífica <strong>en</strong> la Ag<strong>en</strong>cia Espacial Mexicana<br />
Dr. Celso Gutiérrez Ag<strong>en</strong>cia Espacial Mexicana<br />
13:30 - 15:00 COMIDA: Jardín <strong>de</strong>l C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas<br />
15:00 - 15:15 C7. La halotolerancia <strong>en</strong> el contexto <strong>de</strong> la<br />
Astrobiología<br />
15:15 - 15:30 C8. El registro geológico <strong>de</strong>l Ha<strong>de</strong>ano y la<br />
emerg<strong>en</strong>cia posible <strong>de</strong> la primera vida <strong>en</strong> el<br />
sistema solar<br />
15:30 - 16:30 P2. Ciclos autocatalíticos, corrección <strong>de</strong><br />
pruebas y el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la homoquiralidad<br />
Dra. Sandra I. Ramírez-<br />
Jiménez<br />
Dr. Fernando Ortega-<br />
Gutiérrez<br />
16:30 - 17:00 DESCANSO PARA CAFÉ<br />
17:00 - 17:15 C9. Roll-ups: estructuras sedim<strong>en</strong>tarias<br />
inducidas por microbios y la búsqueda <strong>de</strong><br />
vida <strong>en</strong> Marte<br />
17:15 - 17:30 C10. ¿Cuál es el papel <strong>de</strong> la selección natural<br />
<strong>en</strong> el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> nuevas funciones proteicas?<br />
Estudio teórico <strong>de</strong> la evolución molecular <strong>de</strong><br />
proteínas<br />
C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones<br />
Químicas, UAEM<br />
Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM<br />
Dr. Thomas Buhse C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones<br />
Químicas, UAEM<br />
Dr. Hugo Beraldi-Campesi Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM<br />
LAQB. Zurisadai Miguel<br />
Muñoz-González<br />
CINVESTAV, Irapuato<br />
17:30 - 18:30 SESIÓN DE CARTELES: Vestíbulo <strong>de</strong>l C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas
Índice <strong>de</strong> resúm<strong>en</strong>es (vínculos activos)<br />
CONFERENCIAS PLENARIAS<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 6<br />
Cuatro Ciénegas, una máquina <strong>de</strong>l tiempo que nos pue<strong>de</strong> llevar al pasado <strong>de</strong>l planeta Tierra y<br />
ayudarnos a <strong>en</strong>t<strong>en</strong><strong>de</strong>r si hay o hubo vida <strong>en</strong> Marte.<br />
Valeria Souza Saldivar, Luis E. Eguiarte Fruns y Germán Bonilla Rosso<br />
Ciclos autocatalíticos, corrección <strong>de</strong> pruebas y el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la homoquiralidad<br />
Thomas Buhse, José-Manuel Cruz, Jean-Clau<strong>de</strong> Micheau y Christophe Coudret<br />
PRESENTACIONES ORALES<br />
Parámetros <strong>de</strong>l sistema exoplanetario que transita HAT-P-23b<br />
Pedro Valdés-Sada y Felipe G. Ramón Fox<br />
Clasificación planetaria obt<strong>en</strong>ida a partir <strong>de</strong> leyes <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia empíricas<br />
Héctor Durand-Manterola<br />
Orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la nube prog<strong>en</strong>itora <strong>de</strong>l Sistema Solar<br />
Leticia Carigi y Manuel Peimbert<br />
G<strong>en</strong>eración experim<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> fundidos tipo condros para <strong>de</strong>terminar los mecanismos <strong>de</strong> su<br />
formación<br />
Antígona Segura y Karina Cervantes<br />
Perspectivas <strong>de</strong> la investigación ci<strong>en</strong>tífica <strong>en</strong> la Ag<strong>en</strong>cia Espacial Mexicana<br />
Celso Gutiérrez<br />
El corazón <strong>en</strong> el ámbito espacial<br />
Ramiro Iglesias-Leal<br />
La halotolerancia <strong>en</strong> el contexto <strong>de</strong> la Astrobiología<br />
Sandra I. Ramírez-Jiménez<br />
El registro geológico <strong>de</strong>l Ha<strong>de</strong>ano y la emerg<strong>en</strong>cia posible <strong>de</strong> la primera vida <strong>en</strong> el Sistema Solar<br />
Fernando Ortega-Gutiérrez<br />
Roll-ups: estructuras sedim<strong>en</strong>tarias inducidas por microbios y la búsqueda <strong>de</strong> vida <strong>en</strong> Marte<br />
Hugo Beraldi-Campesi<br />
¿Cuál es el papel <strong>de</strong> la selección natural <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> nuevas funciones proteicas?<br />
Estudio teórico <strong>de</strong> la evolución molecular <strong>de</strong> proteínas<br />
Zurisadai Miguel Muñoz-González, Luis Jośe Delaye Arredondo y Alexan<strong>de</strong>r <strong>de</strong> Luna Fors<br />
PRESENTACIONES EN CARTELES<br />
ASTROBIOLOGÍA EN MEXICO<br />
Propuesta <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología para convertirse <strong>en</strong> afiliado internacional<br />
<strong>de</strong>l Instituto <strong>de</strong> Astrobiología <strong>de</strong> la NASA<br />
Antígona Segura, Sandra Ramírez e Irma Lozada-Chávez<br />
ASTROFÍSICA<br />
Estudio molecular <strong>de</strong> CO <strong>en</strong> galaxias cercanas<br />
Ilhuiyolitzin Villicaña Pedraza y J. Martin-Pintado<br />
GEOFÍSICA<br />
Detección <strong>de</strong> meteoros y estudio <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s físicas <strong>de</strong> los meteoroi<strong>de</strong>s asociados<br />
María Guadalupe Cor<strong>de</strong>ro Tercero<br />
Meteoroi<strong>de</strong> <strong>de</strong>l 18 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>l 2012: estimación <strong>de</strong>l área <strong>de</strong> caída<br />
José Luis García Martínez<br />
10<br />
13<br />
16<br />
20<br />
23<br />
26<br />
29<br />
31<br />
34<br />
36<br />
38<br />
40<br />
44<br />
47<br />
49<br />
50
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 7<br />
Cometas y el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong>l agua <strong>en</strong> la Tierra<br />
Saúl Alberto Villafañe Barajas<br />
Río Tinto y la posible preservación <strong>de</strong> moléculas orgánicas <strong>en</strong> condiciones extremas<br />
María Colín-García, Basem Kanawati, Mourad Harir, Schmitt-Kopplin, Ricardo Amils, et al.<br />
Bioformas microscópicas <strong>en</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria y sus implicaciones astrobiológicas<br />
Susana A. Ángeles Trigueros, Alberto Blanco-Piñón, Juan Hernán<strong>de</strong>z-Ávila y F. Javier Zavala-Díaz<br />
Avances sobre panspermia inversa<br />
Roberto Vázquez Meza, Patricia G. Núñez, Mauricio Reyes-Ruiz, Carlos E. Chávez, Stephania<br />
Hernán<strong>de</strong>z y Héctor Aceves<br />
Biochar: una estrategia <strong>de</strong> mitigación <strong>de</strong> cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to global <strong>en</strong> la Tierra, para <strong>de</strong>spués lograr<br />
una ecopoiesis <strong>en</strong> Marte<br />
Ramón Agustín Bacre González<br />
QUÍMICA PLANETARIA<br />
La importancia <strong>de</strong> la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> litio <strong>en</strong> la superficie <strong>de</strong> Marte<br />
María Colín-García, Alejandro Heredia, Julio Valdivia Silva, Hugo Beraldi, et al.<br />
Cantidad <strong>de</strong> H2O y CO2 <strong>de</strong>sgasados <strong>en</strong> Marte <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su formación y sus implicaciones para la vida<br />
Alexia Nailee Medina-Amayo y Héctor J. Durand-Manterola<br />
Producción abiótica <strong>de</strong> metano <strong>en</strong> planetas terrestres<br />
Andrés Guzmán Marmolejo, Antígona Segura y Elva Escobar Briones<br />
Influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> las superficies minerales <strong>en</strong> el <strong>de</strong>sarrollo y estabilización <strong>de</strong> moléculas orgánicas<br />
<strong>en</strong> condiciones prebióticas<br />
Ell<strong>en</strong> Yvette Aguilar Ovando y Alicia Negrón-M<strong>en</strong>doza<br />
Simulación <strong>de</strong> relámpagos a baja temperatura <strong>en</strong> la atmósfera <strong>de</strong> Titán<br />
D<strong>en</strong>í Tanibé Z<strong>en</strong>t<strong>en</strong>o Gómez y Sandra Ignacia Ramírez Jiménez<br />
BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
Endosimbiontes como mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> células mínimas<br />
Luis José Delaye y David José Martínez Cano<br />
Bacillus pumilus: bacteria mo<strong>de</strong>lo <strong>en</strong> estudios <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> habitabilidad<br />
Rocio Elizabeth Av<strong>en</strong>daño Serrano y Sandra I. Ramírez Jiménez<br />
Ubicación <strong>de</strong> posibles ecosistemas <strong>de</strong> procariontes reductores <strong>de</strong> sulfato (PSR) <strong>en</strong> Europa,<br />
satélite <strong>de</strong> Júpiter<br />
Guadalupe Vaneza Yazmín, Lilia Montoya-Lor<strong>en</strong>zana y Héctor Durand-Manterola<br />
Microorganismos <strong>de</strong>gradadores <strong>de</strong> acetato, objeto <strong>de</strong> estudio <strong>en</strong> Astrobiología<br />
Lilia Montoya, Lour<strong>de</strong>s B. Celis, Elías Razo-Flores y Ángel G. Alpuche-Solís<br />
Extremófilos: una revisión<br />
Ricardo Gonzalez Lizardi, Rosel<strong>en</strong>a Arroyo Basave y Sandra I. Ramírez Jiménez<br />
Extremófilos anaerobios <strong>en</strong> el ciclo <strong>de</strong>l carbono, una revisión<br />
Lilia Montoya, Lour<strong>de</strong>s B. Celis, Elías Razo-Flores y Ángel G. Alpuche-Solís<br />
Evolución molecular <strong>de</strong> los efectores secretados por Tricho<strong>de</strong>rma spp. y su participacion <strong>en</strong> la<br />
comunicación con sus hospe<strong>de</strong>ros<br />
Mario Iván Alemán Duarte, Luis José Delaye Arredondo y Alfredo Herrera-Estrella<br />
Análisis evolutivo <strong>de</strong> los patrones <strong>de</strong> selección <strong>en</strong> las cápsi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tres virus icosaédricos: virus<br />
<strong>de</strong>l mosaico <strong>de</strong>l frijol <strong>de</strong>l sur, virus <strong>de</strong>l tomate y virus satélite <strong>de</strong> la necrosis <strong>de</strong>l tabaco<br />
Karina Espinoza Muñoz y Luis José Delaye Arredondo<br />
Estandarización <strong>de</strong> una técnica <strong>de</strong> extracción <strong>de</strong> ADN microbiano <strong>en</strong> muestras <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>l lagocráter<br />
Rincón <strong>de</strong> Parangueo, Guanajuato, México<br />
Christian Emmanuel Robles Rivera, Mayra Alejandra Campos Hernán<strong>de</strong>z y Fausto Arellano Carbajal<br />
MEDICINA ESPACIAL<br />
Efecto <strong>de</strong> la posicion supina <strong>en</strong> la <strong>de</strong>scalcificacion<br />
María El<strong>en</strong>a Aguilar M<strong>en</strong>a<br />
54<br />
57<br />
60<br />
64<br />
67<br />
69<br />
72<br />
75<br />
78<br />
81<br />
84<br />
87<br />
90<br />
93<br />
95<br />
98<br />
101<br />
104<br />
106<br />
110
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 8<br />
CONFERENCIAS PLENARIAS
Confer<strong>en</strong>cia Pl<strong>en</strong>aria<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 9<br />
CUATRO CIÉNEGAS, UNA MÁQUINA DEL TIEMPO QUE NOS PUEDE LLEVAR AL<br />
PASADO DEL PLANETA TIERRA Y AYUDARNOS A ENTENDER SI HAY O HUBO VIDA<br />
EN MARTE.<br />
Valeria Souza Saldivar, Instituto <strong>de</strong> Ecología, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
souza@servidor.unam.mx<br />
Luis E. Eguiarte Fruns, Instituto <strong>de</strong> Ecología, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Germán Bonilla Rosso, Instituto <strong>de</strong> Ecología, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Introducción<br />
Sabemos que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el principio, la vida estuvo formada <strong>de</strong> los átomos más abundantes <strong>de</strong>l<br />
universo, aquellos elem<strong>en</strong>tos que fueran solubles <strong>en</strong> agua y que por lo tanto fueran abundantes <strong>en</strong> la<br />
sopa primig<strong>en</strong>ia. Sin embargo, la vida también necesita fósforo (P) y el P puro es tan reactivo que<br />
cuando <strong>en</strong>tra <strong>en</strong> contacto con el oxíg<strong>en</strong>o <strong>de</strong>l aire explota g<strong>en</strong>erando una fuerte luz blanca formando<br />
fosfatos, una molécula rica <strong>en</strong> <strong>en</strong>ergía que se volvió, por razones termodinámicas, <strong>en</strong> un elem<strong>en</strong>to<br />
es<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> los bloques que construy<strong>en</strong> la vida. Sin embargo, <strong>en</strong> la tierra primitiva las rocas <strong>de</strong> apatita<br />
que guardan este elem<strong>en</strong>to estabilizándolo con calcio y no estaban expuestas al oxíg<strong>en</strong>o salvo <strong>en</strong> sitios<br />
muy particulares don<strong>de</strong> el agua liberaba O2 <strong>de</strong> manera local y solo <strong>en</strong> esos sitios había P soluble. Por lo<br />
tanto, la mayor parte <strong>de</strong> la historia <strong>de</strong> la vida <strong>en</strong> la tierra, el Precámbrico, se caracterizó por ser un<br />
ambi<strong>en</strong>te pobre <strong>en</strong> fósforo y rico <strong>en</strong> azufre don<strong>de</strong> las comunida<strong>de</strong>s microbianas formaban tapetes<br />
microbianos y <strong>en</strong> condiciones ricas <strong>en</strong> calcio, estos tapetes se volvían arrecifes llamados estromatolitos.<br />
Es por ésto que el funcionami<strong>en</strong>to fisiológico <strong>de</strong> los tapetes microbianos a gran escala ha sido<br />
estudiado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace más <strong>de</strong> tres décadas por los ecólogos microbianos, revelando un marcado<br />
microgradi<strong>en</strong>te <strong>en</strong> las conc<strong>en</strong>traciones <strong>de</strong> oxíg<strong>en</strong>o, pH y ácido sulfídrico.<br />
Resultados y Discusión<br />
En Cuatro Ciénegas los tapetes microbianos y los estromatolitos son muy abundantes y diversos,<br />
ya que <strong>en</strong> este sitio no hay sufici<strong>en</strong>te fósforo (P) para que las algas puedan crecer [1]. Iniciamos el<br />
trabajo microbiológico molecular para <strong>de</strong>scribir el sitio y <strong>de</strong>scubrimos que 50% <strong>de</strong> las bacterias eran <strong>de</strong><br />
afiliación marina utilizando como marcador el g<strong>en</strong> 16S rDNA [2, 3], secu<strong>en</strong>ciamos el g<strong>en</strong>oma <strong>de</strong> varias<br />
<strong>de</strong> estas bacterias, <strong>en</strong> particular <strong>de</strong>l género Bacillus y Exiguobacterium [4, 5, 6] y <strong>en</strong>contramos que esta<br />
filiación marina es consist<strong>en</strong>te <strong>en</strong> todo el g<strong>en</strong>oma y que los organismos secu<strong>en</strong>ciados pres<strong>en</strong>tan<br />
múltiples adaptaciones al ambi<strong>en</strong>te pobre <strong>en</strong> nutri<strong>en</strong>tes. Recor<strong>de</strong>mos que este valle está ahora <strong>en</strong> el<br />
c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l Norte <strong>de</strong> México, <strong>en</strong> el estado <strong>de</strong> Coahuila a 700 m sobre el nivel <strong>de</strong>l mar ¿por qué hay<br />
organismos marinos <strong>en</strong> el <strong>de</strong>sierto? ¿Por qué hay tantos tapetes microbianos y estromatolitos <strong>en</strong> este<br />
lugar tan particular?<br />
Una hipótesis posible es que los tapetes microbianos que vivían <strong>en</strong> las costas Oeste <strong>de</strong> Laur<strong>en</strong>tia<br />
por al m<strong>en</strong>os mil millones <strong>de</strong> años, <strong>en</strong>contraron un lugar nuevo don<strong>de</strong> crecer hace 238 millones <strong>de</strong> años<br />
cuando Pangea se rompe <strong>en</strong> dos y Laur<strong>en</strong>tia, junto con el hemisferio norte, migran, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el ecuador<br />
hasta don<strong>de</strong> se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran ahora. El inicio <strong>de</strong> ese <strong>en</strong>orme ev<strong>en</strong>to ocurre precisam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> Coahuila <strong>en</strong> lo<br />
que ahora es la Sierra <strong>de</strong> la Fragua que limita por el sur al valle <strong>de</strong> Cuatro Ciénegas, por lo que los
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 10<br />
tapetes microbianos <strong>en</strong>tran a esta zona <strong>en</strong> el inicio <strong>de</strong>l rompimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Pangea y el sedim<strong>en</strong>to marino<br />
<strong>de</strong>l jurásico, rico <strong>en</strong> yeso (sulfato <strong>de</strong> calcio) domina a la zona. En la actualidad, muchos <strong>de</strong> los pari<strong>en</strong>tes<br />
cercanos <strong>de</strong> las bacterias <strong>de</strong> Cuatro Ciénegas están ahora <strong>en</strong> sitios que eran parte <strong>de</strong>l mar <strong>de</strong> Thetys,<br />
incluy<strong>en</strong>do los lagos <strong>de</strong> altura <strong>de</strong> los An<strong>de</strong>s o <strong>en</strong> los salares <strong>de</strong>l Himalaya. Hace solo 35 millones <strong>de</strong><br />
años, al levantarse las sierras se fue el mar y el valle también se levanto aislando así a los tapetes<br />
microbianos <strong>de</strong> Cuatro Ciénegas junto con sus moluscos, crustáceos, peces, tortugas, diatomeas y virus<br />
[7]. Al aislarse el valle, las comunida<strong>de</strong>s se adaptaron a las aguas contin<strong>en</strong>tales ricas <strong>en</strong> iones y<br />
evolucionaron aisladas <strong>de</strong>l resto <strong>de</strong>l mundo volviéndose <strong>en</strong>démicas pero mant<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do la señal<br />
filog<strong>en</strong>ética <strong>de</strong> sus ancestros marinos [8, 9].<br />
Para po<strong>de</strong>r explorar esta ecología <strong>de</strong>l pasado secu<strong>en</strong>ciamos 4 comunida<strong>de</strong>s microbianas, 2<br />
formadoras <strong>de</strong> tapetes microbianos (PR y PG) y 2 estromatolitos (RM y PA) para <strong>de</strong>terminar la<br />
diversidad y función <strong>de</strong> la comunidad por medio <strong>de</strong> la metag<strong>en</strong>ómica [10, 11]. Sin embargo, cuanto a la<br />
diversidad funcional, el conocimi<strong>en</strong>to exist<strong>en</strong>te sobre el metabolismo bacteriano es tan sólo una parte<br />
<strong>de</strong>l exist<strong>en</strong>te <strong>en</strong> comunida<strong>de</strong>s naturales, y ésto limita nuestra capacidad <strong>de</strong> realizar análisis<br />
comparativos porque se <strong>en</strong>contrarán sesgados hacia la repres<strong>en</strong>tación <strong>de</strong> nuestro conocimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> las<br />
muestras. El tapete PG se <strong>de</strong>sarrolla <strong>en</strong> una poza perman<strong>en</strong>te fisicoquímicam<strong>en</strong>te estable, y posee una<br />
mayor complejidad y diversidad taxonómica y funcional, caracterizada por la abundancia <strong>de</strong><br />
mecanismos <strong>de</strong> producción primaria y metabolismos autotróficos aeróbicos. El tapete PR se <strong>de</strong>sarrolla<br />
<strong>en</strong> una poza <strong>de</strong> <strong>de</strong>secación fisicoquímicam<strong>en</strong>te variable, y se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra fuertem<strong>en</strong>te dominada por<br />
varias especies <strong>de</strong>l género Pseudomonas. Su metabolismo es predominantem<strong>en</strong>te heterotrófico, y está<br />
caracterizado por la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> rutas relacionadas con la <strong>de</strong>toxificación y tolerancia a altas<br />
conc<strong>en</strong>traciones <strong>de</strong> toxinas, iones y metales. Ésto indica que los ambi<strong>en</strong>tes oligotróficos con bajas<br />
conc<strong>en</strong>traciones <strong>de</strong> fósforo y nitróg<strong>en</strong>o pued<strong>en</strong> mant<strong>en</strong>er comunida<strong>de</strong>s complejas y diversas, y que la<br />
estructura <strong>de</strong>l tapete pres<strong>en</strong>ta una solución para la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> nutri<strong>en</strong>tes y protección <strong>de</strong> los<br />
miembros <strong>de</strong> la comunidad per se. Al comparar los tapetes microbianos contra los metag<strong>en</strong>omas <strong>de</strong><br />
estromatolitos <strong>de</strong> la misma región, <strong>en</strong>contramos una mayor similitud <strong>en</strong>tre los sistemas con regím<strong>en</strong>es<br />
<strong>de</strong> perturbación similares que <strong>en</strong>tre tipos <strong>de</strong> sistema o proximidad geográfica. Esto es que la mayor<br />
similitud observada no ocurre <strong>en</strong>tre los dos metag<strong>en</strong>omas <strong>de</strong> tapetes microbianos (PG y PR) o <strong>de</strong><br />
estromatolitos (PA y RM), sino <strong>en</strong>tre los dos sistemas <strong>de</strong>sarrollados <strong>en</strong> los ambi<strong>en</strong>tes estables <strong>de</strong> las<br />
pozas perman<strong>en</strong>tes (PG y PA). Éstas dos comunida<strong>de</strong>s son las más diversas taxonómica y<br />
funcionalm<strong>en</strong>te, es <strong>de</strong>cir con composiciones más complejas, mayor número <strong>de</strong> phyla y especies<br />
estimadas, un mayor número <strong>de</strong> proteínas y <strong>de</strong> funciones y con g<strong>en</strong>omas más pequeños. En contraste,<br />
aunque PR y RM no son similares <strong>en</strong>tre sí, pres<strong>en</strong>tan un m<strong>en</strong>or número <strong>de</strong> especies y una mayor<br />
dominancia, un m<strong>en</strong>or número <strong>de</strong> proteínas y funciones, una mayor redundancia funcional y sus<br />
g<strong>en</strong>omas son más gran<strong>de</strong>s. Éstos resultados sugier<strong>en</strong> que los ambi<strong>en</strong>tes más estables permit<strong>en</strong> la<br />
diversificación <strong>de</strong> organismos con g<strong>en</strong>omas pequeños especializados <strong>en</strong> la explotación <strong>de</strong> micro nichos<br />
diversos, al tiempo que los ambi<strong>en</strong>tes más variables promuev<strong>en</strong> la diversificación <strong>de</strong> organismos<br />
g<strong>en</strong>eralistas con g<strong>en</strong>omas gran<strong>de</strong>s que les permite una mayor plasticidad y versatilidad metabólica.<br />
No hay duda que la máquina <strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> Cuatro Ciénegas hace <strong>de</strong> este sitio extraordinario un<br />
lugar único <strong>en</strong> el planeta actual, un parque precámbrico. Sin embargo, la historia geológica <strong>de</strong> Cuatro<br />
Ciénegas y sus minerales ricos <strong>en</strong> azufre lo hac<strong>en</strong> el mejor análogo <strong>de</strong>l Cráter Gale <strong>en</strong> Marte, esto es<br />
muy importante, ya que <strong>en</strong> agosto <strong>de</strong> 2012, el laboratorio Curiosity llegará a Marte al Cráter Gale y<br />
empezará a buscar señales <strong>de</strong> vida tanto <strong>en</strong> el pasado como <strong>en</strong> el pres<strong>en</strong>te <strong>de</strong> Marte. El Cráter Gale<br />
ti<strong>en</strong>e evid<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> un mar ancestral don<strong>de</strong> cayó un gran meteorito g<strong>en</strong>erando sedim<strong>en</strong>tos ricos <strong>en</strong> yeso<br />
y es probable que, a pesar <strong>de</strong> que ahora se ve seco, todavía t<strong>en</strong>ga agua profunda don<strong>de</strong> la vida se pudo<br />
haber refugiado [12, 13].
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 11<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] V. Souza, L. E. Eguiarte, Nature Review Microbiology 6: 559-564 (2008).<br />
[2] V. Souza, L. Espinosa, et al., PNAS 103: 6566-6570 (2006).<br />
[3] V. Souza, J. Siefert, et al., <strong>en</strong> pr<strong>en</strong>sa Astrobiology.<br />
[4] L. D. Alcaraz, G. Olmedo, et al., PNAS 105:5803-5808 (2008).<br />
[5] L. D. Alcaraz, G. Mor<strong>en</strong>o-Hagelsieb, et al., BMC G<strong>en</strong>omics 11:332 (2010).<br />
[6] E. A. Rebollar, M. Avitia, et al., <strong>en</strong> pr<strong>en</strong>sa Microbial Ecology<br />
[7] Ch. G. Desnues, B. Rodriguez-Brito et al., Nature. 452:340-342 (2008)<br />
[8] Mor<strong>en</strong>o-Letelier, G. Olmedo Gabriela, et al., International Journal of Evolutionary Biology.<br />
doi: 10.4061/2011/781642 (2011).<br />
[9] Mor<strong>en</strong>o-Letelier, G. Olmedo et al., <strong>en</strong> pr<strong>en</strong>sa Astrobiology<br />
[10] G. Bonilla-Rosso, M. Peimbert, et al., <strong>en</strong> pr<strong>en</strong>sa <strong>en</strong> Astrobiology<br />
[11] M. Peimbert L. D. Alcaraz, et al., <strong>en</strong> pr<strong>en</strong>sa Astrobiology.<br />
[12] N. E. López-Lozano, G. Bonilla, et al., <strong>en</strong> pr<strong>en</strong>sa <strong>en</strong> Astrobiology.<br />
[13] J. L. Siefert, V. Souza et al., <strong>en</strong> pr<strong>en</strong>sa Astrobiology
Confer<strong>en</strong>cia Pl<strong>en</strong>aria<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 12<br />
CICLOS AUTOCATALÍTICOS, CORRECCIÓN DE PRUEBAS Y EL ORIGEN DE LA<br />
HOMOQUIRALIDAD<br />
Thomas Buhse y José-Manuel Cruz, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas, UAEM<br />
Jean-Clau<strong>de</strong> Micheau y Christophe Coudret, Université Paul Sabatier, Toulouse<br />
buhse@uaem.mx<br />
Introducción<br />
La búsqueda <strong>de</strong>l orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la homoquiralidad biomolecular se manti<strong>en</strong>e <strong>en</strong>tre los objetivos más<br />
promin<strong>en</strong>tes por resolverse <strong>en</strong> la ci<strong>en</strong>cia [1]. Los posibles <strong>en</strong>tornos para alcanzar la pureza<br />
<strong>en</strong>antiomérica <strong>en</strong> un esc<strong>en</strong>ario prebiótico han sido sugeridos por varios mo<strong>de</strong>los matemáticos, la mayor<br />
parte <strong>de</strong> ellos inspirados <strong>en</strong> el esquema seminal <strong>de</strong> Frank [2]. Estas investigaciones teóricas se vieron<br />
apoyadas con observaciones experim<strong>en</strong>tales <strong>de</strong> estados ópticam<strong>en</strong>te activos emerg<strong>en</strong>tes a partir <strong>de</strong><br />
precursores aquirales que ocurrieron <strong>en</strong> algunos procesos <strong>de</strong> cristalización [3] y por la influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong><br />
fuerzas quirales externas tales como la luz circularm<strong>en</strong>te polarizada [4] o por movimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> vórtice<br />
[5]. Otro f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o es la d<strong>en</strong>ominada “síntesis asimétrica absoluta” [6] don<strong>de</strong> – al igual que <strong>en</strong> las<br />
moléculas <strong>de</strong> la vida – la quiralidad se sitúa d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> un carbono asimétrico. Muchos <strong>de</strong> estos mo<strong>de</strong>los<br />
u observaciones experim<strong>en</strong>tales incluy<strong>en</strong> procesos cinéticos que toman lugar <strong>en</strong> sistemas lejos <strong>de</strong><br />
equilibrio y que requier<strong>en</strong> <strong>de</strong> procesos autocatalíticos [7].<br />
Seguram<strong>en</strong>te el ejemplo más importante <strong>de</strong> síntesis asimétrica absoluta es la adición<br />
autocatalítica <strong>de</strong> diisopropilzinc <strong>en</strong> pirimidilcarbal<strong>de</strong>hídos <strong>de</strong>scubierto por Soai [8]. La reacción exhibe<br />
una amplificación <strong>de</strong> pequeños excesos <strong>en</strong>antioméricos iniciales y la g<strong>en</strong>eración sistemática <strong>de</strong> altos<br />
excesos <strong>en</strong>antioméricos a partir <strong>de</strong> mezclas iniciales aquirales, un f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o conocido como el<br />
rompimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la simetría especular. La reacción <strong>de</strong> Soai se manti<strong>en</strong>e como un ejemplo exclusivo <strong>de</strong><br />
un sistema <strong>de</strong> reacción quiralm<strong>en</strong>te autocatalítico <strong>en</strong> química orgánica y que ha atraído la at<strong>en</strong>ción<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> diversos puntos <strong>de</strong> vista: como una explicación para el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la homoquiralidad<br />
biomolecular, como innovación pot<strong>en</strong>cial <strong>en</strong> la síntesis <strong>en</strong>antioselectiva o como una notable<br />
manifestación <strong>de</strong> la dinámica no lineal <strong>en</strong> sistemas químicos.<br />
Resultados<br />
Nuestras simulaciones cinéticas <strong>de</strong> la reacción <strong>de</strong> Soai revelaron que los procesos <strong>de</strong> autocatálisis<br />
<strong>en</strong>antioselectiva e inhibición mutua son sufici<strong>en</strong>tes para reproducir una extremadam<strong>en</strong>te larga<br />
amplificación <strong>de</strong> excesos <strong>en</strong>antioméricos y para mo<strong>de</strong>lar la síntesis asimétrica absoluta [9-12]. En esta<br />
plática se pres<strong>en</strong>tan los resultados actuales <strong>de</strong> un análisis cinético <strong>de</strong> tres prototípicos mo<strong>de</strong>los cíclicos<br />
autocatalíticos basados <strong>en</strong> la reacción <strong>de</strong> Soai [13]. Los tres mo<strong>de</strong>los varían por el tamaño que asum<strong>en</strong><br />
por sus oligómeros catalíticos. Mostrando que el increm<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el tamaño <strong>de</strong>l oligómero está asociado<br />
a una mejor tolerancia a un débil reconocimi<strong>en</strong>to quiral <strong>en</strong>tre los diastereómeros <strong>en</strong> el proceso <strong>de</strong> la<br />
inhibición mutua para lograr el rompimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la simetría especular. Esta robustez pue<strong>de</strong> ser <strong>en</strong>t<strong>en</strong>dida<br />
como un caso particular <strong>de</strong> la llamada “corrección <strong>de</strong> prueba cinética” [14], <strong>de</strong>sarrollada para <strong>en</strong>t<strong>en</strong><strong>de</strong>r<br />
el sorpr<strong>en</strong>d<strong>en</strong>te mínimo error g<strong>en</strong>erado <strong>en</strong> procesos bioquímicos. El concepto <strong>de</strong> corrección <strong>de</strong> pruebas
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 13<br />
se pres<strong>en</strong>ta ahora como una nueva faceta <strong>en</strong> el creci<strong>en</strong>te campo <strong>de</strong> la química <strong>de</strong> sistemas y como un<br />
ejemplo para la posible eficaz <strong>de</strong> procesos prebióticos <strong>en</strong> el marco <strong>de</strong> la evolución prebiótica [15].<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] N. Jones, Nature, 2012, 481, 14-17.<br />
[2] F. C. Frank, Biochim. Biophys. Acta, 1953, 11, 459-463.<br />
[3] D. K. Kon<strong>de</strong>pudi, R. J. Kaufman and N. Singh, Sci<strong>en</strong>ce, 1990, 250, 975–976.<br />
[4] M. Avalos, R. Babiano, P. Cintas, J. L. Jiménez, J. C. Palacios and L. D. Barron, Chem. Rev.,<br />
1998, 98, 2391-2404.<br />
[5] J. M. Ribó, J. Crusats, F. Sagués, J. Claret and R. Rubires, Sci<strong>en</strong>ce, 2001, 292, 2063-2066.<br />
[6] K. Mislow, Collect. Czech. Chem. Commun., 2003, 68, 849-864.<br />
[7] D. K. Kon<strong>de</strong>pudi and K. Asakura, Acc. Chem. Res., 2001, 43, 946-954.<br />
[8] K. Soai, T. Shibata, H. Morioka and K. Choji, Nature, 1995, 378, 767-768.<br />
[9] T. Buhse, Tetrahedron: Asymmetry, 2003, 14, 1055-1061.<br />
[10] J. Rivera Islas, D. Lavabre, J. M. Grevy, R. Hernán<strong>de</strong>z Lamoneda, H. Rojas Cabrera, J. C.<br />
Micheau and T. Buhse, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2005, 102, 13743-13748.<br />
[11] D. Lavabre, J. C. Micheau, J. Rivera Islas and T. Buhse, J. Phys. Chem. A, 2007, 111, 281-286.<br />
[12] J. C. Micheau, J. M. Cruz, C. Coudret and T. Buhse, ChemPhysChem, 2010, 11, 3417-3419.<br />
[13] J. C. Micheau, C. Coudret, J. M. Cruz and T. Buhse, Phys. Chem. Chem. Phys., 2012,<br />
DOI:10.1039/C2CP42041D.<br />
[14] J. J. Hopfield, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1974, 71, 4135-4139.<br />
[15] J. C. Micheau, C. Coudret and T. Buhse, In: The Soai Reaction and Related Topic. (G. Pályi, C.<br />
Zucchi and L. Caglioti; Eds.), Collana di studi <strong>de</strong>ll'Acca<strong>de</strong>mia Nazionale di Sci<strong>en</strong>ze Lettere e<br />
Arti (Mod<strong>en</strong>a), Vol. 37, 2012, pp. 169-196.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 14<br />
PRESENTACIONES ORALES
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 15<br />
PARÁMETROS DEL SISTEMA EXOPLANETARIO QUE TRANSITA HAT-P-23b<br />
Pedro A. Valdés Sada, <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Monterrey<br />
pedro.val<strong>de</strong>s@u<strong>de</strong>m.edu.mx<br />
Felipe G. Ramón Fox, I.T.E.S.M.–Campus Monterrey<br />
Introducción<br />
El <strong>de</strong>scubrimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> planetas orbitando alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> otras estrellas, llamados planetas<br />
extrasolares o exoplanetas, ha creado una nueva verti<strong>en</strong>te <strong>de</strong> vigorosa investigación ci<strong>en</strong>tífica.<br />
Muchos planetas orbitan muy cerca <strong>de</strong> sus estrellas y son gigantes gaseosos. Es común que ocurran<br />
tránsitos <strong>de</strong>l planeta fr<strong>en</strong>te al disco estelar <strong>de</strong>tectables <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la Tierra. Esta geometría permite medir<br />
directam<strong>en</strong>te el tamaño <strong>de</strong>l planeta y, estimando la masa con mediciones <strong>de</strong> velocidad radial,<br />
compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r su estructura interna. Los planetas <strong>de</strong> período corto, los más cercanos a la estrella, son <strong>de</strong><br />
particular interés pues la int<strong>en</strong>sa irradiación pue<strong>de</strong> afectar el tamaño <strong>de</strong>l planeta.<br />
HAT-P-23b es uno <strong>de</strong> estos “júpiteres cali<strong>en</strong>tes inflados”. Es un planeta relativam<strong>en</strong>te masivo<br />
(~2MJUP) orbitando a una estrella <strong>en</strong>ana G0 con un período <strong>de</strong> ~1.2129 días. Bakos et al. [1] concluy<strong>en</strong><br />
que ti<strong>en</strong>e uno <strong>de</strong> los tiempos <strong>de</strong> <strong>de</strong>caimi<strong>en</strong>to orbital más cortos. Se estima que <strong>en</strong> ~7.5 +2.9 -1.8 millones<br />
<strong>de</strong> años sea absorbido por la estrella. En esta pres<strong>en</strong>tación se analizan algunos tránsitos reci<strong>en</strong>tes <strong>de</strong>l<br />
planeta, registrados con un telescopio relativam<strong>en</strong>te pequeño. La int<strong>en</strong>ción es <strong>de</strong> tratar <strong>de</strong> mejorar los<br />
valores <strong>de</strong> los parámetros es<strong>en</strong>ciales obt<strong>en</strong>idos <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> luz; como lo son la inclinación orbital<br />
(i), el semi-eje mayor normalizado (a/R*) y el tamaño relativo <strong>de</strong>l planeta con respecto a la estrella<br />
(Rp/R*).<br />
Métodos<br />
Observaciones<br />
Las observaciones fueron realizadas <strong>en</strong> el Observatorio <strong>de</strong> la <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Monterrey (MPC<br />
720) con un telescopio <strong>de</strong> 0.36m <strong>de</strong> diámetro y una cámara CCD comercial (SBIG STL-1301E) con un<br />
filtro fotométrico estándar Rc (630 nm). La escala <strong>de</strong> ~1 arcsec/píxel resulta <strong>en</strong> un campo <strong>de</strong> visión <strong>de</strong><br />
~21.3’×17.1’ y sufici<strong>en</strong>tes estrellas <strong>de</strong> comparación (5). El telescopio fue ligeram<strong>en</strong>te <strong>de</strong>safocado para<br />
mejorar la precisión fotométrica y aum<strong>en</strong>tar los tiempos <strong>de</strong> exposición (60s). Se registraron cuatro<br />
tránsitos <strong>en</strong>tre Junio 4 y Agosto 21 <strong>de</strong>l 2011, con sufici<strong>en</strong>te tiempo <strong>de</strong> observación para cubrir<br />
completam<strong>en</strong>te el tránsito y por lo m<strong>en</strong>os una hora a cada extremo <strong>de</strong>l ev<strong>en</strong>to.<br />
Reducción y Mo<strong>de</strong>laje<br />
Las imág<strong>en</strong>es se procesaron <strong>de</strong> manera estándar con darks y flats, y se realizó fotometría<br />
relativa utilizando las mismas estrellas <strong>de</strong> comparación. Las curvas <strong>de</strong> luz inicialm<strong>en</strong>te mostraban una<br />
p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te probablem<strong>en</strong>te causada por la extinción difer<strong>en</strong>cial <strong>en</strong>tre las estrellas <strong>de</strong> comparación y la <strong>de</strong><br />
interés <strong>de</strong>bido a los difer<strong>en</strong>tes colores <strong>de</strong> las mismas. Esto se corrigió con una función <strong>de</strong>l tipo<br />
δm=c(1-X)+b, don<strong>de</strong> δm es la corrección aplicada <strong>en</strong> magnitu<strong>de</strong>s, X es la masa <strong>de</strong> aire, c y b son<br />
constantes <strong>de</strong> mejor ajuste a las porciones <strong>de</strong> las curvas fuera <strong>de</strong>l tránsito. Las curvas resultantes se<br />
muestran <strong>en</strong> la parte superior <strong>de</strong> la Fig. 1.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 16<br />
Curva <strong>de</strong> Luz Combinada y Efeméri<strong>de</strong>s<br />
Las curvas <strong>de</strong> luz originales pose<strong>en</strong> una relativam<strong>en</strong>te alta cantidad <strong>de</strong> ruido causado por utilizar<br />
un telescopio <strong>de</strong> diámetro pequeño. Se <strong>de</strong>cidió combinarlas <strong>en</strong> una sola y reducir la cantidad <strong>de</strong> puntos<br />
promediando los valores obt<strong>en</strong>idos d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> un intervalo <strong>de</strong> tiempo <strong>de</strong>terminado (2 minutos). El<br />
tiempo c<strong>en</strong>tral (Tc) se obtuvo ajustando mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> luz g<strong>en</strong>erados con el software Binary<br />
Maker 3.0 [2] y los parámetros <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong>rivados por Bakos et al. [1]. Se utilizó un mo<strong>de</strong>lo lineal<br />
para el <strong>en</strong>sombrecimi<strong>en</strong>to al limbo y el coefici<strong>en</strong>te (u) se obtuvo <strong>de</strong> Claret [3]. El mejor valor <strong>de</strong>l<br />
tiempo c<strong>en</strong>tral se obtuvo alterando las curvas mo<strong>de</strong>lo ligeram<strong>en</strong>te <strong>en</strong> profundidad y duración hasta<br />
obt<strong>en</strong>er el mejor ajuste (minimizando χ 2 ) a las curvas <strong>de</strong> luz observadas. La curva <strong>de</strong> luz combinada se<br />
obtuvo <strong>de</strong> los cuatro tiempos c<strong>en</strong>trales y fue ajustada para obt<strong>en</strong>er valores g<strong>en</strong>erales <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo. Éstos<br />
fueron aplicados iterativam<strong>en</strong>te a las curvas <strong>de</strong> luz individuales para refinar los tiempos c<strong>en</strong>trales.<br />
La curva combinada se muestra <strong>en</strong> la parte inferior <strong>de</strong> la Figura 1.<br />
Se <strong>de</strong>rivó un período orbital mejorado utilizando los cuatro tiempos c<strong>en</strong>trales y las efeméri<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> Bakos et al. [1], pon<strong>de</strong>rando cada valor por el inverso <strong>de</strong> su incertidumbre. Se obtuvo un período<br />
1.2128868±0.0000004 días (To=2,454,852.26542±0.00018 BJDTDB).<br />
Mo<strong>de</strong>los<br />
Los parámetros es<strong>en</strong>ciales <strong>de</strong> las curvas se obtuvieron asumi<strong>en</strong>do los parámetros orbitales e y ω<br />
<strong>de</strong> Bakos et al [1]. En un s<strong>en</strong>tido estricto, es necesario iterar por todos los parámetros (P, a/R*, Rp/R*,<br />
i, e, ω, u, Tc <strong>de</strong> cada tránsito, etc.) simultáneam<strong>en</strong>te, utilizando las curvas <strong>de</strong> luz individuales y <strong>de</strong><br />
velocidad radial disponibles. Dicho proceso es mucho más costoso computacionalm<strong>en</strong>te y requiere una<br />
gran cantidad <strong>de</strong> información para converger a un conjunto <strong>de</strong> soluciones consist<strong>en</strong>tes con bajas<br />
incertidumbres. El trabajo se simplifica sustancialm<strong>en</strong>te acotando valores que pued<strong>en</strong> obt<strong>en</strong>erse con<br />
mayor precisión por métodos alternos.<br />
Una vez fijados los mejores valores para P, e, ω, u, Tc1, Tc2, Tc3 y Tc4 se analizaron los restantes<br />
(a/R*, Rp/R* e i) con el código Transit Analysis Package (TAP) [4], que repres<strong>en</strong>ta las curvas <strong>de</strong> luz<br />
con los mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> Man<strong>de</strong>l & Agol [5] e implem<strong>en</strong>ta un algoritmo <strong>de</strong> Monte Carlo <strong>de</strong> cad<strong>en</strong>as <strong>de</strong><br />
Markov para <strong>en</strong>contrar los parámetros <strong>de</strong> mejor ajuste. Se corrieron 10 cad<strong>en</strong>as con 10 6 muestras por<br />
cad<strong>en</strong>a. Los resultados se muestran <strong>en</strong> la Tabla 1 con los parámetros originales <strong>de</strong> Bakos et al. [1], y se<br />
incluy<strong>en</strong> los resultados <strong>de</strong> un mo<strong>de</strong>laje don<strong>de</strong> se <strong>de</strong>jan libres los tiempos c<strong>en</strong>trales. Se consi<strong>de</strong>ró que<br />
los parámetros (P, e, ω y u) están sufici<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te bi<strong>en</strong> establecidos por otros métodos y afectan poco a<br />
los resultados <strong>de</strong> los <strong>de</strong>más.<br />
Resultados<br />
Los resultados (Tabla 1) <strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral coincid<strong>en</strong> con los <strong>de</strong> Bakos et al. [1]. En algunos casos, se<br />
redujeron las incertidumbres. Particularm<strong>en</strong>te, la inclinación (i) y semi-eje mayor normalizado (a/R*)<br />
concuerdan con los <strong>de</strong> Bakos et al. [1] a 1σ. Aunque se consi<strong>de</strong>ró que la incertidumbre <strong>de</strong> nuestra<br />
inclinación es mayor, la <strong>de</strong>l semi-eje mayor normalizado es m<strong>en</strong>or. Se obti<strong>en</strong>e un tránsito más<br />
c<strong>en</strong>trado y una distancia planeta-estrella ligeram<strong>en</strong>te mayor. En g<strong>en</strong>eral, existe una relación <strong>en</strong>tre estas<br />
dos variables ya que un parámetro <strong>de</strong> impacto m<strong>en</strong>or resulta <strong>en</strong> una duración mayor <strong>de</strong>l tránsito. Dicho<br />
efecto también pue<strong>de</strong> ser consecu<strong>en</strong>cia un semi-eje mayor, don<strong>de</strong> el planeta viaja más l<strong>en</strong>tam<strong>en</strong>te.<br />
Observaciones <strong>en</strong> otras bandas podrían ayudar a solucionar este problema al esclarecer los efectos <strong>de</strong>l<br />
<strong>en</strong>sombrecimi<strong>en</strong>to al limbo.<br />
El tamaño relativo <strong>de</strong>l planeta (Rp/R*) nos resulta m<strong>en</strong>or y con incertidumbres similares a las <strong>de</strong><br />
Bakos et al. [1]. Este parámetro <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> es<strong>en</strong>cialm<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la forma <strong>de</strong> las curvas <strong>de</strong> luz y <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> poco<br />
<strong>de</strong> otros parámetros. Dado un radio fijo para la estrella, el radio <strong>de</strong>l planeta resulta ser ~5.5% m<strong>en</strong>or.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 17<br />
Esto concuerda con los mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> Fortney et al. [6] que predic<strong>en</strong> un tamaño m<strong>en</strong>or <strong>de</strong>l planeta<br />
(~8.4%) comparado con el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Bakos et al. [1]. Cabe aclarar que estos mo<strong>de</strong>los ti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
relativam<strong>en</strong>te gran marg<strong>en</strong> <strong>de</strong> error.<br />
Los resultados <strong>de</strong> los parámetros es<strong>en</strong>ciales ti<strong>en</strong><strong>en</strong> mayores incertidumbres cuando no se acotan<br />
los tiempos c<strong>en</strong>trales, aunque el valor c<strong>en</strong>tral <strong>de</strong> los parámetros aún concuerda con los anteriores. Esto<br />
<strong>de</strong>muestra la importancia <strong>de</strong> ajustar lo mejor posible los tiempos c<strong>en</strong>trales, aprovechando un método<br />
que ocupa m<strong>en</strong>or tiempo computacional.<br />
Conclusiones<br />
Se ha <strong>de</strong>mostrado que varias curvas <strong>de</strong> luz <strong>de</strong> tránsitos <strong>de</strong> exoplaetas pued<strong>en</strong> combinarse para<br />
obt<strong>en</strong>er una <strong>de</strong> mejor calidad y pue<strong>de</strong> mo<strong>de</strong>larse con éxito, con un m<strong>en</strong>or tiempo <strong>de</strong> cómputo. Los<br />
resultados se comparan favorablem<strong>en</strong>te con los <strong>de</strong> Bakos et al. [1], con incertidumbres similares y, <strong>en</strong><br />
cierto caso, m<strong>en</strong>ores. Los tiempos c<strong>en</strong>trales han permitido mejorar las efeméri<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l sistema. En<br />
particular, un mejor valor <strong>de</strong>l período es importante para comparar los tiempos <strong>de</strong> los tránsitos<br />
primarios con los <strong>de</strong> eclipses secundarios (su observación se favorece por la cercanía <strong>de</strong>l planeta a la<br />
estrella), lo que pue<strong>de</strong> proporcionar una medida más precisa <strong>de</strong> la exc<strong>en</strong>tricidad orbital. A<strong>de</strong>más,<br />
pued<strong>en</strong> buscarse posibles variaciones <strong>en</strong> los tiempos c<strong>en</strong>trales, lo que pue<strong>de</strong> llevar a la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong><br />
otros planetas <strong>en</strong> el sistema por su perturbación gravitacional sobre el que transita.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Bakos, G. Á., et al. 2011, ApJ, 742, 116.<br />
[2] Bradstreet, D. H. 2005, SASS-24, 23<br />
[3] Claret, A. 2000, A&A, 363, 1081<br />
[4] Gazak, J. A., Johnson, J. A., Tonry, J., Eastman, J., Mann, A. W., & Agol, E. 2011, (arXiv:<br />
1102:1036v1)<br />
[5] Man<strong>de</strong>l, K. & Agol, E. 2002, ApJ580, L171<br />
[6] Fortney, J. J., Lod<strong>de</strong>rs, K., Marley, M. S., & Freedman, R. S. 2008, ApJ, 678, 1419<br />
Tablas<br />
Tabla 1. Parámetros <strong>de</strong>l Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> HAT-P-23<br />
Parámetro<br />
Curva <strong>de</strong> luz<br />
Combinada<br />
Ajuste Global Bakos et al. [1]<br />
i 87.9 +1.5 -2.2 87.2 +1.9 -2.0 85.1 ± 1.5<br />
a / R*<br />
Rp / R*<br />
4.23 +0.06 -0.12 *<br />
4.32 +0.11 -0.17 *<br />
4.14 ± 0.23<br />
0.1105 +0.0015 -0.0013 0.1057 +0.0031 -0.0026 0.1169 ± 0.0012<br />
* Este parámetro se extrajo usando los valores orbitales e y ω <strong>de</strong> Bakos et al. [1] y nuestro periodo<br />
P mejorado.
Figuras<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 18<br />
Figura 1. Curvas <strong>de</strong> luz individuales (las cuatro <strong>de</strong> arriba con asteriscos) observadas a través <strong>de</strong> un<br />
filtro Rc <strong>en</strong> el Observatorio <strong>de</strong> la <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Monterrey con un telescopio <strong>de</strong> 0.36m, y la curva<br />
combinada (abajo con diamantes). También se muestran los mo<strong>de</strong>los que mejor se ajustan a las<br />
observaciones.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 19<br />
CLASIFICACION PLANETARIA OBTENIDA A PARTIR DE LEYES DE POTENCIA<br />
EMPIRICAS<br />
Hector Javier Durand Manterola<br />
Departam<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Espaciales, Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM<br />
hdurand_manterola@yahoo.com<br />
Introducción<br />
Cuando se trata <strong>de</strong> estudiar las leyes g<strong>en</strong>erales que rig<strong>en</strong> la estructura <strong>de</strong> cuerpos tales como los<br />
exoplanetas, Júpiter, La Tierra, La Luna, Titán, Encelado o Plutón no es importante distinguir si se trata<br />
<strong>de</strong> una luna, un planeta o un planeta <strong>en</strong>ano ya que esas categorías solo se refier<strong>en</strong> a su mecánica celeste<br />
y no a su naturaleza interna. Por eso <strong>en</strong> este trabajo se tomara como planeta cualquier cuerpo que<br />
cumpla con la sigui<strong>en</strong>te <strong>de</strong>finición:<br />
Cuerpo celeste, no importa cómo se haya formado, no importa <strong>en</strong> qué sitio o vecindario se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tre, que t<strong>en</strong>ga una masa que esté por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la masa umbral para la fusión<br />
termonuclear <strong>de</strong>l <strong>de</strong>uterio y una masa sufici<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te gran<strong>de</strong> como para que su forma<br />
(esferoi<strong>de</strong>) este <strong>de</strong>terminada por una relajación viscosa inducida por gravedad.<br />
Des<strong>de</strong> este punto <strong>de</strong> vista, para los fines <strong>de</strong> este trabajo, serán planetas no solo los ocho aceptados<br />
por la IAU (International Astronomical Union) sino también La Luna, los cuatro satélites galileanos,<br />
Titán, Encelado o cualquiera <strong>de</strong> los satélites esferoi<strong>de</strong>s, así como los planetas <strong>en</strong>anos Plutón, Eris,<br />
Ceres o cualquiera <strong>de</strong> los cuerpos <strong>de</strong>l cinturón <strong>de</strong> Kuiper que cumplan con la <strong>de</strong>finición anterior.<br />
Igualm<strong>en</strong>te serán incluidos <strong>en</strong> esta clase los exoplanetas, que aunque no se ti<strong>en</strong><strong>en</strong> imág<strong>en</strong>es <strong>de</strong> ellos, su<br />
gran masa nos inclina a p<strong>en</strong>sar que <strong>de</strong>b<strong>en</strong> t<strong>en</strong>er formas esferoi<strong>de</strong>s <strong>de</strong>terminadas por gravedad.<br />
Uno <strong>de</strong> los problemas principales al estudiar un planeta es conocer como se distribuye la masa <strong>en</strong><br />
su interior [1; 2]. Un primer paso hacia compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r esta distribución <strong>en</strong> los interiores <strong>de</strong> los planetas<br />
<strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral es ver cómo se comporta el radio, la d<strong>en</strong>sidad media y la gravedad superficial al crecer la<br />
masa <strong>de</strong>l planeta. Se conoc<strong>en</strong> masa y radio tanto <strong>de</strong> los planetas <strong>de</strong>l sistema solar como <strong>de</strong> los planetas<br />
extrasolares <strong>de</strong> transito, y por lo tanto se pue<strong>de</strong> calcular estos parámetros para todos ellos.<br />
En este estudio se trabajó con los datos <strong>de</strong> 26 planetas <strong>de</strong>l Sistema Solar y 92 exoplanetas <strong>de</strong><br />
transito y se obtuvieron leyes <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia empíricas para el radio, la d<strong>en</strong>sidad y la gravedad superficial.<br />
En base a estas leyes se ve que los planetas se separan, <strong>de</strong> manera natural, <strong>en</strong> tres clases.<br />
Clases <strong>de</strong> Planetas<br />
Con datos <strong>de</strong> 26 planetas <strong>de</strong>l Sistema Solar [3] y <strong>de</strong> 92 exoplanetas <strong>de</strong> tránsito [4] obtuve una ley<br />
<strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia empírica radio-masa única para todos estos cuerpos (R = 0.0342M 0.3428 ). Los planetas con<br />
masa > 3x10 25 kg no se ajustan muy bi<strong>en</strong> a esta ley g<strong>en</strong>eral y parec<strong>en</strong> formar dos grupos aparte.<br />
Estudiando otros parámetros (la d<strong>en</strong>sidad y la gravedad superficial) se observa más claram<strong>en</strong>te que<br />
todos los planetas se separan <strong>de</strong> manera natural <strong>en</strong> tres clases A, B y C.<br />
La clase A son todos los planetas con masa < 3x10 25 kg, la clase B esta <strong>en</strong> el intervalo<br />
3x10 25 kg < M < 1x10 27 kg y la clase C son planetas con masa > 10 27 kg. En nuestro Sistema Solar todos
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 20<br />
los planetas excepto los cuatro gigantes gaseosos pert<strong>en</strong>ec<strong>en</strong> a la clase A. Saturno, Urano y Neptuno<br />
pert<strong>en</strong>ec<strong>en</strong> a la clase B y únicam<strong>en</strong>te Júpiter pert<strong>en</strong>ece a la clase C.<br />
Propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las Tres Clases Planetarias<br />
En la figura 1 vemos que los radios <strong>de</strong> los planetas clase A sigu<strong>en</strong> una ley <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cias más suave<br />
que los <strong>de</strong> clase B que ti<strong>en</strong><strong>en</strong> una p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te más dura. Esto indica que el volum<strong>en</strong> <strong>de</strong> los planetas clase<br />
B aum<strong>en</strong>ta más rápidam<strong>en</strong>te con la masa que los <strong>de</strong> clase A. Los planetas <strong>de</strong> clase C ti<strong>en</strong><strong>en</strong> una<br />
p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te casi nula, lo cual implica que al aum<strong>en</strong>tar su masa su volum<strong>en</strong> no varía.<br />
Al graficar la d<strong>en</strong>sidad media planetaria contra su masa (Figura 2) se observa más claram<strong>en</strong>te la<br />
separación <strong>de</strong> los planetas <strong>en</strong> tres clases. En g<strong>en</strong>eral los planetas <strong>de</strong> las clases B y C son m<strong>en</strong>os d<strong>en</strong>sos<br />
que los <strong>de</strong> la clase A mostrando la separación <strong>en</strong>tre planetas sólidos (clase A) y los gigantes gaseosos<br />
(B y C). La separación <strong>en</strong>tre la clase B y la clase C es bi<strong>en</strong> clara mostrando que exist<strong>en</strong> dos clases <strong>de</strong><br />
gigantes gaseosos.<br />
Por su parte la gravedad superficial (figura 3) también muestra una clara difer<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> la<br />
p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>en</strong> las tres clases.<br />
En las tres figuras también vemos las leyes <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia para las tres clases <strong>de</strong> planetas. Las leyes<br />
<strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia se obtuvieron con un ajuste <strong>de</strong> mínimos cuadrados <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> cada clase.<br />
Conclusiones<br />
Los más relevantes resultados <strong>de</strong> este trabajo son:<br />
• El radio, la d<strong>en</strong>sidad y la gravedad superficial son leyes <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> la masa.<br />
• Los planetas <strong>en</strong> el intervalo <strong>de</strong> 10 19 a 10 29 kg se separan <strong>en</strong> tres clases <strong>de</strong> planetas.<br />
• Los planetas <strong>de</strong> clase A, a la cual pert<strong>en</strong>ece la Tierra y casi la totalidad <strong>de</strong> los planetas <strong>de</strong>l<br />
Sistema Solar, están <strong>en</strong> el intervalo <strong>de</strong> masa <strong>de</strong> 10 19 kg < M < 3x10 25 kg, y su radio, su d<strong>en</strong>sidad<br />
y su gravedad superficial crec<strong>en</strong> al crecer la masa.<br />
• Los planetas <strong>de</strong> clase B, a la cual pert<strong>en</strong>ec<strong>en</strong> Saturno, Urano y Neptuno, están <strong>en</strong> el intervalo <strong>de</strong><br />
masa 3x10 25 kg < M < 10 27 kg, su radio crece con la masa y ti<strong>en</strong><strong>en</strong> la apar<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te inesperada<br />
propiedad <strong>de</strong> disminuir su d<strong>en</strong>sidad y su gravedad superficial al aum<strong>en</strong>tar su masa.<br />
• Los planetas <strong>de</strong> clase C, a la cual pert<strong>en</strong>ece Júpiter, están <strong>en</strong> el intervalo <strong>de</strong> masa 10 27 kg < M <<br />
10 29 kg y ti<strong>en</strong><strong>en</strong> la propiedad <strong>de</strong> que su radio se manti<strong>en</strong>e constante al aum<strong>en</strong>tar la masa. Su<br />
d<strong>en</strong>sidad y su gravedad superficial crec<strong>en</strong> con la masa.<br />
Una versión más ext<strong>en</strong>sa <strong>de</strong> este trabajo pue<strong>de</strong> verse <strong>en</strong> [5].<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Val<strong>en</strong>cia, D. et al. Detailed Mo<strong>de</strong>ls of super-Earths: How well can we infer bulk properties?<br />
Ap. J. 665: 1413-1420 (2007).<br />
[2] Swift, D.C., J. Eggert, D.G. Hicks, S. Hamel, K. Caspers<strong>en</strong>, E. Schwegler, G.W. Collins, N.<br />
Nettelmann and G.J. Ackland.. Mass-radius relationships for exoplanets. arXiv: 1001.4851v2,<br />
(2011).<br />
[3] Thol<strong>en</strong>, D.J., V.G. Tejfel and A.N. Cox. Chapter 12 Planets and Satellites. In All<strong>en</strong>’s<br />
Astrophysical Quantities. 4 th Edition Editor A.N. Cox. AIP Press and Springer. (2000)<br />
[4] Schnei<strong>de</strong>r, J. 2010. The Extrasolar Planets Encyclopedia, http://exoplanet.eu/<br />
[5] Durand-Manterola, H.J. Planets: Power Laws and Classification. arXiv: 1111.3986v1, (2011)
Figuras<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 21<br />
Figura 1. Radio vs masa. Clase A (azules), clase B (rosas) y clase C (ver<strong>de</strong>s)<br />
Figura 2. D<strong>en</strong>sidad vs masa. Clase A (azules), clase B (rosas) y clase C (ver<strong>de</strong>s)<br />
Figura 3. Gravedad Superficial vs masa. Clase A (azules), clase B (rosas) y clase C (ver<strong>de</strong>s)
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 22<br />
ORIGEN DE LA NUBE PROGENITORA DEL SISTEMA SOLAR<br />
Leticia Carigi, Instituto <strong>de</strong> Astronomía, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
carigi@astro.unam.mx<br />
Manuel Peimbert, Instituto <strong>de</strong> Astronomía, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Introducción<br />
Hace varias décadas, a partir <strong>de</strong> la comparación <strong>de</strong> abundancias químicas <strong>de</strong>l Sol y <strong>de</strong> sus<br />
estrellas vecinas que se contaban <strong>en</strong> esa época, se concluyó que el Sol pres<strong>en</strong>taba mayor cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong><br />
metales (elem<strong>en</strong>tos más pesados que el He) que sus compañeras. Debido a que el disco <strong>de</strong> la Vía<br />
Láctea ti<strong>en</strong>e un gradi<strong>en</strong>te químico, si<strong>en</strong>do el cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> metales mayor <strong>en</strong> zonas internas <strong>de</strong>l disco<br />
que <strong>en</strong> zonas externas, se propuso que el Sol podría haberse formado a un radio galactocéntrico (r,<br />
distancia medida <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> la galaxia a un punto sobre el disco <strong>de</strong> la misma) m<strong>en</strong>or al que se<br />
halla <strong>en</strong> la actualidad (8 kpc, 1kpc~3,300 años luz). Paralelam<strong>en</strong>te, se propuso que el Sol pudo haberse<br />
formado <strong>de</strong> un gas <strong>en</strong>riquecido por una supernova cercana, ya que las estrellas masivas (prog<strong>en</strong>itoras<br />
<strong>de</strong> supernovas <strong>de</strong>l tipo II) produc<strong>en</strong> la mayor cantidad <strong>de</strong> los elem<strong>en</strong>tos pesados. Reci<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te, la<br />
primera propuesta ha tomado auge con el surgimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la teoría <strong>de</strong> migración estelar, a partir <strong>de</strong> la<br />
cual las órbitas estelares alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong>l c<strong>en</strong>tro Galáctico podrían ser perturbadas por la barra y los brazos<br />
<strong>de</strong> la Vía Láctea, haci<strong>en</strong>do que las estrellas migr<strong>en</strong> a través <strong>de</strong>l disco galáctico <strong>de</strong> r m<strong>en</strong>ores a r<br />
mayores, y viceversa.<br />
Confrontando mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong>tallados <strong>de</strong> evolución química <strong>de</strong> galaxias (MEQ) con abundancias<br />
químicas, precisas y reci<strong>en</strong>tes, <strong>en</strong> estrellas y <strong>en</strong> el gas interestelar, es posible probar los mo<strong>de</strong>los y las<br />
abundancias <strong>en</strong> estrellas <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes eda<strong>de</strong>s y <strong>en</strong> el medio interestelar actualm<strong>en</strong>te ionizado (regiones<br />
HII, ubicadas todas <strong>en</strong> el disco Galáctico a difer<strong>en</strong>tes r). A fin <strong>de</strong> obt<strong>en</strong>er un mo<strong>de</strong>lo robusto para la<br />
Vía Láctea, se utilizó como principal restricción observacional la p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te y la ord<strong>en</strong>ada <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong><br />
<strong>de</strong>l gradi<strong>en</strong>te <strong>de</strong> O/H mostrado por las regiones HII. El MEQ fue probado con otras observaciones <strong>de</strong>l<br />
disco <strong>de</strong> nuestra galaxia (con r~25 kpc), y <strong>en</strong> particular <strong>de</strong> la Vecindad Solar (a r=8 kpc), logrando<br />
respon<strong>de</strong>r a las preguntas: dón<strong>de</strong> se <strong>en</strong>contraba la nube prog<strong>en</strong>itora <strong>de</strong>l Sistema Solar y qué tipos <strong>de</strong><br />
estrellas aportaron los elem<strong>en</strong>tos químicos pres<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> el Sol y <strong>en</strong> los planetas. Una discusión<br />
completa <strong>de</strong> este trabajo ha sido pres<strong>en</strong>tada por [1].<br />
Revisión y a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> las restricciones observacionales<br />
Los mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> evolución química son construidos para reproducir el gradi<strong>en</strong>te <strong>de</strong> un elem<strong>en</strong>to<br />
<strong>en</strong> particular. Aquí se diseñó el MEQ para ajustar el gradi<strong>en</strong>te <strong>de</strong> O/H, ya que el oxíg<strong>en</strong>o es el elem<strong>en</strong>to<br />
pesado más abundante <strong>en</strong> el universo y el mejor <strong>de</strong>terminado <strong>en</strong> las regiones HII.<br />
Los gradi<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> O/H publicados <strong>en</strong> la literatura son obt<strong>en</strong>idos a partir <strong>de</strong> diversos métodos, la<br />
mayoría <strong>de</strong> los gradi<strong>en</strong>tes muestran p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes similares, pero con una dispersión consi<strong>de</strong>rable <strong>en</strong> la<br />
ord<strong>en</strong>ada <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> O/H. Una comparación <strong>de</strong> muchos <strong>de</strong> los métodos utilizados ha sido realizada<br />
por [2]. Ellas <strong>en</strong>contraron que las difer<strong>en</strong>cias <strong>en</strong>tre los valores <strong>de</strong> O/H <strong>de</strong>rivados por los distintos<br />
métodos para una <strong>de</strong>terminada región HII pue<strong>de</strong> ser tan gran<strong>de</strong> como 0.7 <strong>de</strong>x, o 5 (10 0.7 ) <strong>en</strong> escala<br />
lineal. La mayor parte <strong>de</strong> las difer<strong>en</strong>cias <strong>en</strong>tre las diversas calibraciones se <strong>de</strong>be a la distribución <strong>en</strong>
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 23<br />
temperatura d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> las regiones. El método <strong>de</strong> líneas <strong>de</strong> recombinación (LR), el cual es casi<br />
in<strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la temperatura electrónica, arroja abundancias gaseosas <strong>de</strong> O y C más altas, <strong>en</strong>tre 0.15<br />
y 0.35 <strong>de</strong>x, que el método <strong>de</strong> líneas prohibida (LP), el cual es fuertem<strong>en</strong>te <strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la<br />
temperatura electrónica. En este trabajo se utilizan las abundancias <strong>de</strong> H, He, C y O <strong>de</strong> regiones HII<br />
calculadas únicam<strong>en</strong>te con el método <strong>de</strong> LR. Dado que los coci<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> LR para esos cuatro elem<strong>en</strong>tos<br />
son prácticam<strong>en</strong>te in<strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> la temperatura electrónica, sus abundancias gaseosas relativas son<br />
muy fiables. A<strong>de</strong>más, estas abundancias fueron corregidas bajo la suposición <strong>de</strong> que el 35% <strong>de</strong> los<br />
átomos <strong>de</strong> O y el 25% <strong>de</strong> los átomos <strong>de</strong> C están atrapados <strong>en</strong> granos <strong>de</strong> polvo [3], increm<strong>en</strong>tando los<br />
valores gaseosos <strong>de</strong> O/H y C/H por 0.12 y 0.10 <strong>de</strong>x.<br />
A fin <strong>de</strong> conocer la historia química <strong>de</strong>l medio interestelar, hemos consi<strong>de</strong>rado estrellas no<br />
evolucionadas <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes eda<strong>de</strong>s, ya que al ser relativam<strong>en</strong>te jóv<strong>en</strong>es, las abundancias químicas<br />
observadas <strong>en</strong> las fotósferas estelares correspond<strong>en</strong> a las abundancias <strong>de</strong>l material gaseoso don<strong>de</strong> se<br />
formaron las estrellas.<br />
Resultados <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> evolución química para la Vía Láctea<br />
En las Figuras 1 y 2 se pres<strong>en</strong>tan los resultados <strong>de</strong> nuestro mo<strong>de</strong>lo, junto con las mejores<br />
restricciones observacionales disponibles (m<strong>en</strong>cionadas <strong>en</strong> la sección anterior). Para que el mo<strong>de</strong>lo<br />
reprodujera todas las características <strong>de</strong>l gradi<strong>en</strong>te <strong>de</strong> O/H actual, a t = 13 Gyr (1 Gyr=1 Gigaño = mil<br />
millones <strong>de</strong> años), se supuso un esc<strong>en</strong>ario <strong>de</strong> formación galáctica d<strong>en</strong>tro-fuera (las zonas c<strong>en</strong>trales <strong>de</strong> la<br />
Vía Láctea se formaron más efici<strong>en</strong>te y tempranam<strong>en</strong>te que las zonas periféricas) y se consi<strong>de</strong>ró que las<br />
estrellas masivas <strong>de</strong> alto cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> metales pierd<strong>en</strong> masa con una tasa mo<strong>de</strong>rada <strong>en</strong> la etapa <strong>de</strong><br />
vi<strong>en</strong>tos estelares.<br />
Específicam<strong>en</strong>te, nuestro mo<strong>de</strong>lo reproduce: (a) Los valores <strong>de</strong> O/H, C/H y Fe/H, y la relación<br />
<strong>de</strong> Fe/H vs el tiempo <strong>de</strong>rivada por estrellas <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes eda<strong>de</strong>s ubicadas <strong>en</strong> el halo y <strong>en</strong> el disco <strong>de</strong> la<br />
Vecindad Solar (Fig. 1). (b) Las abundancias protosolares (cuando el Sol se formó) <strong>de</strong> He (Y), C y O<br />
(Fig. 2, paneles izquierdos) y <strong>de</strong> Fe (Fig. 1, panel <strong>de</strong>recho inferior), correspondi<strong>en</strong>te al cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong><br />
esos elem<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> el medio interestelar hace 4.5 Gyr. (c) Los gradi<strong>en</strong>tes actuales <strong>de</strong> O/H, C/H y C/O<br />
(Fig. 2, paneles <strong>de</strong>rechos), tanto la p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te como las ord<strong>en</strong>adas <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong>.<br />
Sabi<strong>en</strong>do que el valor protosolar es 12+log(O/H)=8.73±0.05 [4] y que los valores <strong>de</strong> O/H<br />
obt<strong>en</strong>idos por nuestro MEQ a r=8 y 7 kpc son 8.70 y 8.77 para el medio interestelar cuando el Sol se<br />
formó (t=8.5 Gyr), se obti<strong>en</strong>e que el Sol se originó <strong>en</strong> r=7.6 ± 0.8 kpc.<br />
Conclusiones<br />
1. El acuerdo <strong>de</strong> He/O, C/O y Fe/O <strong>en</strong>tre el mo<strong>de</strong>lo y las abundancias protosolares implica que el<br />
Sol se formó a partir <strong>de</strong> un material gaseoso químicam<strong>en</strong>te bi<strong>en</strong> mezclado y sin contribución<br />
mayoritaria <strong>de</strong> ningún tipo <strong>de</strong> supernova, ya que la mitad <strong>de</strong>l He g<strong>en</strong>erado <strong>en</strong> la nucleosíntesis<br />
estelar (y el C) es producido por estrellas masivas (supernovas <strong>de</strong>l tipo II) y la otra mitad por<br />
estrellas <strong>de</strong> baja masa [5], y una fracción importante <strong>de</strong>l Fe provi<strong>en</strong>e <strong>de</strong> supernovas <strong>de</strong>l tipo Ia.<br />
2. La concordancia <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo con las abundancias protosolares al tiempo <strong>de</strong> formación <strong>de</strong>l Sol<br />
apoya la i<strong>de</strong>a <strong>de</strong> que el Sol se originó a una distancia galactocéntrica <strong>de</strong> 7.6±0.8 kpc, muy cerca<br />
<strong>de</strong> su posición actual (r=8 kpc).<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Carigi, L., & Peimbert, M. 2011, RevMexAA, 47, 139<br />
[2] Kewley, L. J., & Ellison, S. L. 2008, ApJ, 681, 1183<br />
[3] Peimbert, A., & Peimbert, M. 2010, ApJ, 724, 791<br />
[4] Asplund, M., Grevesse, N., Sauval, A. J., & Scott, P. 2009, ARA&A, 47, 481
[5] Carigi, L., & Peimbert, M. 2008, RevMexAA, 44, 311<br />
Figuras<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 24<br />
Figura 1. Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> evolución química <strong>de</strong> la<br />
Vecindad Solar (r=8 kpc): Alta pérdida <strong>de</strong> masa<br />
(HWY, líneas continuas), baja pérdida <strong>de</strong> masa<br />
(LWY, líneas discontinuas). Panel izquierdo:<br />
evolución <strong>de</strong> C/O con O/H. Paneles <strong>de</strong>rechos:<br />
evolución <strong>de</strong> C/Fe y O/Fe con Fe/H, y la relación<br />
Fe/H-tiempo. Datos: Cuadrados rojos: estrellas<br />
<strong>en</strong>anas <strong>de</strong>l halo. Triángulos azules y ver<strong>de</strong>s:<br />
estrellas <strong>en</strong>anas <strong>de</strong>l disco grueso y <strong>de</strong>lgado.<br />
Líneas punteadas: valores protosolares.<br />
Circunfer<strong>en</strong>cias: estrellas <strong>de</strong>l disco. Barras<br />
horizontales: dispersiones <strong>en</strong> Fe/H. Barras<br />
verticales: errores <strong>en</strong> promedios <strong>de</strong> edad. Ver [1]<br />
para refer<strong>en</strong>cias.<br />
Figura 2. Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> evolución química <strong>de</strong> la<br />
Vecindad Solar y el disco galáctico. Se supone<br />
mediana pérdida <strong>de</strong> masa (HWY+LWY)/2. Los<br />
paneles izquierdos muestran la evolución <strong>de</strong> 0 a<br />
13 Gyr <strong>de</strong>l <strong>en</strong>riquecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> He (∆Y) vs el <strong>de</strong><br />
O (∆O) y vs el <strong>de</strong> C (∆C) para r=7 kpc (líneas<br />
rojas punteadas) y r=8 kpc (línea ver<strong>de</strong> <strong>de</strong>lgada).<br />
También se pres<strong>en</strong>ta la evolución <strong>de</strong> 0 a 8.5 Gyr<br />
para r=8 kpc (línea amarilla gruesa). Los paneles<br />
<strong>de</strong>rechos muestran las abundancias <strong>de</strong>l medio<br />
interestelar vs el radio galactocéntrico (r). Datos.<br />
P<strong>en</strong>tágono rojo: promedios <strong>de</strong> regiones HII a r~7<br />
kpc. ⊙amarillo: valores protosolares. Estrella<br />
ver<strong>de</strong>: promedios <strong>de</strong> estrellas <strong>en</strong>anas jóv<strong>en</strong>es a<br />
r~8 kpc. Cuadrado ver<strong>de</strong>: promedio <strong>de</strong> regiones<br />
HII a r~8 kpc. Círculos negros: regiones HII<br />
Galácticas, consi<strong>de</strong>rando gas y polvo. Ver [1]<br />
para refer<strong>en</strong>cias.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 25<br />
GENERACIÓN EXPERIMENTAL DE FUNDIDOS TIPO CONDROS PARA DETERMINAR<br />
LOS MECANISMOS DE SU FORMACIÓN<br />
Antígona Segura, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
antigona@nucleares.unam.mx<br />
Karina Cervantes, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Geoci<strong>en</strong>cias, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Introducción<br />
Los condros son objetos ígneos y cuasi-esféricos <strong>de</strong> tamaño milimétrico, con mineralogía y<br />
texturas características, que se formaron <strong>en</strong> el disco <strong>de</strong> acreción protoplanetario cuando los planetas y<br />
asteroi<strong>de</strong>s todavía no se agregaban. Por más <strong>de</strong> 200 años ha existido un <strong>de</strong>bate muy int<strong>en</strong>so a nivel<br />
mundial <strong>en</strong> torno a los mecanismos que actuaron <strong>en</strong> la formación <strong>de</strong> los condros. Los condros se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> las meteoritas <strong>de</strong> tipo condrítico cuyo estudio ha sido fundam<strong>en</strong>tal para interpretar<br />
las condiciones fisico-químicas <strong>de</strong> la formación <strong>de</strong>l Sistema Solar temprano y es la clave para <strong>de</strong>scifrar<br />
el material y procesos que formaron a la Tierra y los planetas vecinos.<br />
Hipótesis sobre la formación <strong>de</strong> los condros<br />
El rango temporal <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> los condros (~4,564 Ma.) va <strong>de</strong> 1 a 3 Ma <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la<br />
formación <strong>de</strong> las inclusiones <strong>de</strong> calcio y aluminio (~4,567 Ma.) que fueron los primeros sólidos que se<br />
cond<strong>en</strong>saron <strong>en</strong> el nebulosa solar [1,2]. Las características petrológicas <strong>de</strong> los condros sugier<strong>en</strong><br />
historias <strong>de</strong> formación instantáneas las cuales no se vuelv<strong>en</strong> a repetir d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l sistema solar <strong>de</strong>spués<br />
<strong>de</strong>l intervalo <strong>de</strong> edad m<strong>en</strong>cionado.<br />
A pesar <strong>de</strong> los avances realizados para compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r la génesis <strong>de</strong>l sistema solar, los astrofísicos<br />
aún no han logrado llegar a un cons<strong>en</strong>so acerca <strong>de</strong>l mecanismo preciso <strong>de</strong>l cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> los<br />
condros, la hipótesis más favorecida es la <strong>de</strong> los cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos tipo “flash” [3]. Los cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos<br />
flash <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> fr<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> onda <strong>de</strong> choque <strong>en</strong>cabezan la lista <strong>de</strong> los posibles mecanismos formadores<br />
<strong>de</strong> condros [3]. Este mo<strong>de</strong>lo se refiere a ondas <strong>de</strong> choque que se propagan <strong>en</strong> el disco protoplanetario,<br />
<strong>de</strong> manera tal que pued<strong>en</strong> tomar agregados precursores y cal<strong>en</strong>tarlos hasta el punto <strong>de</strong> fusión por medio<br />
<strong>de</strong> un proceso <strong>de</strong> cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to, <strong>en</strong> el cual, tanto el arrastre <strong>de</strong>l gas como la <strong>en</strong>ergía térmica, se pier<strong>de</strong><br />
por las colisiones grano-grano hasta alcanzar la radiación termal <strong>de</strong>l fr<strong>en</strong>te <strong>de</strong> onda y <strong>de</strong> otros granos <strong>de</strong><br />
polvo [4,5].<br />
El mecanismo <strong>de</strong> cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> partículas sólidas por ondas <strong>de</strong> choque [6] funciona <strong>de</strong> la<br />
sigui<strong>en</strong>te forma: cuando una onda <strong>de</strong> choque es g<strong>en</strong>erada <strong>en</strong> la nebulosa solar (que es una mezcla <strong>de</strong><br />
gas y polvo) el gas es fr<strong>en</strong>ado por su presión mi<strong>en</strong>tras que las partículas <strong>de</strong> polvo ti<strong>en</strong>d<strong>en</strong> a conservar<br />
su velocidad inicial. Debido a este comportami<strong>en</strong>to dinámico difer<strong>en</strong>te <strong>de</strong>trás <strong>de</strong>l fr<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la onda <strong>de</strong><br />
choque, se g<strong>en</strong>era una difer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> velocidad relativa <strong>en</strong>tre el gas y las partículas <strong>de</strong> polvo, así las<br />
partículas <strong>de</strong> polvo son fr<strong>en</strong>adas por la fuerza <strong>de</strong> arrastre <strong>de</strong> gas causada por la velocidad relativa con el<br />
gas y son cal<strong>en</strong>tadas por la <strong>en</strong>ergía <strong>de</strong> arrastre o fricción. Exist<strong>en</strong> por lo m<strong>en</strong>os cinco propuestas<br />
difer<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> mecanismos g<strong>en</strong>eradores <strong>de</strong> ondas <strong>de</strong> choque: El primer mecanismo es por medio <strong>de</strong><br />
choques <strong>de</strong> acreción a la superficie <strong>de</strong>l disco protoplanetario [7,8]. El segundo por la acreción <strong>de</strong> masas
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 26<br />
<strong>de</strong> gas <strong>en</strong> la nebulosa solar [9, 10] y el tercero por ondas <strong>de</strong> proa g<strong>en</strong>eradas por el movimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong><br />
planetésimos <strong>de</strong> 1000 km <strong>de</strong> diámetro <strong>en</strong> órbitas altam<strong>en</strong>te excéntricas. Un cuarto mecanismo son las<br />
ondas <strong>en</strong> espiral [4; 11] g<strong>en</strong>eradas por inestabilida<strong>de</strong>s gravitacionales, con t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> formación <strong>de</strong><br />
planetas más allá <strong>de</strong> la órbita <strong>de</strong> Júpiter, y cuyas velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> choque alcanzan los 10 km/s [12; 13;<br />
3]. Un quinto mecanismo pue<strong>de</strong> ser el <strong>de</strong> la inducción <strong>de</strong> choques por ráfagas <strong>de</strong> rayos X <strong>en</strong> la parte<br />
superior <strong>de</strong>l disco protoplanetario, cuyas velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fr<strong>en</strong>te <strong>de</strong> choque son <strong>de</strong> 40 km/s [6].<br />
Simulaciones experim<strong>en</strong>tales<br />
La aproximación experim<strong>en</strong>tal al estudio <strong>de</strong> los procesos <strong>de</strong> la formación <strong>de</strong> los condros se ha<br />
realizado <strong>en</strong> su mayoría a partir <strong>de</strong> g<strong>en</strong>erar fundidos <strong>en</strong> estufas. Estos experim<strong>en</strong>tos han sido<br />
cuestionados <strong>de</strong>bido a que no toman <strong>en</strong> cu<strong>en</strong>ta las condiciones reales <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> los condros <strong>en</strong><br />
dos aspectos: 1) La ret<strong>en</strong>ción <strong>de</strong> materiales volátiles como el FeS, Na y K, los cuales no sobreviv<strong>en</strong> a<br />
cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>tos y/o <strong>en</strong>friami<strong>en</strong>tos que requier<strong>en</strong> <strong>de</strong> varios minutos, horas y hasta días y 2) los granos<br />
relictos y bor<strong>de</strong>s ígneos que indican difer<strong>en</strong>tes pulsos <strong>de</strong> cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to y no <strong>en</strong>friami<strong>en</strong>tos monótonos<br />
posteriores a un ev<strong>en</strong>to único <strong>de</strong> cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to [14, 15]. Los experim<strong>en</strong>tos <strong>en</strong> los que se ha utilizado<br />
radiación láser para estudiar la formación <strong>de</strong> condros permit<strong>en</strong> <strong>en</strong> cambio el <strong>en</strong>friami<strong>en</strong>to rápido <strong>de</strong> los<br />
fundidos y el recal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> los mismos a partir <strong>de</strong> pulsos <strong>de</strong> radiación subsecu<strong>en</strong>tes.<br />
Los experim<strong>en</strong>tos reportados don<strong>de</strong> se utiliza un láser para la formación <strong>de</strong> condros han logrado<br />
reproducir las texturas observadas <strong>en</strong> ellos [16, 17,18]. En la UNAM una serie <strong>de</strong> experim<strong>en</strong>tos<br />
preliminares fueron realizados <strong>en</strong> el Laboratorio <strong>de</strong> Geocronología K-Ar <strong>de</strong>l Instituto <strong>de</strong> Geología con<br />
resultados similares a los reportados <strong>en</strong> la literatura [19]. Los experim<strong>en</strong>tos m<strong>en</strong>cionados anteriorm<strong>en</strong>te<br />
no fueron realizados <strong>en</strong> condiciones <strong>de</strong> vacío como las que se esperan <strong>de</strong>l disco protoplanetario <strong>en</strong> el<br />
cual se formaron los condros y las temperaturas reportadas son <strong>de</strong>rivadas a partir <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los teóricos y<br />
no se mid<strong>en</strong> directam<strong>en</strong>te durante los experim<strong>en</strong>tos [16, 17, 18].<br />
Propuesta para el estudio <strong>de</strong> mecanismos <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> condros<br />
En este proyecto se realizará un estudio <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s petrológicas <strong>de</strong> fundidos tipo condros<br />
que se g<strong>en</strong>erarán <strong>en</strong> simulaciones experim<strong>en</strong>tales. La finalidad <strong>de</strong> los experim<strong>en</strong>tos es reproducir los<br />
procesos <strong>de</strong> cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to que pudieron dar orig<strong>en</strong> a los condros. Las simulaciones permitirán<br />
<strong>de</strong>terminar a qué temperaturas se formaron las distintas fases y texturas minerales <strong>de</strong> los condros<br />
simulados y éstas se compararán con las propieda<strong>de</strong>s petrológicas observadas <strong>en</strong> los condros <strong>de</strong><br />
metoritas condríticas. De esta manera podremos acotar las temperaturas <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> los condros y<br />
por lo tanto los posibles procesos que los originaron.<br />
Metodología<br />
Los experim<strong>en</strong>tos inician con la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s químicas <strong>de</strong>l material<br />
precursor que <strong>en</strong> este caso es tomado <strong>de</strong> minerales naturales prov<strong>en</strong>i<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> x<strong>en</strong>olitos ultramáficos<br />
(peridotitas). Los precursores se colocarán d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> la cámara <strong>de</strong> vacío para ser irradiados con el láser<br />
<strong>de</strong>l CO2 durante periodos tiempos específicos a difer<strong>en</strong>tes pot<strong>en</strong>cias. La temperatura <strong>de</strong> los fundidos<br />
será medida antes, durante y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la irradiación.<br />
Los fundidos resultantes serán cortados con un disco <strong>de</strong> diamante para la elaboración <strong>de</strong><br />
secciones <strong>de</strong>lgadas y su posterior <strong>de</strong>scripción petrográfica. La composición química <strong>de</strong> los minerales<br />
será evaluada mediante una microsonda electrónica por medio <strong>de</strong> la espectrometría <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía<br />
dispersiva <strong>de</strong> rayos X. También se evaluará la estructura mineral mediante espectroscopía micro-<br />
Raman.<br />
La petrología <strong>de</strong> los fundidos tipo condros será comparada con las características observadas <strong>en</strong><br />
condros <strong>de</strong> meteoritas condríticas. Para aquellos fundidos con propieda<strong>de</strong>s petrológicas similares a las
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 27<br />
observadas se analizará su historia térmica durante el proceso experim<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> fundido. Estas historias,<br />
<strong>en</strong> particular la temperatura máxima alcanzada y la tasa <strong>de</strong> <strong>en</strong>friami<strong>en</strong>to, se compararan con las que se<br />
propon<strong>en</strong> para cada uno <strong>de</strong> los mecanismos propuestos para la formación <strong>de</strong> condros.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
Este trabajo es apoyado con los fondos <strong>de</strong> los proyectos PAPIIT IA101312 y CONACYT No.<br />
128228.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Y. Amelin, A.N. Krot, I. D. Hutcheon, A.A. Ulyanov, Sci<strong>en</strong>ce 297, 1678-1683 (2002)<br />
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[11] J.A. Wood <strong>en</strong> Chondrules and the protoplanetary disk, R.H. Hewins, R.H. Jones, E.R.D. Scott,<br />
Eds. (Cambridge Univ. Press., Gran Bretaña, 1996), pp. 55-69.<br />
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Scott, Eds. (Cambridge Univ. Press., Gran Bretaña, 1996), pp. 45-54.<br />
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[18] D.D. Eis<strong>en</strong>hour, T.L. Daulton, P.R. Buseck, Sci<strong>en</strong>ce 265, 1067-1070 (1994).<br />
[19] K. Cervantes <strong>de</strong> la Cruz, Tesis <strong>de</strong> doctorado, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México,<br />
(2009).
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 28<br />
PERSPECTIVAS DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA EN<br />
LA AGENCIA ESPACIAL MEXICANA<br />
Celso Gutiérrez Martínez, Dirección <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica<br />
Ag<strong>en</strong>cia Espacial Mexicana (AEM)<br />
gutierrez.celso@aem.gob.mx<br />
Introducción<br />
La creación formal <strong>de</strong> la Ag<strong>en</strong>cia Espacial Mexicana (AEM), <strong>en</strong> noviembre <strong>de</strong> 2011, abre<br />
gran<strong>de</strong>s perspectivas para que México avance <strong>en</strong> el campo espacial, <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes aspectos relacionados<br />
con <strong>de</strong>sarrollo ci<strong>en</strong>tífico, tecnológico, formación <strong>de</strong> capital humano e impulso industrial. Estos temas<br />
forman parte <strong>de</strong> la Ley <strong>de</strong> Creación <strong>de</strong> la AEM y constituy<strong>en</strong> los ejes rectores <strong>de</strong>l Programa Nacional<br />
<strong>de</strong> Activida<strong>de</strong>s Espaciales <strong>de</strong> nuestro país.<br />
En el marco <strong>de</strong> funciones <strong>de</strong> la AEM, <strong>de</strong>staca la facultad <strong>de</strong> promoción <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s<br />
relacionadas con la investigación ci<strong>en</strong>tífica y tecnológica. Para cumplir con esta función, una <strong>de</strong> las<br />
coordinaciones sustantivas <strong>de</strong> la AEM es la <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Desarrollo Tecnológico<br />
Espacial, la cual está conformada por las direcciones correspondi<strong>en</strong>tes. El impulso a la investigación<br />
ci<strong>en</strong>tífica y tecnológica es una actividad estratégica, particularm<strong>en</strong>te porque sus resultados incid<strong>en</strong><br />
directa o indirectam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> la solución <strong>de</strong> necesida<strong>de</strong>s sociales, <strong>en</strong> el <strong>de</strong>sarrollo y crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la<br />
industria nacional y <strong>en</strong> la g<strong>en</strong>eración <strong>de</strong> innovaciones que aum<strong>en</strong>t<strong>en</strong> la competitividad. En nuestro país<br />
se cu<strong>en</strong>ta con capacida<strong>de</strong>s humanas y <strong>de</strong> infraestructura vinculadas a la investigación ci<strong>en</strong>tífica y<br />
tecnológica <strong>de</strong>l sector aeroespacial. En el marco <strong>de</strong> la AEM, el área <strong>de</strong> investigación ci<strong>en</strong>tífica espacial<br />
consi<strong>de</strong>ra dos áreas <strong>de</strong> compet<strong>en</strong>cia.<br />
Investigación Astronómica, Astrofísica, y Planetaria.<br />
Con una importante tradición, las ci<strong>en</strong>cias espaciales mexicanas se han <strong>de</strong>sarrollado <strong>en</strong> diversos<br />
esc<strong>en</strong>arios con instituciones <strong>de</strong> reconocido prestigio nacional e internacional. Las activida<strong>de</strong>s <strong>en</strong><br />
astronomía, astrofísica, geofísica han t<strong>en</strong>ido un acelerado crecimi<strong>en</strong>to tanto <strong>en</strong> aspectos teóricos como<br />
experim<strong>en</strong>tales, con información <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes plataformas terrestres y espaciales; asimismo<br />
importantes investigaciones apoyadas <strong>en</strong> cómputo <strong>de</strong> alto r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to están si<strong>en</strong>do llevadas a cabo,<br />
trabajando <strong>en</strong> el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> procesami<strong>en</strong>to distribuido; así como la contribución <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong><br />
vuelo para misiones ci<strong>en</strong>tíficas internacionales <strong>en</strong> plataformas espaciales que están <strong>de</strong>sarrollando<br />
infraestructura crítica para la producción y certificación <strong>de</strong> tecnología espacial <strong>en</strong> el país.<br />
Ci<strong>en</strong>cias Médicas Espaciales y Telesalud.<br />
México se ha <strong>de</strong>stacado por ser un pionero <strong>en</strong> los estudios <strong>de</strong> ci<strong>en</strong>cias médicas aeroespaciales,<br />
contando con <strong>de</strong>stacados investigadores <strong>en</strong> estos campos, qui<strong>en</strong>es han realizado contribuciones<br />
importantes <strong>en</strong> esta materia. También hemos v<strong>en</strong>ido si<strong>en</strong>do pioneros <strong>en</strong> la implem<strong>en</strong>tación <strong>de</strong><br />
programas <strong>de</strong> telesalud y cibersalud que consi<strong>de</strong>ran la sust<strong>en</strong>tabilidad <strong>de</strong> los mismos. Los programas<br />
<strong>de</strong>sarrollados han permitido a México convertirse el lí<strong>de</strong>r <strong>de</strong> esfuerzos contin<strong>en</strong>tales <strong>en</strong> materia <strong>de</strong>
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 29<br />
telesalud, así como establecer cátedras y estar <strong>en</strong> posición <strong>de</strong> contribuir con propuestas <strong>de</strong> normatividad<br />
internacional.<br />
En el marco <strong>de</strong> estas dos líneas, algunas atribuciones <strong>de</strong> la Dirección <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica<br />
Espacial incluy<strong>en</strong>, aspectos <strong>de</strong> promoción y organización y conducción <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> investigación<br />
<strong>en</strong> el sector espacial <strong>de</strong>l país, que propici<strong>en</strong> la g<strong>en</strong>eración <strong>de</strong> conocimi<strong>en</strong>to ci<strong>en</strong>tífico y que se traduzcan<br />
<strong>en</strong> aplicaciones que respondan a <strong>de</strong>mandas económicas y sociales y que propici<strong>en</strong> un <strong>de</strong>sarrollo<br />
sust<strong>en</strong>table. En estas perspectivas se consi<strong>de</strong>ran proyectos ci<strong>en</strong>tíficos <strong>de</strong> investigación espacial,<br />
relativos a las ci<strong>en</strong>cias astronómicas, astrofísicas y planetarias, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> plataformas terrestres ó <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />
espacio, proyectos <strong>de</strong> telesalud y cibersalud para apoyar las necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l sector salud y <strong>de</strong> la<br />
población mexicana <strong>en</strong> esta materia, proyectos para la g<strong>en</strong>eración e intercambio <strong>de</strong> conocimi<strong>en</strong>tos y<br />
experi<strong>en</strong>cias ci<strong>en</strong>tíficas <strong>en</strong>tre expertos mediante la realización <strong>de</strong> congresos, confer<strong>en</strong>cias, talleres,<br />
<strong>en</strong>tre otros.<br />
La AEM fungirá como <strong>en</strong>te coordinador y <strong>de</strong> <strong>en</strong>lace <strong>en</strong>tre instituciones académicas, <strong>de</strong>p<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cias<br />
gubernam<strong>en</strong>tales, empresas y asociaciones públicas y privadas con objeto <strong>de</strong> promover la realización<br />
<strong>de</strong> proyectos <strong>de</strong> investigación ci<strong>en</strong>tífica y su pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong>sarrollo tecnológico, así como todas las<br />
activida<strong>de</strong>s relativas al intercambio <strong>de</strong> conocimi<strong>en</strong>tos y experi<strong>en</strong>cias <strong>en</strong> materia espacial.<br />
A la fecha, la AEM, está trabajando con objeto <strong>de</strong> ir avanzando <strong>en</strong> el cumplimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> sus<br />
atribuciones como organismo rector <strong>de</strong> la política nacional <strong>en</strong> materia espacial. La AEM está <strong>en</strong><br />
proceso <strong>de</strong> concretar conv<strong>en</strong>ios <strong>de</strong> colaboración con instancias públicas y privadas <strong>en</strong> todo el país. En<br />
materia <strong>de</strong> investigación ci<strong>en</strong>tífica espacial y <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo tecnológico, la AEM está colaborando<br />
estrecham<strong>en</strong>te con la Red <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cia y Tecnología Espaciales (RedCyTE), <strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l CONACYT<br />
y con la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cia y Tecnología Aeroespacial, A. C. (SOMECYTA), así como<br />
con los gobiernos <strong>de</strong> los estados <strong>de</strong> Puebla, Querétaro, Baja California y Jalisco, <strong>en</strong> la perspectiva <strong>de</strong><br />
proyectos espaciales conjuntos.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 30<br />
EL CORAZÓN EN EL ÁMBITO ESPACIAL<br />
Dr. Ramiro Iglesias Leal, Secretaria <strong>de</strong> Salud <strong>de</strong> Tamaulipas<br />
riglesiasdr@hotmail.com<br />
Introducción<br />
El ámbito espacial remo<strong>de</strong>la la anatomía y fisiología humana, introduce cambios <strong>en</strong><br />
prácticam<strong>en</strong>te todos los aparatos y sistemas, <strong>de</strong> tal manera que un astronauta al regresar a la Tierra<br />
parece un ser distinto al que vimos partir. Esos cambios obe<strong>de</strong>c<strong>en</strong> a un proceso <strong>de</strong> adaptación al medio<br />
ambi<strong>en</strong>te espacial. (Fig.1)<br />
Las condiciones <strong>de</strong>l espacio exterior son incompatibles con la vida: la aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> atmosfera, la<br />
radiación cósmica, las temperaturas extremas, algunos compon<strong>en</strong>tes <strong>de</strong>l espectro electromagnético (luz<br />
infrarroja, luz ultravioleta, rayos X, rayos gamma), la ruptura <strong>de</strong>l siclo día/noche, y la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong><br />
micrometeoroi<strong>de</strong>s requier<strong>en</strong> ser contrarrestados con sistemas ecológicos sellados como trajes, naves y<br />
estaciones espaciales. La aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> gravedad es el único factor que no ha requerido <strong>de</strong> control<br />
especial, porque el organismo humano lo tolera por tiempo prolongado, quizás in<strong>de</strong>finidam<strong>en</strong>te, pero es<br />
el que impone casi todos los cambios que el cuerpo humano experim<strong>en</strong>ta. (Fig.2)<br />
El sistema cardiovascular es uno <strong>de</strong> los compon<strong>en</strong>tes <strong>de</strong>l organismo que cambia con mayor<br />
int<strong>en</strong>sidad <strong>en</strong> el espacio, y la aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> gravedad es el único factor responsable <strong>de</strong> esa<br />
transformación. (Fig.3)<br />
El propósito <strong>de</strong> este trabajo es significar un hecho excepcional <strong>en</strong> la medicina y es que cada una<br />
<strong>de</strong> las numerosas modificaciones que experim<strong>en</strong>ta el corazón y la circulación <strong>en</strong> el estado <strong>de</strong> ingravi<strong>de</strong>z<br />
son normales <strong>en</strong> el ámbito espacial, pero si se valoran con criterios <strong>de</strong> cardiología “terrestre”, son<br />
indicativas <strong>de</strong> patología severa.<br />
Métodos<br />
Este trabajo se sust<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> la experi<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l autor adquirida <strong>en</strong> la especialidad <strong>de</strong> medicina<br />
aeroespacial realizada <strong>en</strong> la Fuerza Aérea y la NASA <strong>de</strong> los Estados Unidos <strong>de</strong> Norteamérica; <strong>en</strong> su<br />
participación como invitado y observador <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes misiones espaciales; <strong>en</strong> una revisión g<strong>en</strong>eral <strong>de</strong><br />
la literatura médica mundial sobre el comportami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l sistema cardiovascular <strong>en</strong> el espacio; y <strong>en</strong> la<br />
elaboración <strong>de</strong>l libro “Cardiología Aeroespacial” <strong>de</strong> su autoría. (Fig.4).<br />
Resultados<br />
Los estudios cardiovasculares practicados a los astronautas <strong>en</strong> el espacio exterior muestran los<br />
sigui<strong>en</strong>tes cambios:<br />
* E<strong>de</strong>ma <strong>de</strong> la cara. (Fig.5)<br />
* V<strong>en</strong>as <strong>de</strong>l rostro y el cuello dilatadas.<br />
* Presión arterial similar <strong>en</strong> todas las regiones <strong>de</strong>l cuerpo.<br />
* Corazón horizontalizado (choque <strong>de</strong>l ápex <strong>en</strong> cuarto espacio intercostal izq.)<br />
* El diafragma se <strong>de</strong>splaza hacia arriba cinco a seis c<strong>en</strong>tímetros.<br />
* El tórax se vuelve más corto, más amplio y redon<strong>de</strong>ado.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 31<br />
* El hígado se eleva <strong>de</strong> cinco a seis c<strong>en</strong>tímetros.<br />
* Las v<strong>en</strong>as <strong>de</strong> los miembros inferiores se colapsan.<br />
* El pulso arterial <strong>en</strong> miembros inferiores disminuye.<br />
* El corazón se vuelve más pequeño (15 a 20%).<br />
* El tórax aloja mayor cantidad <strong>de</strong> sangre (± 800 cc).<br />
* La presión v<strong>en</strong>osa c<strong>en</strong>tral <strong>de</strong>sci<strong>en</strong><strong>de</strong> (se sitúa alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 2 mm Hg).<br />
* La cantidad total <strong>de</strong> sangre disminuye (± un litro). (Fig.6)<br />
* Bradicardia sinusal ac<strong>en</strong>tuada durante el sueño (hasta 40 latidos por minuto).<br />
Conclusiones<br />
1) Los cambios <strong>de</strong>l sistema cardiovascular que se observan <strong>en</strong> el espacio obe<strong>de</strong>c<strong>en</strong> a un proceso<br />
<strong>de</strong> adaptación a ese medio, específicam<strong>en</strong>te a la aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> gravedad; 2) todos y cada uno <strong>de</strong> esos<br />
cambios, si se observan <strong>en</strong> tierra, ti<strong>en</strong><strong>en</strong> un significado patológico severo; 3) un medico no<br />
familiarizado con la fisiología humana <strong>en</strong> el espacio, estaría haci<strong>en</strong>do diagnósticos muy graves y, por<br />
supuestos equivocados; 4) por estas y otras razones que no se cubr<strong>en</strong> <strong>en</strong> el pres<strong>en</strong>te trabajo, <strong>de</strong>be<br />
incluirse la <strong>en</strong>señanza formal <strong>de</strong> la medicina espacial <strong>en</strong> la formación <strong>de</strong>l médico <strong>de</strong>l futuro.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
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Figuras<br />
Radiación cósmica<br />
Fig. 1. El ámbito especial remo<strong>de</strong>la la Fig. 2. Las condiciones <strong>de</strong>l ámbito Fig. 3. La gravedad cero produce la<br />
anatomía y fisiología humana. espacial son incompatibles con la casi totalidad <strong>de</strong> los cambios anatómicos<br />
vida, excepto la ingravi<strong>de</strong>z. y funcionales.
Fig. 4. Esta obra resume el Fig. 5. El rostro <strong>de</strong> un astronauta se e<strong>de</strong>mematiza<br />
conocimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l comportami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> gravedad cero, <strong>en</strong> tierra ese signo clínico significa<br />
<strong>de</strong>l corazón <strong>en</strong> el ámbito espacial. patología severa cardiaca o r<strong>en</strong>al.<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 32<br />
Fig. 6. Esta grafica <strong>de</strong> cateterismo cardiaco <strong>de</strong>recho revela un dato inesperado <strong>en</strong> la dinámica cardiaca <strong>en</strong><br />
ingravi<strong>de</strong>z: la presión v<strong>en</strong>osa c<strong>en</strong>tral disminuye <strong>en</strong> lugar <strong>de</strong> aum<strong>en</strong>tar como se esperaba.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 33<br />
LA HALOTOLERANCIA EN EL CONTEXTO DE LA ASTROBIOLOGIA<br />
Sandra I. Ramírez Jiménez, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas, UAEM<br />
ramirez_sandra@uaem.mx<br />
Introducción<br />
La halotolerancia es la capacidad <strong>de</strong> adaptación <strong>de</strong> los seres vivos a condiciones <strong>de</strong> alta salinidad.<br />
Los procariontes halotolerantes y los halófilos requier<strong>en</strong> conc<strong>en</strong>traciones salinas comparables o<br />
superiores a las exist<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> los océanos terrestres <strong>en</strong> don<strong>de</strong> la sal predominante es el cloruro <strong>de</strong> sodio<br />
(NaCl).<br />
Evaluar la halotolerancia <strong>en</strong> términos <strong>de</strong> sales inorgánicas difer<strong>en</strong>tes al NaCl es difícil porque la<br />
información necesaria es escasa o inexist<strong>en</strong>te. Adicionalm<strong>en</strong>te, la exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> cuerpos <strong>de</strong> agua salados<br />
<strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> algunos <strong>de</strong> los d<strong>en</strong>ominados satélites helados, fueron motivos que nos<br />
impulsaron a <strong>de</strong>sarrollar un protocolo experim<strong>en</strong>tal para evaluar la a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> Halomonas<br />
halodurans y Halomonas magadi<strong>en</strong>sis, bacterias halófilas, junto con Bacillus pumillus como<br />
organismo control, <strong>en</strong> medios <strong>en</strong>riquecidos con MgSO4, Mg(NO3)2, (NH4)SO4 o MgCl2 <strong>en</strong><br />
conc<strong>en</strong>traciones equival<strong>en</strong>tes al valor <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> agua (aw) reportado como óptimo <strong>en</strong> términos <strong>de</strong><br />
NaCl.<br />
Los resultados obt<strong>en</strong>idos pued<strong>en</strong> explicarse <strong>en</strong> términos <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong> Hofmeister y pued<strong>en</strong> ser<br />
utilizados para extrapolar los límites <strong>de</strong> actividad biológica terrestre hacia las condiciones <strong>de</strong>l océano<br />
<strong>de</strong> los satélites Europa o Encélado o <strong>de</strong>l subsuelo <strong>de</strong>l planeta Marte, sitios <strong>de</strong> interés astrobiológico.<br />
Métodos<br />
El crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> cada bacteria, <strong>en</strong> cada condición experim<strong>en</strong>tal, se monitoreó a través <strong>de</strong><br />
cinéticas <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to, midi<strong>en</strong>do el valor <strong>de</strong> d<strong>en</strong>sidad óptica (D. O.) a 630 nm <strong>en</strong> intervalos <strong>de</strong><br />
tiempo regulares hasta observar la fase estacionaria. Se aplicó un ajuste expon<strong>en</strong>cial a cada una <strong>de</strong> estas<br />
gráficas para obt<strong>en</strong>er la velocidad específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to (µ).<br />
Con la información recolectada se elaborarón graficas que evid<strong>en</strong>cian la variación <strong>en</strong> la velocidad<br />
específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to (µ) <strong>de</strong> cada bacteria para las difer<strong>en</strong>tes conc<strong>en</strong>traciones y sales inorgánicas<br />
bajo estudio. Debido a que la naturaleza química <strong>de</strong> cada sal es difer<strong>en</strong>te, es necesario contar con un<br />
parámetro que permita, <strong>de</strong> manera imparcial, evaluar su influ<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> el crecimi<strong>en</strong>to bacteriano. Dicho<br />
parámetro es la actividad <strong>de</strong> agua (aw), la cual está directam<strong>en</strong>te relacionada con la conc<strong>en</strong>tración<br />
salina.<br />
Una vez <strong>de</strong>terminados estos valores se elaboraron gráficos que relacionan el valor <strong>de</strong> aw<br />
correspondi<strong>en</strong>te a cada condición <strong>de</strong> salinidad, con las respectivas velocida<strong>de</strong>s específicas <strong>de</strong><br />
crecimi<strong>en</strong>to.<br />
Resultados<br />
Se obtuvieron gráficas <strong>de</strong> correspond<strong>en</strong>cia <strong>en</strong>tre los valores experim<strong>en</strong>tales <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> agua<br />
(aw) <strong>de</strong>l medio modificado y la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> una sal específica.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 34<br />
Se realizaron también las gráficas <strong>de</strong> velocidad específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> cada bacteria <strong>en</strong><br />
función <strong>de</strong> la aw <strong>de</strong>l medio modificado. En estas gráficas se pued<strong>en</strong> comparar las velocida<strong>de</strong>s<br />
específicas <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> cada bacteria para un mismo valor <strong>de</strong> aw aunque éste prov<strong>en</strong>ga <strong>de</strong><br />
difer<strong>en</strong>tes sales.<br />
Conclusiones<br />
Las bacterias bajo estudio lograron todas crecer <strong>en</strong> los medios modificados con las sales <strong>de</strong><br />
interés astrobiológico. El crecimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> cada caso es distinto. En algunos casos es superior a lo<br />
reportado cómo óptimo <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> NaCl y <strong>en</strong> otros casos se observan crecimi<strong>en</strong>tos por <strong>de</strong>bajo<br />
<strong>de</strong> ese óptimo. Estas difer<strong>en</strong>cias se pued<strong>en</strong> explicar <strong>en</strong> función <strong>de</strong> la serie <strong>de</strong> Hofmeister, la cual<br />
permite ubicar a algunos aniones y cationes como iones cosmotrópicos si favorec<strong>en</strong> la persist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong><br />
estructuras celulares, o como caotrópicos si por el contrario, <strong>de</strong>sestabilizan a estas estructuras. El ion<br />
sulfato por ejemplo, manifiesta claram<strong>en</strong>te un carácter cosmotrópico <strong>en</strong> los <strong>en</strong>sayos realizados. Estos<br />
resultados son relevantes <strong>en</strong> el contexto <strong>de</strong> la exploración <strong>de</strong> los océanos <strong>de</strong> los satélites helados <strong>de</strong>bido<br />
a la exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> sales como el sulfato <strong>de</strong> magnesio (MgSO4) <strong>en</strong> el satélite Europa o el bicarbonato <strong>de</strong><br />
sodio (NaHCO3) <strong>en</strong> Encélado. El hecho <strong>de</strong> que bacterias halófilas y halotolerantes terrestres t<strong>en</strong>gan la<br />
capacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollarse <strong>en</strong> <strong>en</strong>tornos distintos a los <strong>en</strong>riquecidos con NaCl amplía las posibilida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong>l estudio <strong>de</strong> la habitabilidad <strong>de</strong> esos satélites helados.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
Apoyo económico recibido <strong>de</strong> PROMEP (Proyecto Consolidación 2011)<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Duckworth, A. W., Grant, W. D., Jones, B. E., Meijer, D., Márquez, C., & V<strong>en</strong>tosa, A.<br />
Halomonas magadii sp. nov., a new member of the g<strong>en</strong>us Halomonas,. Extremophiles , 53–60.<br />
(2000).<br />
[2] González, J. C., & Peña, A. Estrategias <strong>de</strong> adaptación <strong>de</strong> microorganismos halófilos y<br />
Debaryomyces hans<strong>en</strong>ii (Levadura halófila). Revista Latinoamericana <strong>de</strong> Microbiologìa , 137-<br />
156. (2002).<br />
[3] Grant, W. D. Life at low water activity. The Royal Society , 1249-1267. (2004).<br />
[4] Krämer, R. BActerial Stimulus Perception and Signal Transduction: Response to Osmotic<br />
Stress. The Chemical Record , 217-229.<br />
[5] Or<strong>en</strong>, A. Microbial life at high salt conc<strong>en</strong>trations: phylog<strong>en</strong>etic and metabolic diversity. Saline<br />
Systems. (2008).<br />
[6] Sleator, R. D., & Hill, C. Bacterial Osmoadaptation: the role of osmolytes in bacterial stress and<br />
virul<strong>en</strong>ce. FEMS (Microbiology Reviews) , 49-71. (2001).<br />
[7] V<strong>en</strong>tosa, A., Nieto, J. J., & Or<strong>en</strong>, A. Biology of Mo<strong>de</strong>rately Halophilic Aerobic Bacteria.<br />
Microbiology and Molecular Biology Reviews , 504-544. (1998).
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 35<br />
EL REGISTRO GEOLÓGICO DEL HADEANO Y LA EMERGENCIA POSIBLE DE LA<br />
PRIMERA VIDA EN EL SISTEMA SOLAR<br />
Fernando Ortega Gutiérrez, Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM; SIOV, UNAM<br />
fortega@unam.mx<br />
Los 400 millones <strong>de</strong> años transcurridos <strong>en</strong>tre la primera evid<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> la Tierra <strong>de</strong> océanos <strong>de</strong><br />
agua líquida [1] hace 4,300 millones <strong>de</strong> años (Ma) y el final <strong>de</strong>l gran bombar<strong>de</strong>o tardío (GBT), están<br />
prácticam<strong>en</strong>te excluidos <strong>de</strong>l registro geológico conocido. Sin embargo, diversas consi<strong>de</strong>raciones<br />
teóricas indican que ese periodo pudo ser lo sufici<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te tranquilo como para permitir el<br />
<strong>en</strong>friami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l planeta <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> que fue fundido y <strong>de</strong>volatizado por el ev<strong>en</strong>to que formó la Luna<br />
hace 4,500 Ma. ¿Pero qué tan firme es la evid<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> tales océanos?, ¿y permitieron las<br />
condiciones físicas <strong>de</strong> ese tiempo que el agua permaneciera líquida por millones <strong>de</strong> años don<strong>de</strong> la vida<br />
pudiera surgir? En caso <strong>de</strong> que así hubiese sido, ¿pudo la vida trasc<strong>en</strong><strong>de</strong>r los afectos catastróficos <strong>de</strong>l<br />
GBT, el cual se ext<strong>en</strong>dió [2] <strong>en</strong>tre 4,000 y 3,900 Ma?<br />
Justo <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l impacto que formó la Luna <strong>de</strong>positando una <strong>en</strong>ergía <strong>de</strong> ~5 x 10 30 calorías<br />
(sufici<strong>en</strong>te para fundir todo el planeta), los elem<strong>en</strong>tos volátiles adquiridos con anterioridad (gases<br />
principalm<strong>en</strong>te) habrían sido por completo erradicados <strong>de</strong> las capas principales <strong>de</strong> la Tierra, y<br />
probablem<strong>en</strong>te se necesitaron millones <strong>de</strong> años para refrigerar su superficie por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> los 100º C.<br />
La atmósfera perdida t<strong>en</strong>dría <strong>en</strong>tonces que haber sido r<strong>en</strong>ovada a partir <strong>de</strong> cuatro fu<strong>en</strong>tes posibles:<br />
cometas, asteroi<strong>de</strong>s, volcanismo y recond<strong>en</strong>sación. Las difer<strong>en</strong>cias <strong>en</strong>tre las relaciones<br />
<strong>de</strong>uterio/hidróg<strong>en</strong>o (D/H) <strong>de</strong> la mayoría <strong>de</strong> los cometas estudiados hasta ahora (3 x10 -4 ) y el agua <strong>de</strong> la<br />
Tierra (Vi<strong>en</strong>na Standard Mean Ocean Water, 1.50 x 10 -4 ) no apoyan una fu<strong>en</strong>te <strong>en</strong> esos cuerpos, pero si<br />
una fu<strong>en</strong>te asteroidal, cuyas relaciones D/H (meteoritas), son iguales a las <strong>de</strong>l agua terrestre. Sin<br />
embargo, si esta agua hubiese sido reintroducida por impacto <strong>de</strong> cuerpos exteriores durante la época<br />
post lunar y previa al GBT, ese tiempo (400 Ma) no habría sido <strong>en</strong> realidad tan tranquilo,<br />
comprometi<strong>en</strong>do la gestación <strong>de</strong> la primera vida durante el Ha<strong>de</strong>ano (4500-4000 Ma).<br />
Los materiales fechados más antiguos <strong>en</strong> la Tierra (4,404 ± 8 Ma) [3] son zircones (ZrSiO4)<br />
<strong>de</strong>tríticos <strong>de</strong>l conglomerado Arqueano Jack Hills <strong>en</strong> el cratón Pilbara <strong>de</strong>l oeste <strong>de</strong> Australia, los cuales<br />
apar<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te cristalizaron <strong>en</strong> magmas saturados <strong>de</strong> agua a temperaturas relativam<strong>en</strong>te bajas y<br />
<strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> la fusión <strong>de</strong> un manto primitivo, indicando que nada o muy poca corteza contin<strong>en</strong>tal<br />
(granítica) se había formado <strong>en</strong>tonces. Si la vida surgió durante esa época, ésta se habría asociado más<br />
fácilm<strong>en</strong>te con procesos hidrotermales <strong>en</strong> los fondos basálticos <strong>de</strong> los océanos más primitivos.<br />
El Gneiss Acasta <strong>de</strong>l NW <strong>de</strong> Canadá conti<strong>en</strong>e rocas originalm<strong>en</strong>te ígneas (metatonalitas) hasta<br />
<strong>de</strong> 4,031 Ma <strong>de</strong> edad [4], y rocas metavolcánicas mas jóv<strong>en</strong>es <strong>en</strong> la misma secu<strong>en</strong>cia conti<strong>en</strong>e zircones<br />
heredados <strong>de</strong> hasta 4,200 Ma, aunque hasta a la fecha no se han <strong>en</strong>contrado vestigios <strong>de</strong> sedim<strong>en</strong>tos <strong>en</strong><br />
el registro geológico <strong>de</strong>l Ha<strong>de</strong>ano.<br />
El GBT <strong>de</strong>positó <strong>en</strong> la Tierra 3-5 x 10 20 kg <strong>de</strong> masa y una <strong>en</strong>ergía <strong>de</strong> 10 28-29 J, lo cual fue dos<br />
veces mayor por unidad <strong>de</strong> superficie que la <strong>de</strong>positada <strong>en</strong> la Luna y probablem<strong>en</strong>te el f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o duró<br />
más tiempo [5]. Se ha propuesto que toda la superficie terrestre se cubrió <strong>de</strong> cráteres y cu<strong>en</strong>cas <strong>de</strong><br />
impacto, 40 <strong>de</strong> los cuales tuvieron diámetros superiores a los 1,000 km y varios impactos <strong>de</strong>l GBT
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 36<br />
produjeron cu<strong>en</strong>cas con diámetros mayores que los 5,000 km, implicando ev<strong>en</strong>tos esterilizantes <strong>de</strong> toda<br />
aquella forma <strong>de</strong> vida que se hubiese podido <strong>de</strong>sarrollar antes <strong>de</strong>l GBT. Sin embargo, el mismo<br />
f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o poco <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cada catástrofe pudo haber creado las condiciones idóneas (<strong>en</strong>ergía,<br />
nutri<strong>en</strong>tes y movilidad química) para el resurgimi<strong>en</strong>to o aparición <strong>de</strong> la primera vida <strong>en</strong> la Tierra al<br />
terminar el Ha<strong>de</strong>ano.<br />
La coincid<strong>en</strong>cia temporal extraordinaria que hay <strong>en</strong>tre los 3,850 Ma cuando se han propuesto los<br />
primeros vestigios (isotópicos) <strong>de</strong> vida <strong>en</strong> la Tierra (6) y el final o pico <strong>de</strong>l GBT, pue<strong>de</strong> interpretarse <strong>de</strong><br />
dos maneras igualm<strong>en</strong>te relevantes: 1. El nacimi<strong>en</strong>to o r<strong>en</strong>acimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la vida <strong>en</strong> nuestro planeta fue<br />
retardado hasta que la int<strong>en</strong>sidad <strong>de</strong>l GBT <strong>de</strong>clinó hace 3,850 Ma, o bi<strong>en</strong> el GBT fue <strong>de</strong> hecho el factor<br />
crítico que hizo posible el surgimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la primera vida <strong>en</strong> la Tierra y probablem<strong>en</strong>te <strong>en</strong> todo el<br />
Sistema Solar.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] S.J. Mojzsis, T.M., Harrison and R.T. Pidgeon, Nature 249, 178-181 (2001).<br />
[2] D.A. Kring, , Jour. Geophys. Res. 107, 10.10.29/2001JE001529 (2002)<br />
[3] S.A. Wil<strong>de</strong>, J.W. Valley, W.H. Peck, and C. M. Graham., Nature 249, 175-178 (2001)<br />
[4] S.A. Bowring, and I.S., Williams, 1999, Contrib. Miner. Petrol. 134, 3–16 (1999).<br />
[5] U. G. Jørg<strong>en</strong>s<strong>en</strong>, et al., Icarus 204, 368-380 (2009)<br />
[6] S. J. Mojzsis et al., Nature 384, 55-59 (1996).
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 37<br />
ROLL-UPS: ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS INDUCIDAS POR MICROBIOS Y<br />
LA BÚSQUEDA DE VIDA EN MARTE<br />
Hugo Beraldi, SIOV 1 , Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM<br />
hberaldi@unam.mx<br />
Una manera que ti<strong>en</strong><strong>en</strong> los microbios <strong>de</strong> <strong>de</strong>jar su huella <strong>en</strong> el registro geológico es <strong>en</strong> la forma <strong>de</strong><br />
estructuras sedim<strong>en</strong>tarias <strong>de</strong> orig<strong>en</strong> químico y <strong>de</strong>trítico, como los estromatolitos y las MISS 2<br />
respectivam<strong>en</strong>te. Sin embargo, algunos procesos abióticos pued<strong>en</strong> formar estructuras muy similares a<br />
las biogénicas. Por ello, es necesario caracterizar a las estructuras sedim<strong>en</strong>tarias, más allá <strong>de</strong> su sola<br />
morfología, para <strong>en</strong>contrar caracteres diagnósticos que puedan difer<strong>en</strong>ciar lo biótico <strong>de</strong> lo abiótico.<br />
Estas características diagnósticas son llamadas ‘biofirmas’ y son necesarias para probar la exist<strong>en</strong>cia,<br />
pres<strong>en</strong>te o pasada, <strong>de</strong> vida basada <strong>en</strong> carbono y agua, <strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te <strong>de</strong>terminado, <strong>en</strong> la Tierra o fuera<br />
<strong>de</strong> ella. Si conocemos los procesos microbianos involucrados <strong>en</strong> la formación <strong>de</strong> una estructura<br />
sedim<strong>en</strong>taria, <strong>en</strong>tonces la expresión macroscópica <strong>de</strong> tal estructura pue<strong>de</strong> ser reconocida como<br />
biofirma. Las estructuras sedim<strong>en</strong>tarias más valiosas como biofirmas para la exploración planetaria,<br />
son aquellas que pued<strong>en</strong> reconocerse <strong>en</strong> la escala macroscópica (<strong>de</strong> c<strong>en</strong>tímetros a metros), sobre todo<br />
porque operadores <strong>de</strong> rovers <strong>en</strong> misiones exploratorias distantes, pued<strong>en</strong> tomar <strong>de</strong>cisiones sobre dón<strong>de</strong><br />
acercarse a hacer análisis, lo cual implica gran<strong>de</strong>s inversiones <strong>de</strong> tiempo, dinero, esfuerzo, y riesgos.<br />
Pocas estructuras sedim<strong>en</strong>tarias pued<strong>en</strong> ser reconocidas como verda<strong>de</strong>ras biofirmas 3 .<br />
Los ‘roll-ups’ terrestres [2] son estructuras sedim<strong>en</strong>tarias macroscópicas que se forman <strong>en</strong><br />
sedim<strong>en</strong>tos superficiales infestados <strong>de</strong> microbios, únicam<strong>en</strong>te a través <strong>de</strong> procesos <strong>de</strong> humedad<strong>de</strong>secación.<br />
De no estar pres<strong>en</strong>tes los microbios, pued<strong>en</strong> formarse ‘rollos <strong>de</strong> lodo’ (mud curls), pero<br />
éstos no se <strong>en</strong>rollan totalm<strong>en</strong>te y no resist<strong>en</strong> el transporte por agua. Sólo los roll-ups biogénicos, que<br />
son sost<strong>en</strong>idos internam<strong>en</strong>te por la cohesión <strong>de</strong> polisacáridos cem<strong>en</strong>tantes y un <strong>en</strong>tramado <strong>de</strong><br />
filam<strong>en</strong>tos que manti<strong>en</strong><strong>en</strong> a las partículas minerales <strong>en</strong> su sitio, pued<strong>en</strong> resistir la erosión y ser<br />
sepultados (implica pot<strong>en</strong>cial fosilización). Roll-ups fósiles se han <strong>en</strong>contrado <strong>en</strong> <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> interduna,<br />
<strong>en</strong> rocas siliciclásticas <strong>de</strong> hasta 1800 Ma <strong>de</strong> antigüedad.<br />
Los roll-ups son <strong>en</strong>tonces bu<strong>en</strong>os candidatos para la búsqueda <strong>de</strong> biofirmas <strong>en</strong> Marte o cualquier<br />
otro planeta, dado que los microbios son es<strong>en</strong>ciales <strong>en</strong> su formación. Sin embargo, los roll-ups<br />
requier<strong>en</strong> <strong>de</strong> un mínimo <strong>de</strong> condiciones para formarse: a) condiciones habitables <strong>en</strong> el planeta, b)<br />
<strong>de</strong>positación <strong>de</strong> sedim<strong>en</strong>to fino, c) condiciones favorables para la colonización <strong>de</strong> los sedim<strong>en</strong>tos, d)<br />
microbios filam<strong>en</strong>tosos como ag<strong>en</strong>tes bióticos (los microbios no-filam<strong>en</strong>tosos difícilm<strong>en</strong>te pued<strong>en</strong><br />
crear un <strong>en</strong>tramado), y e) ciclos <strong>de</strong> humedad-<strong>de</strong>secación que afectan la reología <strong>de</strong>l sedim<strong>en</strong>to. En la<br />
Tierra, microbios filam<strong>en</strong>tosos pued<strong>en</strong> rastrearse <strong>en</strong> rocas <strong>de</strong> 3500 Ma, sugiri<strong>en</strong>do que morfologías<br />
filam<strong>en</strong>tosas pued<strong>en</strong> ser una forma exitosa y estable <strong>de</strong> vida (por si acaso surgió la vida <strong>en</strong> Marte). Por<br />
otro lado, la <strong>de</strong>positación <strong>de</strong> sedim<strong>en</strong>to fino pue<strong>de</strong> ocurrir <strong>en</strong> una gran variedad <strong>de</strong> ambi<strong>en</strong>tes<br />
1 Seminario Interdisciplinario sobre Orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la Vida<br />
2 Microbially Induced Sedim<strong>en</strong>tary Structures [1].<br />
3 Por ejemplo, estromatolitos d<strong>en</strong>drolíticos (muy ramificados) o roll-ups.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 38<br />
sedim<strong>en</strong>tarios, y ciclos <strong>de</strong> humedad-<strong>de</strong>secación pued<strong>en</strong> operar mi<strong>en</strong>tras el agua líquida sea estable <strong>en</strong> la<br />
superficie.<br />
Especulando que el Marte temprano tuvo condiciones favorables para la vida, las condiciones<br />
necesarias para la formación <strong>de</strong> roll-ups se vislumbran plausibles. Los roll-ups <strong>de</strong>berían buscarse <strong>en</strong><br />
aquellos ambi<strong>en</strong>tes marcianos, don<strong>de</strong> tales condiciones puedan ser reconocidas.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Noffke N. 2010, Microbial mats in sandy <strong>de</strong>posits from the Archean era to today, <strong>en</strong><br />
Microbially Induced Sedim<strong>en</strong>tary Structures, Springer-Verlag Berlin. 200p.<br />
[2] Beraldi-Campesi y Garcia-Pichel, 2011. Biog<strong>en</strong>icity of roll-up structures and their pot<strong>en</strong>tial as<br />
biosignatures of anci<strong>en</strong>t life on land. Geobiology. 9: 10-23
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> Oral<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 39<br />
¿CUÁL ES EL PAPEL DE LA SELECCIÓN NATURAL EN EL ORIGEN DE NUEVAS<br />
FUNCIONES PROTEICAS?<br />
ESTUDIO TEÓRICO DE LA EVOLUCIÓN MOLECULAR DE LAS PROTEÍNAS<br />
L.A.Q.B. Zurisadai Miguel Muñoz González, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigación y <strong>de</strong> Estudios Avanzados<br />
(CINVESTAV) Unidad Irapuato, Guanajuato.<br />
zmunoz@ira.cinvestav.mx<br />
Dr. Luis Jośe Delaye Arredondo, Departam<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Ing<strong>en</strong>iería G<strong>en</strong>ética<br />
Dr. Alexan<strong>de</strong>r <strong>de</strong> Luna Fors, Laboratorio Nacional <strong>de</strong> G<strong>en</strong>ómica para la Biodiversidad<br />
(LANGEBIO).<br />
Introducción<br />
La mutación es la fu<strong>en</strong>te última <strong>de</strong> variación g<strong>en</strong>ética, materia prima para la evolución, sobre la<br />
cual actúan diversos mecanismos evolutivos fijadores <strong>de</strong> caracteres hereditarios <strong>en</strong> las poblaciones<br />
naturales. El proceso <strong>de</strong> las duplicaciones génicas seguidas <strong>de</strong> sustituciones nucleotídicas sinónimas y<br />
no-sinónimas <strong>en</strong> secu<strong>en</strong>cias codificantes repres<strong>en</strong>ta uno <strong>de</strong> los principales motores <strong>de</strong> las innovaciones<br />
bioquímicas funcionales <strong>en</strong> los g<strong>en</strong>omas eucariontes. En este contexto nos interesa conocer el papel<br />
que ha t<strong>en</strong>ido el mecanismo darwinista <strong>de</strong> la selección natural <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong>, evolución molecular y<br />
<strong>de</strong>stino funcional <strong>de</strong> proteínas parálogas codificadas <strong>en</strong> el g<strong>en</strong>oma <strong>de</strong>l organismo mo<strong>de</strong>lo<br />
Saccharomyces cerevisiae.<br />
La selección natural es el mecanismo evolutivo responsable <strong>de</strong> las adaptaciones. A nivel<br />
poblacional pue<strong>de</strong> cambiar las frecu<strong>en</strong>cias alélicas a través <strong>de</strong> las g<strong>en</strong>eraciones. 1 Para <strong>de</strong>tectar la acción<br />
<strong>de</strong> la selección natural a nivel ecológico, se t<strong>en</strong>dría que cuantificar intrapoblacionalm<strong>en</strong>te la relación<br />
exist<strong>en</strong>te <strong>en</strong>tre <strong>de</strong>terminados caracteres f<strong>en</strong>otípicos y su impacto <strong>en</strong> el éxito reproductivo y <strong>de</strong><br />
superviv<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> los organismos que portan dicha característica. 2 Sin embargo, para <strong>de</strong>tectar la<br />
selección natural pretérita es necesario buscar su huella <strong>en</strong> el actual material g<strong>en</strong>ético. Es <strong>de</strong>cir, la<br />
cantidad <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>cias <strong>en</strong>tre g<strong>en</strong>omas y las frecu<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> las distintas variantes alélicas. De esta forma<br />
es posible <strong>de</strong>tectar ejemplos g<strong>en</strong>ómicos <strong>de</strong> evolución adaptativa incluso <strong>de</strong>sconoci<strong>en</strong>do la adaptación<br />
específica que ha evolucionado. Haci<strong>en</strong>do uso <strong>de</strong> herrami<strong>en</strong>tas bioinformáticas y bioestadísticas <strong>en</strong> la<br />
investigación g<strong>en</strong>ómica, es ahora posible conocer las bases moleculares <strong>de</strong> la selección natural<br />
darwinista. 3<br />
Detección bioinformática <strong>de</strong> la selección natural a nivel <strong>de</strong> linajes<br />
El análisis <strong>de</strong> selección natural por ramas <strong>en</strong> las filog<strong>en</strong>ias correspondi<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> los g<strong>en</strong>es<br />
parálogos se realizó utilizando el programa PAML 4 , aplicando el diseño <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> pruebas <strong>de</strong><br />
rechazo <strong>de</strong> hipótesis estadísticas (LRT, prueba <strong>de</strong> razón <strong>de</strong> verosimilitud) para <strong>de</strong>tectar difer<strong>en</strong>cias<br />
significativas <strong>en</strong> los valores <strong>de</strong> verosimilitud asociados con las sigui<strong>en</strong>tes hipótesis:<br />
H0: Ω0 = Ωa = Ωb<br />
H1: Ω0 ≠ Ωa = Ωb<br />
H2: Ω0 ≠ Ωa ≠ Ωb
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 40<br />
Don<strong>de</strong> Ωa y Ωb correspond<strong>en</strong> al coci<strong>en</strong>te <strong>en</strong>tre tasas <strong>de</strong> sustitución sinónimas con respecto a nosinónimas<br />
(dN/dS) <strong>de</strong> las dos ramas emerg<strong>en</strong>tes a partir <strong>de</strong>l ev<strong>en</strong>to evolutivo <strong>de</strong> duplicación g<strong>en</strong>ómica<br />
ancestral <strong>en</strong> los ascomicetos (levaduras), y Ω0 al dN/dS <strong>de</strong>l resto <strong>de</strong> la filog<strong>en</strong>ia. Las hipótesis: H0, H1<br />
y H2, y sus respectivas pruebas <strong>de</strong> contraste, implem<strong>en</strong>tan estadísticam<strong>en</strong>te la hipótesis evolutiva según<br />
la cual ocurre un cambio <strong>en</strong> las tasas <strong>de</strong> evolución molecular <strong>de</strong> los g<strong>en</strong>es parálogos resultantes <strong>de</strong> una<br />
duplicación génica, inmediatam<strong>en</strong>te posterior al mismo, <strong>de</strong>bido a una relajación <strong>de</strong> la presión <strong>de</strong><br />
selección negativa y/o a la acción <strong>de</strong> verda<strong>de</strong>ra selección positiva, dando como resultado procesos <strong>de</strong><br />
diverg<strong>en</strong>cia funcional (neofuncionalización y subfuncionalización).<br />
Para la realización <strong>de</strong> este estudio bioinformático se utilizó la información cont<strong>en</strong>ida <strong>en</strong> la base<br />
<strong>de</strong> datos “Fungal Othogroups Repository” 5 , que conti<strong>en</strong>e las secu<strong>en</strong>cias g<strong>en</strong>ómicas <strong>de</strong> 23 hongos<br />
ascomicetos. A<strong>de</strong>más, la selección específica <strong>de</strong> los 7 pares <strong>de</strong> parálogos y ortogrupos correspondi<strong>en</strong>tes<br />
se hizo con base a los criterios <strong>de</strong> diverg<strong>en</strong>cia f<strong>en</strong>otípica <strong>en</strong> las secu<strong>en</strong>cias codificantes que se<br />
<strong>en</strong>contraron experim<strong>en</strong>talm<strong>en</strong>te por los investigadores <strong>de</strong>l Laboratorio <strong>de</strong> Biología <strong>de</strong> Sistemas<br />
G<strong>en</strong>éticos (Asc<strong>en</strong>cio, <strong>en</strong> preparación).<br />
Resultados<br />
Los resultados <strong>de</strong> las estimaciones por máxima verosimilitud y sus pruebas estadísticas <strong>de</strong><br />
contraste <strong>de</strong> hipótesis se pued<strong>en</strong> consultar <strong>en</strong> las tablas 1 y 2.<br />
Conclusiones<br />
Conforme a los resultados obt<strong>en</strong>idos se concluye que la presión <strong>de</strong> selección natural se modifica<br />
como consecu<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l ev<strong>en</strong>to <strong>de</strong> duplicación g<strong>en</strong>ómica ancestral <strong>en</strong> 5 <strong>de</strong> los 7 pares <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es<br />
parálogos analizados. El increm<strong>en</strong>to relativo <strong>en</strong> el índice omega <strong>de</strong> las ramas posteriores a la<br />
duplicación génica pue<strong>de</strong> estar asociado con relajación <strong>de</strong> la selección negativa o selección positiva<br />
g<strong>en</strong>uina, posiblem<strong>en</strong>te relacionado con la diverg<strong>en</strong>cia funcional <strong>de</strong> estos g<strong>en</strong>es y sus proteínas<br />
codificadas.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
Agra<strong>de</strong>cemos a los miembros <strong>de</strong>l Laboratorio <strong>de</strong> Biología <strong>de</strong> Sistemas G<strong>en</strong>éticos, <strong>en</strong> especial a<br />
la M. <strong>en</strong> C. Diana Itzel Asc<strong>en</strong>cio Sánchez por su valiosa colaboración ci<strong>en</strong>tífica, y <strong>de</strong>l Grupo <strong>de</strong><br />
G<strong>en</strong>ómica Evolutiva por todo su apoyo, así como a la Química María Cristina Ortega Moo por su<br />
asesoría y ayuda <strong>en</strong> la redacción <strong>de</strong>l pres<strong>en</strong>te escrito.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] A. Castillo, in Ecología Molecular, E. L. Eguiarte, V. Souza, X. Aguirre, Eds. (SEMARNAT,<br />
2007), chap. 1.<br />
[2] F. Perfectti, F.X. Picó, J.M. Gómez, Ecosistemas, 18(1),10-16 (2009).<br />
[3] J. Bertranpetit, SEBBM, 160, 12 (2009).<br />
[4] Z. Yang, Mol. Biol. Evol. 24(8),1586-1592 (2007).<br />
[5] I. Wapinski, A. Pfeffer, N. Friedman, A. Regev, Nat. 449(7158),54-61 (2007).
Tablas<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 41<br />
Tabla 1. Descripción g<strong>en</strong>eral <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> omega estimados y <strong>de</strong> verosimilitud asociados para<br />
cada mo<strong>de</strong>lo hipotético <strong>en</strong> los distintos ortogrupos que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> los pares <strong>de</strong> parálogos estudiados.<br />
Ortogrupos Hipótesis Ω0 Ωa Ωb lnL<br />
H0 0.074 0.739 0.074 -36701.889<br />
OG1074 H1 0.073 0.367 0.367 -36697.781<br />
H2 0.073 1.127 0.184 -36697.531<br />
H0 0.140 0.140 0.140 -113057.354<br />
OG1675 H1 0.137 999.000 999.000 -113046.706<br />
H2 0.137 941.712 999.000 -113046.706<br />
H0 0.127 0.127 0.127 -74107.880<br />
OG1893 H1 0.126 12.910 12.910 -74107.161<br />
H2 0.127 762.177 0.098 -74106.565<br />
H0 0.058 0.058 0.058 -33184.536<br />
OG23610 H1 0.058 999.000 999.000 -33179.986<br />
H2 0.058 999.000 999.000 -33179.986<br />
H0 0.089 0.089 0.089 -53018.867<br />
OG25431 H1 0.088 999.000 999.000 -53016.585<br />
H2 0.088 259.280 934.464 -53016.585<br />
H0 0.109 0.109 0.109 -47316.961<br />
OG2962 H1 0.107 999.000 999.000 -47312.788<br />
H2 0.107 773.580 999.000 -47312.788<br />
H0 0.147 0.147 0.147 -11988.939<br />
OG3776 H1 0.146 0.208 0.207 -11988.653<br />
H2 0.147 0.140 999.000 -11986.868<br />
Tabla 2. Resultados <strong>de</strong> las pruebas <strong>de</strong> rechazo <strong>de</strong> hipótesis estadísticas <strong>en</strong> cada ortogrupo.<br />
p<br />
Ortogrupos H0 vs H1 H1 vs H2 Hipótesis No - Rechazada<br />
OG1074 0.004* 0.480 H1<br />
OG1675
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 42<br />
PRESENTACIONES EN CARTEL
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 43<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: ASTROBIOLOGÍA EN MEXICO<br />
PROPUESTA DE LA SOCIEDAD MEXICANA DE ASTROBIOLOGÍA PARA<br />
CONVERTIRSE EN AFILIADO INTERNACIONAL DEL INSTITUTO DE<br />
ASTROBIOLOGÍA DE LA NASA<br />
Mesa Directiva, Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología (<strong>SOMA</strong>)<br />
socmexastrobio@gmail.com<br />
Antígona Segura, Presid<strong>en</strong>te <strong>de</strong> <strong>SOMA</strong>, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM<br />
Sandra I. Ramírez Jiménez, Vicepresid<strong>en</strong>te <strong>SOMA</strong>, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas, UAEM<br />
Irma Lozada-Chávez, Secretaria <strong>de</strong> difusión <strong>de</strong> <strong>SOMA</strong>, <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Leipzig, Alemania<br />
Introducción<br />
El próximo 13 <strong>de</strong> septiembre <strong>de</strong>l año <strong>en</strong> curso se pres<strong>en</strong>tará ante el Comité Ejecutivo <strong>de</strong>l Instituto<br />
<strong>de</strong> Astrobiología <strong>de</strong> la NASA (NAI por sus siglas <strong>en</strong> inglés) la propuesta para que <strong>SOMA</strong> se convierta<br />
<strong>en</strong> un afiliado internacional <strong>de</strong> dicho instituto. El Instituto <strong>de</strong> Astrobiología <strong>de</strong> la NASA<br />
(http://astrobiology.nasa.gov/nai/) es una institución virtual que apoya económicam<strong>en</strong>te a grupos <strong>de</strong><br />
investigación (equipos) para realizar proyectos específicos. Estos equipos <strong>de</strong>b<strong>en</strong> pres<strong>en</strong>tar una<br />
propuesta <strong>de</strong> investigación para pert<strong>en</strong>ecer al NAI durante 5 años. A<strong>de</strong>más, el NAI cu<strong>en</strong>ta con<br />
miembros y afiliados internacionales. Los miembros internacionales se establec<strong>en</strong> a partir <strong>de</strong> conv<strong>en</strong>ios<br />
con el gobierno <strong>de</strong> un país, este es el caso <strong>de</strong>l C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Astrobiología (España). Los afiliados<br />
internacionales son organizaciones que pued<strong>en</strong> ser gubernam<strong>en</strong>tales, académicas, privadas o no<br />
lucrativas. Estas organizaciones establec<strong>en</strong> proyectos a largo plazo y <strong>de</strong>b<strong>en</strong> pres<strong>en</strong>tar una propuesta<br />
ante el Comité Ejecutivo <strong>de</strong>l NAI para convertirse <strong>en</strong> afiliados internacionales. El Comité Ejecutivo <strong>de</strong>l<br />
NAI está conformado por el director <strong>de</strong>l Programa <strong>de</strong> Astrobiología <strong>de</strong> la NASA, el director <strong>de</strong>l NAI,<br />
los investigadores principales <strong>de</strong> cada equipo <strong>de</strong> investigación y un repres<strong>en</strong>tante por cada institución u<br />
organización internacional.<br />
Si<strong>en</strong>do <strong>SOMA</strong> una organización no lucrativa, la propuesta pret<strong>en</strong><strong>de</strong> que ésta sea incluida como<br />
Afiliado Internacional <strong>de</strong>l NAI. De ser aceptada, la propuesta le permitirá a la Sociedad coordinar<br />
esfuerzos con el NAI para incidir <strong>en</strong> tres aspectos que g<strong>en</strong>erarán b<strong>en</strong>eficios para ambos países, pero<br />
principalm<strong>en</strong>te para México:<br />
• Investigación <strong>en</strong> astrobiología.<br />
• Formación <strong>de</strong> recursos humanos para la astrobiología.<br />
• Educación y divulgación <strong>de</strong> la astrobiología.<br />
La propuesta<br />
En la propuesta se pres<strong>en</strong>ta un resum<strong>en</strong> <strong>de</strong> lo que es la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología y las<br />
activida<strong>de</strong>s que la Sociedad ha realizado <strong>en</strong> los últimos años, las investigaciones que actualm<strong>en</strong>te se<br />
llevan a cabo por parte <strong>de</strong> sus miembros y las colaboraciones que algunos <strong>de</strong> ellos ti<strong>en</strong><strong>en</strong> con grupos <strong>de</strong><br />
investigación que forman parte <strong>de</strong>l NAI. La propuesta se divi<strong>de</strong> <strong>en</strong> tres secciones principales:<br />
activida<strong>de</strong>s a corto plazo, recursos y activida<strong>de</strong>s a largo plazo.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 44<br />
A. Activida<strong>de</strong>s a corto plazo<br />
Investigaciones <strong>en</strong> astrobiología<br />
Se propone g<strong>en</strong>erar una base <strong>de</strong> datos que sirva como refer<strong>en</strong>cia a los investigadores nacionales e<br />
internacionales para conocer las investigaciones relacionadas con la astrobiología que se realizan <strong>en</strong><br />
México. La base <strong>de</strong> datos incluirá oportunida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> colaboración <strong>en</strong> diversas áreas <strong>de</strong> investigación<br />
relacionadas a la astrobiología y <strong>en</strong> aquellos sitios que son actualm<strong>en</strong>te <strong>de</strong> interés para la astrobiología<br />
<strong>en</strong> México. En un apéndice <strong>de</strong> la propuesta se pres<strong>en</strong>ta brevem<strong>en</strong>te la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> algunos <strong>de</strong> estos<br />
sitios, tales como: la cu<strong>en</strong>ca <strong>de</strong> Cuatro Ciénagas <strong>en</strong> Coahuila, la cu<strong>en</strong>ca <strong>de</strong> Guaymas <strong>en</strong> Baja<br />
California, el lago <strong>de</strong> Alchichica <strong>en</strong> Puebla, los estanques salinos <strong>de</strong> Guerrero Negro <strong>en</strong> Baja<br />
California, el c<strong>en</strong>ote “El Zacatón” <strong>en</strong> Tamaulipas, yacimi<strong>en</strong>to geotérmico “Los azufres” <strong>en</strong> Michoacán,<br />
las cuevas <strong>de</strong> Villa Luz y Luna Azufre <strong>en</strong> Tabasco, la laguna <strong>de</strong> Bacalar <strong>en</strong> Quintana Roo, el lago <strong>en</strong> el<br />
cráter <strong>en</strong> el Rincón <strong>de</strong> Parangueo <strong>en</strong> Guanajuato, y la laguna <strong>de</strong> Figueroa <strong>en</strong> Baja California.<br />
Formación <strong>de</strong> recursos humanos para la astrobiología<br />
Esta parte <strong>de</strong> la propuesta está dirigida a apoyar a los estudiantes <strong>de</strong> posgrado e investigadores<br />
posdoctorales para que particip<strong>en</strong> <strong>en</strong> activida<strong>de</strong>s académicas como escuelas, talleres y estancias que<br />
sean organizadas por instituciones internacionales. Este apoyo se dará a partir <strong>de</strong> recursos económicos<br />
que se gestionarán con CONACyT. Por lo que se establecerá un mayor contacto con investigadores que<br />
pert<strong>en</strong>ec<strong>en</strong> al NAI.<br />
A<strong>de</strong>más, <strong>SOMA</strong> colaborará <strong>en</strong> la organización <strong>de</strong> un seminario hispanoamericano <strong>de</strong><br />
astrobiología y la escuela hispanoamericana <strong>de</strong> astrobiología. Estas activida<strong>de</strong>s se realizarán <strong>en</strong><br />
conjunto con los afiliados internacionales <strong>de</strong>l NAI <strong>de</strong> habla hispana: el C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Astrobiología<br />
(España), el Instituto <strong>de</strong> Astrobiología (Colombia) y la Unidad <strong>de</strong> Investigación <strong>en</strong> Astrobiología <strong>de</strong><br />
Sao Paulo (Brasil).<br />
Educación y divulgación <strong>de</strong> la astrobiología<br />
<strong>SOMA</strong> ha g<strong>en</strong>erado diversos materiales para la divulgación <strong>de</strong> la astrobiología <strong>en</strong>tre diversos<br />
públicos. Estos materiales serán compartidos con el NAI para ser difundidos <strong>en</strong>tre los hispano parlantes<br />
<strong>en</strong> los Estados Unidos y <strong>en</strong> los sitios web <strong>en</strong> español g<strong>en</strong>erados por el NAI.<br />
Se propone crear nuevos materiales, <strong>en</strong> español e inglés, con temas relacionados con la<br />
investigación <strong>en</strong> astrobiología que se realiza <strong>en</strong> México. También se creará un sitio web <strong>en</strong> español<br />
dirigido a jóv<strong>en</strong>es <strong>en</strong>tre 12 y 18 años con temas clave para la astrobiología. Este esfuerzo se realizará<br />
<strong>en</strong> colaboración con caricaturistas, comunicadores <strong>de</strong> la ci<strong>en</strong>cia e investigadores.<br />
Como parte <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l grupo <strong>de</strong>l NAI <strong>de</strong> la Arizona State University, se han creado<br />
una serie <strong>de</strong> “viajes <strong>de</strong> campo virtuales”. Estos “viajes” muestran fotos panorámicas e interactivas <strong>de</strong><br />
un sitio <strong>de</strong> interés astrobiológico y conti<strong>en</strong><strong>en</strong> información y activida<strong>de</strong>s dirigidas a <strong>de</strong>sarrollar un tema<br />
específico para estudiantes <strong>de</strong> lic<strong>en</strong>ciaturas relacionadas con la astrobiología (biología, química, física,<br />
ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra). En http://vft.asu.edu/ se pued<strong>en</strong> observar ejemplos <strong>de</strong> “viajes <strong>de</strong> campo<br />
virtuales” realizados para Australia. Como parte <strong>de</strong> la propuesta, <strong>SOMA</strong> plantea g<strong>en</strong>erar un viaje<br />
virtual a las pozas <strong>de</strong> Cuatro Ciénegas (Coahuila, México) <strong>en</strong> colaboración con la Dra. Valeria Souza<br />
(Instituto <strong>de</strong> Ecología, UNAM) y la Dra. Janet Siefert (Rice University, Texas, Virtual Planetary<br />
Laboratory y Arizona State University).<br />
B. Recursos<br />
Para llevar a cabo las activida<strong>de</strong>s propuestas <strong>SOMA</strong> cu<strong>en</strong>ta con:<br />
• Sitios web albergados <strong>en</strong> el Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM.<br />
• Recursos humanos para la organización <strong>de</strong> ev<strong>en</strong>tos académicos.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 45<br />
• Sitios relevantes para la astrobiología.<br />
• Materiales educativos y <strong>de</strong> divulgación.<br />
• Recursos para la realización <strong>de</strong> ev<strong>en</strong>tos académicos (p.e. auditorios, salas <strong>de</strong><br />
vi<strong>de</strong>oconfer<strong>en</strong>cia).<br />
Se establecerán lazos con el CONACyT para disponer <strong>de</strong> recursos económicos <strong>en</strong> la organización<br />
<strong>de</strong> las sigui<strong>en</strong>tes activida<strong>de</strong>s:<br />
• Organización <strong>de</strong> la <strong>Reunión</strong> Bianual <strong>de</strong> <strong>SOMA</strong>.<br />
• Organización <strong>de</strong> la Escuela Bianual Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología.<br />
• Apoyar a los estudiantes <strong>de</strong> posgrado e investigadores posdoctorales para asistir a<br />
activida<strong>de</strong>s internacionales como escuelas, talleres y congresos.<br />
• Apoyar la g<strong>en</strong>eración <strong>de</strong> viajes virtuales para Cuatro Ciénegas y otros sitios <strong>de</strong> interés<br />
astrobiológico.<br />
C. Activida<strong>de</strong>s a largo plazo<br />
Investigación<br />
• Fortalecer y promover la colaboración <strong>en</strong>tre investigadores que trabajan <strong>en</strong> México y miembros<br />
<strong>de</strong>l NAI.<br />
• Obt<strong>en</strong>er recursos para un programa regular <strong>de</strong> viajes <strong>de</strong> campo a sitios <strong>de</strong> interés astrobiológico<br />
<strong>en</strong> México.<br />
Formación <strong>de</strong> recursos humanos<br />
• Establecer programas para la realización <strong>de</strong> estancias <strong>de</strong> investigación para trabajar con los<br />
equipos <strong>de</strong>l NAI y <strong>en</strong> instituciones mexicanas.<br />
• Colaborar con el NAI e instituciones académicas <strong>en</strong> México para crear un programa <strong>de</strong><br />
posgrado <strong>en</strong> astrobiología<br />
Educación y divulgación <strong>de</strong> la ci<strong>en</strong>cia<br />
• Crear “viajes <strong>de</strong> campo virtuales” para los sitios <strong>en</strong> México <strong>de</strong> interés para la astrobiología.<br />
• Traducir al español materiales educativos y <strong>de</strong> divulgación g<strong>en</strong>erados por el NAI para ser<br />
usados <strong>en</strong> países <strong>de</strong> habla hispana y para la comunidad hispano parlante <strong>de</strong> los EU.<br />
• Colaborar con el NAI para g<strong>en</strong>erar materiales impresos y recursos electrónicos para la<br />
divulgación <strong>de</strong> la astrobiología <strong>en</strong>tre difer<strong>en</strong>tes púbicos.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
La Mesa Directiva agra<strong>de</strong>ce a los investigadores que colaboraron <strong>en</strong> la conformación <strong>de</strong> la propuesta (por<br />
ord<strong>en</strong> alfabético): Hugo Beraldi-Campesi (Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM), Thomas Buhse (C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong><br />
Investigaciones Químicas, UAEM), Elizabeth Chacón-Baca (Facultad <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra, UANL), Luis<br />
Delaye Arredondo (CINVESTAV, Irapuato), Carlos <strong>de</strong>l Burgo (Instituto Nacional <strong>de</strong> Óptica, Electrónica y<br />
Astrofísica, INAOE), Eduardo <strong>de</strong> la Fu<strong>en</strong>te-Acosta (<strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Guadalajara), Elva Escobar-Briones<br />
(Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong>l Mar y Limnología, UNAM), Dolores Maravilla-Meza (Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM),<br />
Fernando Ortega-Gutiérrez (Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM), Valeria F. Souza Saldívar (Instituto <strong>de</strong> Ecología,<br />
UNAM), Pedro Valdés-Sada (<strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Monterrey), Roberto Vázquez-Meza (Instituto <strong>de</strong> Astronomía,<br />
Ens<strong>en</strong>ada, UNAM).<br />
Agra<strong>de</strong>cemos especialm<strong>en</strong>te a Cristina Bojórquez Espinosa (Vancouver Community College, Canada) y<br />
Shawn Domagal-Goldman (NASA Planetary Sci<strong>en</strong>ce Division) por su ayuda con la revisión <strong>de</strong>l docum<strong>en</strong>to <strong>en</strong><br />
su versión inglesa.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: ASTROFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 46<br />
ESTUDIO MOLECULAR DE CO EN GALAXIAS CERCANAS<br />
Villicaña Pedraza I., C. <strong>de</strong> Astrobiología-NASA Asociated, Instituto <strong>de</strong> Técnica Aeroespacial.<br />
villicanapi@cab-inta.csic.es<br />
Martin-Pintado J., C. <strong>de</strong> Astrobiología-NASA Asociated, Instituto <strong>de</strong> Técnica Aeroespacial<br />
Introducción<br />
En este trabajo se estudia el medio interestelar y la posibilidad <strong>de</strong> que ciertas regiones d<strong>en</strong><br />
orig<strong>en</strong> a algún tipo <strong>de</strong> vida incluy<strong>en</strong>do organismos extremófilos. Usamos la molécula <strong>de</strong> CO como<br />
herrami<strong>en</strong>ta para el estudio <strong>de</strong> nubes <strong>de</strong> H molecular que ayuda a la formación <strong>de</strong> estrellas y planetas.<br />
Anteced<strong>en</strong>tes<br />
En un primer estudio (1) <strong>de</strong> líneas moleculares <strong>en</strong> una fu<strong>en</strong>te extragaláctica – NGC 253<br />
cubri<strong>en</strong>do <strong>de</strong> 129.1 a 175.2 Ghz (2mm) y han obt<strong>en</strong>ido la d<strong>en</strong>sidad <strong>de</strong> columna <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes<br />
moléculas. Ellos obtuvieron 111 características espectrales como transiciones <strong>de</strong> 25 especies<br />
moleculares difer<strong>en</strong>tes, 8 <strong>de</strong> las cuales fueron <strong>de</strong>tectadas por primera vez <strong>en</strong> el MI. Por otro lado, un<br />
estudio milimétrico (2) <strong>de</strong> NGC 4945 <strong>en</strong> el rango <strong>de</strong> 85-354 Ghz y han incluido 80 transiciones <strong>de</strong> 19<br />
moléculas, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> incluir estudio <strong>en</strong> 1.3mm. Finalm<strong>en</strong>te, <strong>en</strong> 2010 un grupo estudio ARP 220 y<br />
pres<strong>en</strong>taron un estudio <strong>de</strong> líneas espectrales cubri<strong>en</strong>do un rango <strong>de</strong> 40GHz <strong>en</strong>tre 202 y 242 GHz (3).<br />
Adicionalm<strong>en</strong>te se han realizado estudios <strong>de</strong>l comportami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l gas <strong>en</strong> el c<strong>en</strong>tro galáctico usando<br />
coci<strong>en</strong>tes isotópicos (4).<br />
La observación <strong>de</strong> varias líneas moleculares con resolución angular similar nos permite<br />
<strong>de</strong>scribir la complejidad química <strong>de</strong> la fu<strong>en</strong>te <strong>en</strong> estudio, la cual nos da información fundam<strong>en</strong>tal <strong>de</strong><br />
los procesos químicos <strong>de</strong> cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l medio <strong>de</strong> regiones muy oscurecidas.<br />
Descripción <strong>de</strong> la muestra estudiada<br />
En este trabajo se pres<strong>en</strong>ta el análisis molecular <strong>de</strong> CO y sus isótopos C13O, CO17, CO18,<br />
C13O17, C13O18 <strong>de</strong>rivado <strong>de</strong> los espectros obt<strong>en</strong>idos para tres galaxias cercanas que son NGC 253,<br />
NGC 4945 y ARP 220 observados con el telescopio APEX (Atacama Pathfin<strong>de</strong>r Experim<strong>en</strong>t<br />
telescope) que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra a una elevación <strong>de</strong> 5100m <strong>en</strong> Chajnantor plateau <strong>en</strong> la región <strong>de</strong> Atacama<br />
Chile. APEX es un telescopio <strong>de</strong> 12m <strong>de</strong> diámetro que opera <strong>en</strong> longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda milimétrica y<br />
submilimétrica (<strong>en</strong>tre IR y radio) y es el telescopio más gran<strong>de</strong> submilimétrico que opera <strong>en</strong> el<br />
hemisferio sur, APEX es un telescopio prototipo para ALMA.<br />
La galaxia NGC 253<br />
NGC 253 es una galaxia SAB(s)cd con núcleo Seyfert, es una <strong>de</strong> las fu<strong>en</strong>tes más brillantes<br />
con mayor número <strong>de</strong> líneas moleculares extragalácticas, se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> la constelación <strong>de</strong> Sculptor.<br />
Se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra a una distancia <strong>de</strong> 3Mpc. La región nuclear <strong>de</strong> NGC 253 conti<strong>en</strong>e una <strong>de</strong> las fu<strong>en</strong>tes IRAS<br />
extragalácticas (IR) más brillantes con un flujo <strong>de</strong> 1860 Jy.<br />
La luminosidad <strong>de</strong> esta galaxia es LIR =2.1x10 10 L⊙ y la mayoría <strong>de</strong> esta es luminosidad<br />
provi<strong>en</strong><strong>en</strong>te <strong>de</strong> regiones <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> estrellas masivas int<strong>en</strong>sa <strong>en</strong> su c<strong>en</strong>tro (ci<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> pársecs)
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 47<br />
t<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do una SFRIR =3.6 M⊙/yr. Formación viol<strong>en</strong>ta <strong>de</strong> estrellas es revelada por la alta tasa <strong>de</strong><br />
supernovas <strong>de</strong> 0.05-0.3 /yr <strong>en</strong> la región nuclear <strong>de</strong> esta galaxia. La alta actividad <strong>de</strong> formación <strong>de</strong><br />
estrellas nuclear es manejada por la gran cantidad <strong>de</strong> gas molecular <strong>en</strong> su c<strong>en</strong>tro (1.3-2.6 x10 9 M⊙) .<br />
La galaxia NGC 4945<br />
NGC 4945 Es una galaxia SB(s)cd o SAB(s)cd con núcleo Seyfert 2, es una <strong>de</strong> las tres fu<strong>en</strong>tes<br />
más brillantes <strong>en</strong> IR (IRAS) con 686 Jy, se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> la constelación <strong>de</strong> C<strong>en</strong>tauro, a una distancia<br />
<strong>de</strong> 3.9Mpc. Fue <strong>en</strong> esta galaxia don<strong>de</strong> se <strong>en</strong>contró el primer mega máser <strong>de</strong>tectado <strong>en</strong> la línea <strong>de</strong> vapor<br />
<strong>de</strong> agua a 22GHz. Se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra localizada <strong>en</strong> AR=13 h 05 m 27.279 s y<br />
DEC= –49º28′04.4″ y un z=0.001908.<br />
La galaxia ARP 220<br />
Arp 220 es la galaxia ultra luminosa <strong>en</strong> IR (ULIRG) más cercana. Esta galaxia es un sistema <strong>de</strong><br />
colisión galáctica <strong>en</strong> la que se ha observado el doble núcleo <strong>en</strong> longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda <strong>en</strong> submilimétrico e<br />
IR cercano. Esos núcleos están ro<strong>de</strong>ados por dos discos <strong>de</strong> gas. Estudios <strong>en</strong> IR medio <strong>de</strong> ULIRGs con<br />
ISO sugier<strong>en</strong> que <strong>de</strong>l 70%-80% <strong>de</strong> la población es alim<strong>en</strong>tada por formación <strong>de</strong> estrellas mi<strong>en</strong>tras <strong>de</strong>l<br />
20%-30% son por AGN. Se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra localizada <strong>en</strong> AR=15 h 34 m 57.272 s , DEC= +23º30′10.48″,<br />
z=0.018116.<br />
Métodos<br />
Se han obt<strong>en</strong>ido 54 espectros para la galaxia NGC 253, 46 espectros para NGC 4945 y 34<br />
espectros para ARP 220 <strong>de</strong> las observaciones realizadas con APEX <strong>en</strong> la banda <strong>de</strong> radio con rangos que<br />
van <strong>de</strong> 280-370 GHz para NGC 253, 270-375 GHz para NGC 4945 y 275-370 GHz para ARP 220<br />
GHz.<br />
A partir <strong>de</strong> los espectros que se han obt<strong>en</strong>ido se ha empleado un programa llamado MADCUBA<br />
para id<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong> las líneas moleculares, se ha sacado un espectro promedio para cada galaxia, se<br />
realizaron ajustes gausianos para CO y sus isótopos obt<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do el área, ancho, velocidad, int<strong>en</strong>sidad y<br />
<strong>en</strong>ergía mínima. Para el análisis <strong>de</strong> los isótopos dobles <strong>de</strong> CO se ha empleado el límite superior <strong>de</strong>l área<br />
A3 σ = (3 σ ∆V) / ( ∆ V / δv)<br />
. Don<strong>de</strong> δv es la separación <strong>en</strong>tre canales y ΔV es el ancho <strong>de</strong> línea. Una<br />
vez obt<strong>en</strong>idos los parámetros básicos se ha calculado la d<strong>en</strong>sidad <strong>de</strong> columna para CO y sus isótopos<br />
para lo cual se <strong>de</strong>bió sacar la función <strong>de</strong> partición para el caso especifico <strong>de</strong> temperatura e isótopo y<br />
con lo obt<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> la d<strong>en</strong>sidad <strong>de</strong> columna se obtuvieron coci<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> las líneas moleculares.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] S. Martín et al. ApJS. 164, 450 (2006).<br />
[2] M. Wang et al. A&A. 422, 883-905 (2004)<br />
[3] S. Martín et al. A&A., <strong>en</strong>viado (disponible <strong>en</strong> http://arxiv.org/abs/1012.3753v2).<br />
[4] D. Riquelme et al. A&A., <strong>en</strong>viado (disponible <strong>en</strong> http://arxiv.org/abs/1008.1873v1)
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: GEOFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 48<br />
DETECCIÓN DE METEOROS Y ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS<br />
METEOROIDES ASOCIADOS<br />
María Guadalupe Cor<strong>de</strong>ro Tercero, Depto. Cs. Espaciales, Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM<br />
gcor<strong>de</strong>ro@geofisica.unam.mx<br />
Todos los años cae a la Tierra <strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> 40,000 toneladas <strong>de</strong> material interplanetario. La mayoría <strong>de</strong><br />
este material, cuyo orig<strong>en</strong> es principalm<strong>en</strong>te asteroidal y cometario, ti<strong>en</strong>e un tamaño <strong>de</strong> <strong>en</strong>tre 5 μm y<br />
unos cuantos metros aunque ocasionalm<strong>en</strong>te ca<strong>en</strong> objetos <strong>de</strong> dim<strong>en</strong>siones mayores. Los objetos<br />
mayores a 50 μm suel<strong>en</strong> producir meteoros (estrellas fugaces) y bólidos cuando los cuerpos ti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
dim<strong>en</strong>siones <strong>de</strong> metros. La forma <strong>en</strong> que los meteoroi<strong>de</strong>s se comportan cuando atraviesan la atmósfera<br />
<strong>de</strong> la Tierra o <strong>de</strong> otro planeta <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> distintas variables, <strong>en</strong>tre ellas, las más importantes son su<br />
masa, la forma <strong>de</strong> su sección transversal, la velocidad <strong>de</strong> <strong>en</strong>trada, el ángulo <strong>de</strong> <strong>en</strong>trada y su d<strong>en</strong>sidad.<br />
De acuerdo con algunas observaciones y simulaciones, meteoroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> más <strong>de</strong> dos metros pued<strong>en</strong><br />
llegar a romperse súbitam<strong>en</strong>te y sus fragm<strong>en</strong>tos quedar esparcidos <strong>en</strong> un área muy gran<strong>de</strong> tal como<br />
ocurrió con el meteorito All<strong>en</strong><strong>de</strong>. Estudiar el movimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> los meteoroi<strong>de</strong>s a través <strong>de</strong> su paso por la<br />
atmósfera proporciona información importante sobre su composición, resist<strong>en</strong>cia, lugar <strong>de</strong> orig<strong>en</strong> y<br />
área don<strong>de</strong> podría ser recuperado el meteorito, sobrevivi<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l paso <strong>de</strong>l meteoroi<strong>de</strong> por la atmósfera.<br />
En México, <strong>en</strong> los últimos 3 años se han observado al m<strong>en</strong>os 3 bólidos, asociados presumiblem<strong>en</strong>te a<br />
objetos <strong>de</strong> unos cuantos metros, que han causado temor <strong>en</strong> la población. Tanto por su importancia<br />
ci<strong>en</strong>tífica como por sus implicaciones sociales, es necesario monitorear la <strong>en</strong>trada <strong>de</strong> estos objetos a<br />
nuestra atmósfera. Para esto se propuso la creación <strong>de</strong> una red <strong>de</strong> cámaras <strong>de</strong> vi<strong>de</strong>o que se <strong>en</strong>cargarán<br />
<strong>de</strong> vigilar el cielo constantem<strong>en</strong>te para <strong>de</strong>tectar y estudiar a los meteoroi<strong>de</strong>s y posiblem<strong>en</strong>te recuperar<br />
meteoritos. Consi<strong>de</strong>ramos que está red estará funcionando <strong>en</strong> la zona c<strong>en</strong>tral <strong>de</strong> México <strong>de</strong> manera<br />
continua <strong>en</strong> un par <strong>de</strong> años.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: GEOFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 49<br />
METEOROIDE DEL 18 DE MAYO DEL 2012: ESTIMACIÓN DEL ÁREA DE CAÍDA<br />
José Luis García Martínez, Seminario Interdisciplinario <strong>de</strong>l Orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la Vida, SIOV<br />
pepeluis<strong>en</strong>ator@gmail.com<br />
Introducción<br />
Cantida<strong>de</strong>s significativas <strong>de</strong> materia orgánica traída por meteoritos se han agregado a la<br />
superficie terrestre a través <strong>de</strong> su historia, y esta materia orgánica indudablem<strong>en</strong>te fue relevante <strong>en</strong> la<br />
síntesis <strong>de</strong> moléculas cada vez más complejas <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la tierra primitiva hasta el surgimi<strong>en</strong>to<br />
<strong>de</strong> la vida, pues la síntesis <strong>de</strong> orgánicos <strong>en</strong> abundancia sufici<strong>en</strong>te <strong>en</strong> la superficie terrestre <strong>de</strong> la época<br />
pudo haber sido inhibida por una atmósfera fundam<strong>en</strong>talm<strong>en</strong>te neutra [1].<br />
Lo anterior justifica el estudio <strong>de</strong> los meteoritos como pot<strong>en</strong>ciales proveedores <strong>de</strong> orgánicos a la Tierra<br />
primitiva [2], lo que a su vez justifica el esfuerzo por recuperar fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> ellos durante las caídas,<br />
sobre todo cuando las circunstancias son favorables a dicho propósito, como es el caso <strong>de</strong>l meteoroi<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>l 18 <strong>de</strong> mayo pasado que ahora nos ocupa, y que es motivo <strong>de</strong>l pres<strong>en</strong>te trabajo.<br />
Fu<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> Información<br />
Para estimar el área <strong>de</strong> caída <strong>de</strong>l meteorito con la mejor precisión posible se utilizaron dos<br />
vi<strong>de</strong>os <strong>de</strong> dominio público, el primero tomado <strong>en</strong> Potrero <strong>de</strong>l Llano, Veracruz, vi<strong>en</strong>do al sureste, y el<br />
segundo, <strong>en</strong> Atizapán <strong>de</strong> Zaragoza, Estado <strong>de</strong> México, vi<strong>en</strong>do hacia el noreste (Figura 1); la geometría<br />
correspondi<strong>en</strong>te se muestra <strong>en</strong> la Figura 2. Información complem<strong>en</strong>taria fue obt<strong>en</strong>ida a partir <strong>de</strong> los<br />
testimonio <strong>de</strong> los habitantes <strong>de</strong> Martínez <strong>de</strong> la Torre, Veracruz, y <strong>de</strong> las autorida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Protección Civil<br />
<strong>de</strong> la misma población, qui<strong>en</strong>es previam<strong>en</strong>te realizaron dos expediciones a el área don<strong>de</strong> los habitantes<br />
reportaron el f<strong>en</strong>óm<strong>en</strong>o con mayor insist<strong>en</strong>cia.<br />
Observaciones<br />
Tomando como refer<strong>en</strong>cia la imag<strong>en</strong> tomada <strong>en</strong> Atizapán y la configuración geométrica <strong>de</strong><br />
ambas observaciones (Figura 2), la imag<strong>en</strong> <strong>de</strong> Potrero indica que la trayectoria seguida por el<br />
meteoroi<strong>de</strong> antes <strong>de</strong>l impacto no está <strong>en</strong> el plano <strong>de</strong> la imag<strong>en</strong> <strong>de</strong> Atizapán, sino que está inclinada<br />
ligeram<strong>en</strong>te hacia el noreste <strong>en</strong> un ángulo Β respecto al plano <strong>de</strong> esta misma imag<strong>en</strong>, como se ilustra <strong>en</strong><br />
la Figura 3.<br />
Cálculo <strong>de</strong>l ángulo B<br />
Para calcular el ángulo B basta observar que si el <strong>de</strong>splazami<strong>en</strong>to angular A <strong>de</strong>l observador <strong>en</strong><br />
Potrero (Pt) fuera <strong>de</strong> 0 o , el ángulo medido Bm <strong>de</strong> la imag<strong>en</strong> <strong>de</strong> Potrero (Figura 1a) con respecto a la<br />
vertical sería igual a B. Por otro lado, si el ángulo A <strong>de</strong>l observador Pt fuera 90 o , el ángulo medido Bm<br />
sería igual a 0 o . Lo anterior conduce a la relación<br />
<strong>en</strong>tre los ángulos A, Bm y B. De<br />
las Figuras 1a y 2, los valores medidos <strong>de</strong> A y Bm son 6.7º y 22.86º, respectivam<strong>en</strong>te.<br />
Consecu<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te B = 24.7º.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 50<br />
Angulo <strong>de</strong> incid<strong>en</strong>cia y punto <strong>de</strong> impacto<br />
Una vez conocido el ángulo B, estimar el ángulo <strong>de</strong> incid<strong>en</strong>cia C y el punto <strong>de</strong> impacto es<br />
posible bajo la sigui<strong>en</strong>te observación: <strong>de</strong>bido a la difer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> altura <strong>en</strong>tre Atizapán y la zona <strong>de</strong><br />
impacto, cuando el meteoroi<strong>de</strong> se pone <strong>en</strong> el horizonte <strong>de</strong> Atizapán, éste se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra a una altura h =<br />
2220 m previo al sitio <strong>de</strong> impacto, y a una distancia r <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> impacto. Así, <strong>de</strong> acuerdo a la Figura<br />
3 se <strong>de</strong>be cumplir que , don<strong>de</strong> Co = 42.38º según la Figura 1b. De esta forma,<br />
<strong>de</strong>spejando r y sustituy<strong>en</strong>do los <strong>de</strong>más valores t<strong>en</strong>emos que r = 3626 m. Usando el teorema <strong>de</strong><br />
Pitágoras, la proyección <strong>de</strong> r sobre el piso es d = 2867 m. Esta es la longitud <strong>de</strong> la línea d <strong>de</strong> búsqueda,<br />
y está medida a partir <strong>de</strong>l cruce <strong>de</strong> las líneas <strong>de</strong> visión <strong>de</strong> Potrero y <strong>de</strong> Atizapán, y se ubica cerca <strong>de</strong> la<br />
comunidad Belisario Domínguez y ori<strong>en</strong>tada hacia la comunidad vecina <strong>de</strong> Pabanco, ambas d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l<br />
municipio <strong>de</strong> Papantla, Veracruz. Usando los valores <strong>de</strong> h y d y la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> la tang<strong>en</strong>te t<strong>en</strong>emos<br />
que el ángulo <strong>de</strong> incid<strong>en</strong>cia C = 37.75º. La Figura 4 ilustra estos resultados.<br />
Observaciones<br />
Debido a la incompletez <strong>de</strong>l vi<strong>de</strong>o <strong>de</strong> Potrero fue necesario hacer la aproximación “razonable”<br />
<strong>de</strong> que el meteoroi<strong>de</strong> pasó cerca <strong>de</strong>l c<strong>en</strong>it <strong>de</strong> Tlapcoyan, suposición fundada <strong>en</strong> la información<br />
proporcionada por el director <strong>de</strong> Protección Civil y Bomberos <strong>de</strong> Martínez <strong>de</strong> la Torre <strong>en</strong> el s<strong>en</strong>tido <strong>de</strong><br />
que la onda <strong>de</strong> choque se habría s<strong>en</strong>tido con mayor int<strong>en</strong>sidad <strong>en</strong> esa población que <strong>en</strong> Martínez <strong>de</strong> la<br />
Torre.<br />
Resultados<br />
Los resultados <strong>de</strong> este análisis <strong>de</strong>fin<strong>en</strong> una línea <strong>de</strong> búsqueda <strong>de</strong> 2.87 km, limitada por los<br />
puntos <strong>de</strong>finidos por las coord<strong>en</strong>adas (20º12’23.4”N, 97º18’07”W) y (20º13’32”N, 97º19’14”W), con<br />
máxima probabilidad <strong>en</strong> este último punto. Esta línea está limitada por las comunida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Belisario<br />
Domínguez y Pabanco, sur <strong>de</strong>l municipio <strong>de</strong> Papantla, Veracruz.<br />
Conclusiones<br />
Si como lo indica la evid<strong>en</strong>cia el objeto era un meteoroi<strong>de</strong>, la mayor parte <strong>de</strong>l material caído<br />
como meteoritos estará <strong>en</strong> las inmediaciones <strong>de</strong> la línea teórica <strong>de</strong> búsqueda, con los fragm<strong>en</strong>tos más<br />
gran<strong>de</strong>s hacia el extremo NW, y los más pequeños hacia el extremo SE <strong>de</strong> dicha línea, e incluso antes<br />
<strong>de</strong> la misma.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
Agra<strong>de</strong>zco a las sigui<strong>en</strong>tes personas que amablem<strong>en</strong>te me proporcionaron o me facilitaron acceso a<br />
información vital para la realización <strong>de</strong>l pres<strong>en</strong>te trabajo:<br />
• Lic. Patricio Guevara A., Director <strong>de</strong> Protección Civil y Bomberos <strong>de</strong> Martínez <strong>de</strong> la Torre, V.<br />
• Lic. Antonio Rosas D., Coordinador <strong>de</strong> Protección Civil Regional <strong>en</strong> Martínez <strong>de</strong> la Torre, V.<br />
• Javier García Pérez., Protección Civil y Bomberos <strong>de</strong> Martínez <strong>de</strong> la Torre, V.<br />
• Lic. Guillermo Iván Murueta M., Dirección <strong>de</strong> Protección Civil y Bomberos <strong>de</strong> Atizapán, EM<br />
• Ing. José Luis Rueda, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigación Rueda Cósmica A. C.<br />
• Misael Mata E., estudiante <strong>de</strong>l Instituto Tecnológico Superior <strong>de</strong> Alamo-Temapache<br />
• Garvin Andrés H., estudiante <strong>de</strong>l Instituto Tecnológico Superior <strong>de</strong> Alamo-Temapache<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] C. Sagan and C. Chyba, Sic<strong>en</strong>ce 276, 1217-1221 (1997)<br />
[2] E. An<strong>de</strong>rs, Nature 342, 255–257 (1989)
Figuras<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 51<br />
Figura 1. a) vi<strong>de</strong>o <strong>de</strong>l meteoroi<strong>de</strong> <strong>de</strong>l 18 <strong>de</strong> mayo tomado <strong>en</strong> Potrero <strong>de</strong>l Llano, Veracruz;<br />
b) vi<strong>de</strong>o <strong>de</strong>l mismo objeto tomado <strong>en</strong> Atizapán <strong>de</strong> Zaragoza, Estado <strong>de</strong> México.<br />
Figura 2. Configuración geométrica <strong>de</strong>finida por las dos observaciones <strong>de</strong>l meteoroi<strong>de</strong> <strong>de</strong>l 18<br />
<strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>l pres<strong>en</strong>te año.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 52<br />
Figura 3. Esquema tridim<strong>en</strong>sional que muestra la trayectoria r <strong>de</strong>l meteoroi<strong>de</strong>, <strong>de</strong>splazada <strong>de</strong>l<br />
plano <strong>de</strong> la imag<strong>en</strong> <strong>de</strong> Atizapán <strong>en</strong> un ángulo B.<br />
Figura 4. Línea <strong>de</strong> búsqueda <strong>de</strong> los fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong>l meteoroi<strong>de</strong> <strong>de</strong>l 18 <strong>de</strong> mayo <strong>de</strong>l 2012, cerca<br />
<strong>de</strong> los poblados <strong>de</strong> Pabanco, Joloapan y Vista Hermosa <strong>de</strong> Juárez, <strong>en</strong> el municipio <strong>de</strong> Papantla,<br />
Veracruz. El extremo noroccid<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> la línea es el sitio más probable <strong>de</strong> impacto.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: GEOFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 53<br />
COMETAS Y EL ORIGEN DEL AGUA EN LA TIERRA<br />
Saúl Alberto Villafañe Barajas, Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra, Facultad <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias, UNAM<br />
galaxieaquarium@hotmail.com<br />
Introducción<br />
La vida <strong>en</strong> la Tierra, forzosam<strong>en</strong>te necesita <strong>de</strong> agua, y actualm<strong>en</strong>te nuestro planeta ti<strong>en</strong>e cerca <strong>de</strong>l<br />
70% <strong>de</strong> su superficie cubierta por este líquido, sin embargo, no siempre fue así. La Tierra se formó<br />
hace aproximadam<strong>en</strong>te 4.550 Ma <strong>en</strong> los principios <strong>de</strong>l Sistema Solar [1], sin embargo, no era la única<br />
que iniciaba su formación, alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> ella había una inm<strong>en</strong>sa congregación <strong>de</strong> fragm<strong>en</strong>tos sólidos <strong>de</strong><br />
materia, y más aun, cuerpos compuestos <strong>de</strong> gases congelados como metano, fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> roca y/o<br />
metales, dióxido <strong>de</strong> carbono y sobre todo agua, que estaban continuam<strong>en</strong>te impactándose con la Tierra<br />
primitiva [1]. Los cometas son sobrevivi<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> una amplia gama <strong>de</strong> cuerpos formados <strong>en</strong> regiones<br />
frías <strong>de</strong> la nebulosa solar y repres<strong>en</strong>tan el estadio más primitivo <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l sistema planetario,<br />
<strong>de</strong> ahí que sean muy valiosos e interesantes. Dado que son cuerpos formados <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes regiones,<br />
esto hace que difieran <strong>en</strong> la temperatura, presión, condiciones <strong>de</strong> acreción tales como la velocidad <strong>de</strong><br />
impacto [1].<br />
Actualm<strong>en</strong>te exist<strong>en</strong> básicam<strong>en</strong>te tres teorías sobre el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong>l agua <strong>en</strong> la Tierra [2,3,4] (Teoría<br />
Volcánica, Teoría Rocosa y Teoría Extraterrestre), sin embargo, no son absolutam<strong>en</strong>te satisfactorias.<br />
Particularm<strong>en</strong>te la Teoría <strong>de</strong>l orig<strong>en</strong> extraterrestre <strong>de</strong>l agua no era bi<strong>en</strong> aceptada por la comunidad<br />
ci<strong>en</strong>tífica <strong>de</strong>bido principalm<strong>en</strong>te a las relaciones Deuterio/Hidrog<strong>en</strong>o medidas <strong>en</strong> al m<strong>en</strong>os seis cometas<br />
[4,5] (doblan la cantidad <strong>de</strong> lo que está pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los mares terrestres). Sin embargo, la teoría volvió a<br />
tomar vida <strong>de</strong>bido a los estudios <strong>de</strong> la NASA y ESA [4], durante la visita <strong>de</strong> cometas al Sistema Solar<br />
interno <strong>en</strong> la última década. Esto es sumam<strong>en</strong>te importante, ya que abre la posibilidad <strong>de</strong> mejorar y<br />
complem<strong>en</strong>tar las teorías actuales.<br />
Cometas: reservorios <strong>de</strong> agua y proced<strong>en</strong>cia<br />
Es necesario difer<strong>en</strong>ciar <strong>en</strong>tre ciertos cuerpos celestes que principio podrían ser similares, como<br />
lo son los asteroi<strong>de</strong>s y cometas. En es<strong>en</strong>cia, la principal difer<strong>en</strong>cia <strong>en</strong>tre los cometas y los asteroi<strong>de</strong>s, es<br />
que los primeros ti<strong>en</strong><strong>en</strong> actividad gaseosa <strong>de</strong>bido a la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> material volátil cerca <strong>de</strong> su<br />
superficie que sublima por la acción <strong>de</strong> la radiación solar, mi<strong>en</strong>tras que los asteroi<strong>de</strong>s son cuerpos<br />
rocosos inactivos [1]. Los cometas son cuerpos <strong>de</strong> forma irregular que orbitan alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong>l Sol<br />
normalm<strong>en</strong>te con gran exc<strong>en</strong>tricidad formados principalm<strong>en</strong>te por agua <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> hielo y partículas<br />
<strong>de</strong> polvo [4]. Normalm<strong>en</strong>te un cometa ti<strong>en</strong>e m<strong>en</strong>os <strong>de</strong> 10 km <strong>de</strong> diámetro, y la mayor parte <strong>de</strong> sus vidas<br />
son cuerpos sólidos congelados [4], hasta que logran aproximarse lo sufici<strong>en</strong>te al Sol y ev<strong>en</strong>tualm<strong>en</strong>te<br />
este empieza a evaporar sus capas más externas, formando así, colas, formadas es<strong>en</strong>cialm<strong>en</strong>te por gas<br />
ionizado y polvo, alcanzando longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> miles <strong>de</strong> km [1].<br />
Es importante conocer don<strong>de</strong> se originan los cometas, ya que su composición química <strong>de</strong>bería<br />
reflejar las condiciones <strong>de</strong> presión y temperatura <strong>de</strong>l medio <strong>en</strong> que se formaron [5], principalm<strong>en</strong>te.<br />
Básicam<strong>en</strong>te los cometas que nos interesan se forman <strong>en</strong> dos regiones [6], una llamada Cinturón <strong>de</strong><br />
Kuiper <strong>en</strong> don<strong>de</strong> los cometas se muev<strong>en</strong> <strong>en</strong> orbitas casi circulares, análogam<strong>en</strong>te al movimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> los
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 54<br />
planetas interiores. Esta zona se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra más alejada <strong>de</strong> la órbita <strong>de</strong> Neptuno, <strong>de</strong> tal manera que<br />
también se le suele llamar TNOs (objetos tras-neptunianos [6]). Debido a la lejanía a la que se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran (30-100 UA), la luz <strong>de</strong>l sol tarda mucho <strong>en</strong> llegar y por tanto la radiación que recib<strong>en</strong> no<br />
sea sufici<strong>en</strong>te para cal<strong>en</strong>tarlos, pres<strong>en</strong>tando así, temperaturas superficiales <strong>de</strong> -220°C aprox [6]. La<br />
Nube <strong>de</strong> Oort, pres<strong>en</strong>ta cometas y asteroi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> largo periodo y resalta que sus orbitas no están <strong>en</strong> el<br />
plano <strong>de</strong> la elíptica. Po<strong>de</strong>mos imaginarla como una gran nube (billones <strong>de</strong> cuerpos) que ro<strong>de</strong>a el<br />
Sistema Solar, con cuerpos continuam<strong>en</strong>te haci<strong>en</strong>do colisión a velocida<strong>de</strong>s muy altas, a una distancia<br />
<strong>de</strong> 1.5 años luz <strong>de</strong>l Sol [6]. El hecho <strong>de</strong> que <strong>en</strong> ocasiones podamos observarlos, se <strong>de</strong>be a colisiones<br />
<strong>en</strong>tre ellos o con otros cuerpos y la influ<strong>en</strong>cia gravitacional <strong>de</strong> otros cuerpos, que alterarían su órbita lo<br />
bastante como la <strong>en</strong>viarlos al sistema solar interno.<br />
El problema <strong>de</strong> una teoría<br />
Si bi<strong>en</strong> sabemos que los cometas ti<strong>en</strong><strong>en</strong> consi<strong>de</strong>rables cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> agua [4,5], no es tan s<strong>en</strong>cillo<br />
<strong>de</strong>cir que los impactos primitivos <strong>de</strong> estos cuerpos con la Tierra originaron los océanos, esto <strong>de</strong>bido a<br />
las posibles características químicas que podría pres<strong>en</strong>tar las moléculas <strong>de</strong> agua terrestres y la <strong>de</strong> los<br />
cometa. Para relacionar el agua <strong>de</strong> los cometas con el agua terrestre, se utiliza la relación <strong>de</strong>uterio/<br />
hidrog<strong>en</strong>o (VSMOW *4 ). La composición y estructura química <strong>de</strong>l agua exist<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los océanos <strong>de</strong>be<br />
estar ligada a la <strong>de</strong> estos cuerpos, si consi<strong>de</strong>ramos que esta proce<strong>de</strong> <strong>de</strong> ellos [5]. Lo que conocemos<br />
como agua pesada (D2O) se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> toda el agua in<strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l cuerpo o profundidad <strong>en</strong><br />
la que este <strong>en</strong> una relación siempre constante (99.85% <strong>de</strong> H y .15 % D) [2]. Esto es el principal<br />
problema <strong>de</strong> la teoría, particularm<strong>en</strong>te la relación D/H <strong>en</strong> los cometas, muestra que los cometas ti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
cerca <strong>de</strong>l doble <strong>de</strong> <strong>de</strong>uterio (hidrog<strong>en</strong>o más un neutrón) que el agua <strong>de</strong>l océano, como indican las<br />
mediciones que se han hecho <strong>en</strong> cometas como el Hale Bopp (1998), Hyakutaque (1998), Halley<br />
(1995), todos proced<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> la Nube <strong>de</strong> Oort [5]. En un mom<strong>en</strong>to dado la posibilidad <strong>de</strong> que el agua<br />
viniera <strong>de</strong> cuerpos extra planetarios, hacia énfasis <strong>en</strong> los asteroi<strong>de</strong>s particularm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> las condritas<br />
carbonoceas ya que pres<strong>en</strong>taban una relación D/H <strong>de</strong> (1.4±.1)×10 -4 [5]. Pero como se m<strong>en</strong>cionó los<br />
cometas, dados sus relaciones isotópicas prácticam<strong>en</strong>te eran <strong>de</strong>slindados <strong>de</strong> cualquier relación con el<br />
orig<strong>en</strong> <strong>de</strong>l agua. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> acuerdo a las observaciones realizadas, los cometas típicos no son tan<br />
gran<strong>de</strong>s, como para proveer toda el agua <strong>de</strong>l planeta [2].<br />
En contra parte la teoría volcánica (plantea que el agua se formo <strong>en</strong> el c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> la tierra por<br />
reacciones a alta temperatura <strong>en</strong>tre átomos <strong>de</strong> H y O y una consecu<strong>en</strong>te <strong>de</strong>sgasificación), era un tanto<br />
más aceptada aunque también ti<strong>en</strong>e sus <strong>de</strong>sv<strong>en</strong>tajas, por ejemplo, no es sufici<strong>en</strong>te para explicar la vasta<br />
cantidad <strong>de</strong> agua que t<strong>en</strong>emos [2], a<strong>de</strong>más asumía que la Tierra se formó a partir <strong>de</strong>l material <strong>de</strong>l Sol, y<br />
hoy se sabe que se formaron in<strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te y al mismo tiempo, a<strong>de</strong>más, dada la int<strong>en</strong>sidad <strong>de</strong> la<br />
gravedad <strong>en</strong> ese <strong>en</strong>tonces, la mayor parte <strong>de</strong>l agua no se retuvo [7].<br />
Nuevas expectativas<br />
Reci<strong>en</strong>tes investigaciones sobre el Cometa 1999/S4 (linear) y 103 P/Hartley 2 [5] han abierto las<br />
posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> que una fuerte cantidad <strong>de</strong> agua pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> nuestro planeta, realm<strong>en</strong>te t<strong>en</strong>ga un orig<strong>en</strong><br />
extraterrestre, <strong>de</strong>bido a que muestran una similitud <strong>en</strong> composición y estructura química con el agua<br />
que existe actualm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los océanos, así como pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> <strong>de</strong>uterio (característico <strong>de</strong> estos cometas)<br />
[5].<br />
Como se m<strong>en</strong>ciono, el <strong>de</strong>uterio es importante para <strong>de</strong>scribir el orig<strong>en</strong> e historia <strong>de</strong> una masa <strong>de</strong><br />
agua. El cometa 103P/ Hartley 2, <strong>de</strong> la familia <strong>de</strong> Júpiter [5] pres<strong>en</strong>ta una relación D/H <strong>de</strong><br />
(1.61±.24)×10 -4 , muy similar al <strong>de</strong>l agua <strong>en</strong> los océanos (1.558±.001)×10 -4 [5], resultado que pone<br />
4 Vi<strong>en</strong>na Standard Mean Ocean Water(VSMOW) es un estándar que <strong>de</strong>fine la composición isotópica <strong>de</strong>l agua.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 55<br />
<strong>de</strong> manifiesto la posibilidad <strong>de</strong>l orig<strong>en</strong> extraterrestre <strong>de</strong>l agua, a<strong>de</strong>más también mostro que el interior<br />
<strong>de</strong>l mismo cometa se <strong>en</strong>contraba millones <strong>de</strong> toneladas <strong>de</strong> agua, lo cual refuerza la teoría planteada [5].<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> que t<strong>en</strong>ga relaciones isotópicas semejantes y una vasta cantidad <strong>de</strong> agua, el hecho <strong>de</strong> que<br />
pert<strong>en</strong>ezca a la familia <strong>de</strong> Júpiter, <strong>en</strong> es<strong>en</strong>cia, originado <strong>en</strong> el cinturón <strong>de</strong> Kuiper [5] a difer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> los<br />
cometas anteriorm<strong>en</strong>te estudiados, que prov<strong>en</strong>ían <strong>de</strong> la nube <strong>de</strong> Oort, también t<strong>en</strong>dría una gran<br />
influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> consi<strong>de</strong>rar <strong>de</strong>bido a las difer<strong>en</strong>tes condiciones y por tanto características que pres<strong>en</strong>tarían<br />
los cometas [5].<br />
Como hac<strong>en</strong> énfasis <strong>en</strong> el artículo <strong>de</strong> Hartogh et al. [5] el hecho <strong>de</strong> <strong>en</strong>contrar una similitud <strong>en</strong>tre<br />
las relaciones isotópicas <strong>de</strong>l cometa Hartley y el agua <strong>en</strong> la Tierra, más que resolver una pregunta<br />
g<strong>en</strong>era muchas más, dado que ahora será necesario diseñar mo<strong>de</strong>los que consi<strong>de</strong>r<strong>en</strong> distintas zonas<br />
don<strong>de</strong> se podrían g<strong>en</strong>erar estos cuerpos, características y composición <strong>de</strong> esas zonas, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la<br />
influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> otros cuerpos <strong>en</strong> el Sistemas Solar primitivo, <strong>en</strong>tre muchas otras a consi<strong>de</strong>rar, pero <strong>en</strong><br />
primera instancia resucita la Teoría <strong>de</strong>l orig<strong>en</strong> extraterrestre <strong>de</strong>l agua.<br />
Conclusión<br />
Si bi<strong>en</strong> los resultados <strong>de</strong>l Cometa Hartley 2 muestran una gran similitud con nuestros océanos,<br />
sería muy atrevido concluir que la proced<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l agua vi<strong>en</strong>e a partir <strong>de</strong> ellos, ya que hay que<br />
contestar muchas más preguntas y consi<strong>de</strong>rar también las otras hipótesis [2,3,4,5]. Yo creo que el agua<br />
no vi<strong>en</strong>e <strong>de</strong> una sola fu<strong>en</strong>te, sino más bi<strong>en</strong> <strong>de</strong> una serie <strong>de</strong> procesos que poco a poco lograron ll<strong>en</strong>ar <strong>de</strong><br />
agua este planeta. Ahora hace falta investigar mucho más, y esperar <strong>en</strong> su mom<strong>en</strong>to la oportunidad <strong>de</strong><br />
estudiar más cometas, ya que un problema importante es la estadística, pues se han analizado pocos<br />
cometas y se necesita corroborar su relación isotópica. También es necesario g<strong>en</strong>erar mo<strong>de</strong>los, estudiar<br />
el manto <strong>de</strong> Tierra, rocas, meteoritos y todo lo que nos provea <strong>de</strong> información para po<strong>de</strong>r ir<br />
respondi<strong>en</strong>do a las incógnitas que rig<strong>en</strong> este apasionante tema.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] A. Fernan<strong>de</strong>z, Comets: Nature, dynamics, origin and cosmological relevance. (Springer-Verlag<br />
New York, 2005.).<br />
[2] C. Tobias. Sci<strong>en</strong>tific American. Ask the experts, ( 21 Octubre 1999. Disponible <strong>en</strong> web:<br />
http://www.sci<strong>en</strong>tificamerican.com<br />
[3] F. Fontúrbel R, Ci<strong>en</strong>cia y cultura, marzo-mayo, 11, 3-9 (2004).<br />
[4] A. Surroca,. Orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> los mares, como apareció agua <strong>en</strong> la tierra. XXVII Semana <strong>de</strong> estudios <strong>de</strong>l<br />
mar, 2008. Disponible <strong>en</strong> web: http://www.asesmar.org.<br />
[5] P. Hartogh, D. Lis, D. Bockelée-Morvan, et al. Letter Research Nature, 10519, .218-220 (2011).<br />
[6] Meteorites,comets and planets . edited Andrew.M.Davis. Elsevier, 2005. Capq.25 vol 1 Comets,<br />
D.E Brownlee university of Washington WA, USA,2005<br />
[7] W. Waller, American Sci<strong>en</strong>tist, <strong>en</strong>viado (disponible <strong>en</strong><br />
http://www.sigmaxi.org/programs/issues/Waller.pdf)
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: GEOFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 56<br />
RÍO TINTO Y LA POSIBLE PRESERVACIÓN DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS EN<br />
CONDICIONES EXTREMAS<br />
María Colín-García, Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM, (México)<br />
mcolin@geologia.unam.mx<br />
Basem Kanawati, Departm<strong>en</strong>to <strong>de</strong> BioGeoQuímica y Analítica, Instituto <strong>de</strong> Química Ecológica C<strong>en</strong>tro<br />
Alemán <strong>de</strong> Investigación para la Salud Ambi<strong>en</strong>tal; Munich (Alemania)<br />
Mourad Harir, Departm<strong>en</strong>to <strong>de</strong> BioGeoQuímica y Analítica, Instituto <strong>de</strong> Química Ecológica C<strong>en</strong>tro<br />
Alemán <strong>de</strong> Investigación para la Salud Ambi<strong>en</strong>tal; Munich (Alemania)<br />
Schmitt-Kopplin, Departm<strong>en</strong>to <strong>de</strong> BioGeoQuímica y Analítica, Instituto <strong>de</strong> Química Ecológica C<strong>en</strong>tro<br />
Alemán <strong>de</strong> Investigación para la Salud Ambi<strong>en</strong>tal; Munich (Alemania)<br />
Ricardo Amils, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Astrobiología-CSIC, Madrid (España)<br />
Víctor Parro, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Astrobiología-CSIC, Madrid (España)<br />
David Fernán<strong>de</strong>z-Remolar, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Astrobiología-CSIC, Madrid (España)<br />
Introducción<br />
Los biomarcadores son moléculas producidas por o relacionadas con activida<strong>de</strong>s biológicas.<br />
Mack<strong>en</strong>zie [1] los <strong>de</strong>finió como los compuestos orgánicos <strong>de</strong>tectados <strong>en</strong> la geosfera, cuya estructura<br />
básica sugiere una relación con un producto natural conocido. Por eso, los biomarcadores se pued<strong>en</strong><br />
utilizar para interpretar el pasado, las condiciones geológicas, físico-químicas y biológicas que<br />
imperaron <strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te. La posibilidad <strong>de</strong> <strong>en</strong>contrar vida <strong>en</strong> otros lugares <strong>de</strong>l Sistema Solar, o<br />
incluso el Universo se ha expandido la aplicación <strong>de</strong> biomarcadores que ahora se utilizan para los<br />
propósitos astrobiológicas [2]. Teóricam<strong>en</strong>te, todas las moléculas <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> un organismo se podrían<br />
utilizarse como biomarcadores. Sin embargo, para los compuestos orgánicos simples, es muy difícil, y<br />
<strong>en</strong> algunos casos imposible <strong>de</strong>terminar su orig<strong>en</strong> biológico. Este es el caso <strong>de</strong> los monómeros como los<br />
aminoácidos y los azúcares, que han sido <strong>en</strong>contrados <strong>en</strong> los meteoritos [3, 4, 5] o se pued<strong>en</strong> sintetizar<br />
<strong>en</strong> forma abiótica. Una <strong>de</strong> las características que no pue<strong>de</strong> ser reproducida abióticam<strong>en</strong>te es la<br />
complejidad molecular; los biopolímeros (proteínas, polisacáridos, polinucleótidos, etc) son ejemplos<br />
<strong>de</strong> estructuras complejas [2]. En este trabajo se muestra la preservación <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s biomoléculas<br />
portadoras <strong>de</strong> información biológica como péptidos, <strong>en</strong> los sedim<strong>en</strong>tos antiguos <strong>de</strong> un ambi<strong>en</strong>te<br />
extremo. Rio Tinto es consi<strong>de</strong>rado como un análogo marciano por t<strong>en</strong>er un bajo pH y condiciones<br />
altam<strong>en</strong>te oxidantes [6]. A pesar <strong>de</strong> las condiciones extremas posee una alta diversidad microbiana [7].<br />
Método<br />
Se recogieron muestras <strong>de</strong> los <strong>de</strong>pósitos mo<strong>de</strong>rnos y antiguos <strong>de</strong> tres terrazas difer<strong>en</strong>tes, <strong>de</strong>finidas<br />
como terraza jov<strong>en</strong>, intermedia y antigua [6] cuyas eda<strong>de</strong>s van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 2000 años a<br />
2.1 Ma. Las muestras fueron molidas y dos difer<strong>en</strong>tes fracciones fueron separadas y se analizaron como<br />
sigue: (1) una pequeña fracción (0.5 g aproximadam<strong>en</strong>te) se separó para ser analizados por FTIR, y (2)<br />
50 g se trató con una solución <strong>de</strong> PBS-EDTA solución (salina tamponada) para la extracción <strong>de</strong> la<br />
fracción <strong>de</strong> proteína.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 57<br />
Posteriorm<strong>en</strong>te, los extractos se analizaron mediante técnicas espectrofotométricas y por una <strong>de</strong><br />
las técnicas más s<strong>en</strong>sibles, la Espectrometría <strong>de</strong> Masas acoplada a un ciclotrón y analizada por<br />
Transformada <strong>de</strong> Fourier (FTICR-MS) para corroborar la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> péptidos. Para esta última<br />
técnica (FTICR-MS), se usó un equipo Bruker (Brem<strong>en</strong>, Alemania) APEX 12 Qe equipado con un<br />
imán superconductor <strong>de</strong> 12 Tesla.<br />
Resultados y Discusión<br />
Las muestras fueron analizadas sin preparación previa mediante FT-IR con el fin <strong>de</strong> id<strong>en</strong>tificar<br />
los <strong>en</strong>laces típicos <strong>de</strong> grupos amida: alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 1690-1630 cm -1 para el estirami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l <strong>en</strong>lace C =<br />
O, y alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 3700-3500 cm -1 para el estirami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l NH <strong>en</strong> una amida.<br />
En todas las tres muestras, el C = O estirami<strong>en</strong>to banda fue id<strong>en</strong>tificado. Sin embargo, la región <strong>de</strong><br />
3000 a 3700 cm -1 fue <strong>en</strong>mascarada por una banda muy amplia, por lo que no permitió la correcta<br />
id<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong> la banda <strong>de</strong>l estirami<strong>en</strong>to NH (Fig. 1).<br />
Los análisis por métodos colorimétricos, dieron una respuesta positiva para la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong><br />
péptidos (método <strong>de</strong> Bradford); sin embargo, las cantida<strong>de</strong>s eran muy pequeñas. Por lo tanto, es difícil<br />
consi<strong>de</strong>rarlos como los válidos, porque estaban muy cerca <strong>de</strong>l límite <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> la técnica.<br />
En el caso <strong>de</strong>l análisis <strong>de</strong> espectrometría <strong>de</strong> masa FTICR, los resultados mostraron una<br />
<strong>de</strong>terminación positiva <strong>de</strong> péptidos. De hecho, hemos <strong>de</strong>tectado <strong>en</strong> la terraza antigua la pres<strong>en</strong>cia<br />
t<strong>en</strong>tativa <strong>de</strong> cinco difer<strong>en</strong>tes péptidos con las masas: 1053.140 y 1065.466 y 1083.105 y 1086.114, y<br />
1097.096 Da. Las int<strong>en</strong>sida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>creci<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> péptidos <strong>en</strong> el tiempo sugier<strong>en</strong> que las señales no son el<br />
resultado <strong>de</strong> contaminación externa, sino las cad<strong>en</strong>as <strong>de</strong> péptidos originales conservados <strong>en</strong> los<br />
sedim<strong>en</strong>tos.<br />
De acuerdo con estos resultados, la conservación <strong>de</strong> fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> proteína es factible bajo<br />
condiciones extremas (pH bajo y las condiciones <strong>de</strong> oxidación). Aunque las proteínas ap<strong>en</strong>as sean<br />
capaces <strong>de</strong> sobrevivir <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes naturales, hay varios factores, incluy<strong>en</strong>do la naturaleza <strong>de</strong> la<br />
molécula y las condiciones ambi<strong>en</strong>tales, que <strong>de</strong>terminan la velocidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradación. Cuando un<br />
organismo muere su cuerpo comi<strong>en</strong>za un largo proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>scomposición, promovido por sus propias<br />
<strong>en</strong>zimas o por otros organismos. Según Ambler y Daniel [8] las vías para la alteración <strong>de</strong> proteínas son:<br />
la hidrólisis <strong>de</strong> <strong>en</strong>laces peptídicos, la modificación <strong>de</strong> las cad<strong>en</strong>as <strong>de</strong> aminoácidos, y racemización <strong>de</strong><br />
los c<strong>en</strong>tros quirales. Se ha informado que algunos aminoácidos y péptidos podrían ser aislados <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>pósitos antiguos y <strong>de</strong> huesos, pero se produjeron cambios con el tiempo. De hecho, se ha sugerido<br />
también, que la asociación <strong>de</strong> proteínas con minerales pue<strong>de</strong> retrasar la <strong>de</strong>scomposición [9, 10].<br />
La persist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> un registro molecular <strong>en</strong> este hábitat ácido abre nuevas posibilida<strong>de</strong>s para la<br />
búsqueda <strong>de</strong> rastros <strong>de</strong> vida a lo largo <strong>de</strong> los ext<strong>en</strong>sos <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> ácidos <strong>de</strong> Marte.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] A. S. Mack<strong>en</strong>zie, Applications of biological markers in petroleum geochemistry. J, D Books<br />
Ed., Adv. in Petr. Geochemistry Vol 1. (Ac Press, London. Pp. 115-214, 1984).<br />
[2] P. Fernán<strong>de</strong>z Calvo, C. Näke, L.A. Rivas, M. García Villadangos, J, Gómez-Elvira, V. Parro,<br />
Planet Space Sci 54, 1612-1621(2006).<br />
[3] J. Oró, Nature 190, 389-390(1961).<br />
[4] M.A. Sephton, G.D. Love, J.S. Watson, A.B. Verchovsky, I.P. Wright, C.E. Snape, I. Gilmour,<br />
Geochim. Cosmochim. Ac. 68, 1385-1393 (2004).<br />
[5] S. Pizzarrello, Chem Biodivers 4, 680-693 (2007).<br />
[6] D. Fernán<strong>de</strong>z-Remolar, R. V. Morris, J.E. Gru<strong>en</strong>er, R. Amils, A.H. Knoll. Earth and Planet. Sci.<br />
Lett. 240, 149–167 (2005).<br />
[7] LA Amaral-Zettler, F Gómez, E Zettler, BG Ke<strong>en</strong>an, et al., Nature 417, 137 (2002).
[8] R.P. Ambler, M. Daniel, Philos Trans Biol Sci 333, 381-389 (1991).<br />
[9] L.A. Pinck, F.E. Allison Sci<strong>en</strong>ce 114:130-131 (1951).<br />
[10] B. Waggoner, Enc Life Sci 12, 227-232. (2002).<br />
Figuras<br />
Reflectance (%)<br />
16<br />
12<br />
8<br />
4<br />
0<br />
3500<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 58<br />
2500<br />
Wav<strong>en</strong>umber (cm -1 )<br />
Fig. 1. Espectro IR <strong>de</strong> la muestra <strong>de</strong> la terraza intermedia. La muestra molida se analizó para la<br />
<strong>de</strong>tección <strong>de</strong> <strong>en</strong>laces tipo amida sin tratami<strong>en</strong>to previo. La banda <strong>de</strong> estirami<strong>en</strong>to C = O se aprecia<br />
cerca <strong>de</strong> 1600 cm -1 . La banda alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 3500-3700cm -1 , correspondi<strong>en</strong>te al grupo amida NH no se<br />
aprecia.<br />
1500<br />
500
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: GEOFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 59<br />
BIOFORMAS MICROSCÓPICAS EN PIRITA SEDIMENTARIA Y SUS<br />
IMPLICACIONES ASTROBIOLÓGICAS<br />
Susana Abigail Ángeles-Trigueros. Área Académica <strong>en</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra y Materiales.<br />
<strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Hidalgo.<br />
jaqe_gusanito@hotmail.com<br />
Alberto Blanco-Piñón. Área Académica <strong>en</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra y Materiales, UAEH<br />
Juan Hernán<strong>de</strong>z-Ávila. Área Académica <strong>en</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra y Materiales, UAEH<br />
Fco. Javier Zavala-Díaz <strong>de</strong> la Serna. Fac. <strong>de</strong> Cs. Químicas, <strong>Universidad</strong> Aut. <strong>de</strong> Chihuahua<br />
Introducción<br />
Microbios fósiles <strong>en</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria han sido reportados por varios autores [1], [2], [3] <strong>en</strong><br />
varias partes <strong>de</strong>l mundo. La pirita sedim<strong>en</strong>taria se forma durante un <strong>en</strong>tierro poco profundo por la<br />
reacción <strong>de</strong> minerales <strong>de</strong> Fe <strong>de</strong>tríticos con H2S, que a su vez, es producido por la reacción <strong>de</strong> sulfato<br />
intersticial disuelto por bacterias usando materia orgánica sedim<strong>en</strong>taria. Es por esto, que los hallazgos<br />
<strong>de</strong> microorganismos fósiles, especialm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria <strong>en</strong> registro estratigráfico <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />
Arqueozoico hasta el Reci<strong>en</strong>te, han sido una clave importante tanto para <strong>en</strong>t<strong>en</strong><strong>de</strong>r condiciones físicoquímicas<br />
<strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes sedim<strong>en</strong>tarios anóxicos, como para la búsqueda <strong>de</strong> vida <strong>en</strong> otros planetas don<strong>de</strong><br />
pudieron existir condiciones similares para la formación <strong>de</strong> este mineral, por ejemplo, Marte.<br />
En este trabajo se reportan microestructuras biomórficas <strong>en</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria <strong>de</strong> la Fm. Agua<br />
Nueva (Cretácico Superior) <strong>en</strong> Xilitla, S. L. P. (México), con el propósito <strong>de</strong> aum<strong>en</strong>tar los reportes que<br />
exist<strong>en</strong> sobre estas bioestructuras y discutir sus posibles implicaciones paleoambi<strong>en</strong>tales y<br />
astrobiológicas.<br />
Métodos<br />
Muestras <strong>de</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria fueron colectadas <strong>en</strong> capas <strong>de</strong> la Fm. Agua Nueva <strong>en</strong> Xilitla, S.<br />
L. P. y transportadas al Área Académica <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra y Materiales <strong>de</strong> la <strong>Universidad</strong><br />
Autónoma <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Hidalgo. En el laboratorio, se obtuvieron fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> 1cc <strong>de</strong> la parte más<br />
interna <strong>de</strong> la muestra para evitar contaminación. Posteriorm<strong>en</strong>te, las muestras fueron cubiertas por oro<br />
durante 3 minutos y observadas <strong>en</strong> el Microscopio Electrónico <strong>de</strong> Barrido (MEB) para id<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong><br />
bioestructuras. Las estructuras <strong>de</strong> interés fueron sometidas a Espectroscopía <strong>de</strong> Energía Dispersiva<br />
(EED) para <strong>de</strong>terminar su composición elem<strong>en</strong>tal.<br />
Resultados<br />
En la pirita sedim<strong>en</strong>taria analizada se <strong>en</strong>contraron estructuras microscópicas que, <strong>de</strong> acuerdo a su<br />
orig<strong>en</strong>, se dividieron <strong>en</strong> dos grupos: a) Estructuras biomórficas y b) Estructuras no biomórficas<br />
asociadas a actividad orgánica.<br />
Estructuras Biomórficas<br />
Elem<strong>en</strong>tos cocoi<strong>de</strong>s (Fig. 1A): Consist<strong>en</strong> <strong>en</strong> estructuras ovales a esféricas con superficies lisas<br />
preservadas <strong>en</strong> tres dim<strong>en</strong>siones. Sus tamaños varían <strong>de</strong> <strong>en</strong>tre 0.5µm a 2µm y se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran<br />
preservadas como elem<strong>en</strong>tos aislados y <strong>en</strong> agrupaciones similares a colonias <strong>de</strong> bacterias. Pres<strong>en</strong>tan
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 60<br />
morfologías muy similares a las reportadas como restos mineralizados <strong>de</strong> bacterias sulfato- reductoras<br />
<strong>en</strong> rocas <strong>de</strong>l Ordovícico <strong>de</strong> Canadá [4].<br />
Bastones (Fig. 1B): consist<strong>en</strong> <strong>en</strong> estructuras alargadas y estrechas con tamaños aproximados <strong>de</strong><br />
1µm a 8µm y que coincid<strong>en</strong> con la <strong>de</strong>scripción para morfologías microscópicas tipo bacilus [5].<br />
Estructuras similares e interpretadas como restos <strong>de</strong> microbios han sido <strong>de</strong>scritas <strong>en</strong> rocas <strong>de</strong>l<br />
Proterozoico Medio <strong>de</strong> India [3].<br />
Diatomeas (Fig.1C): consist<strong>en</strong> <strong>en</strong> bioformas con simetría bilateral con exoesqueleto o frústula<br />
alargada con una longitud aproximada <strong>de</strong> 2 µm -14 µm y diámetro apar<strong>en</strong>te que varía <strong>en</strong>tre 0.8 µm y 4<br />
µm. Esta morfología es consist<strong>en</strong>te con la <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong> diatomeas <strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> P<strong>en</strong>nales [6], y coinci<strong>de</strong><br />
con las diatomeas reportadas <strong>en</strong> la localidad <strong>de</strong> Frying Pan Lake <strong>de</strong>l Reci<strong>en</strong>te <strong>de</strong> Nueva Zelanda [7].<br />
Esferas no <strong>de</strong>terminadas (Fig. 1D): En las muestras analizadas estas esferas consist<strong>en</strong> <strong>en</strong> formas<br />
redon<strong>de</strong>adas aisladas cuyos diámetros varían <strong>en</strong>tre 5µm y 9µm. Al igual que las estructuras cocoi<strong>de</strong>s,<br />
pres<strong>en</strong>tan superficies lisas no ornam<strong>en</strong>tadas.<br />
No biomórficas asociadas a actividad orgánica<br />
Superficies lisas (medio extracelular) y estructuras “teeth & sockets” (Fig. 1E): Entre las<br />
muestras <strong>de</strong> pirita, se observaron ext<strong>en</strong>siones compuestas por superficies totalm<strong>en</strong>te lisas que <strong>en</strong><br />
algunas ocasiones son interrumpidas por pequeños cristales o bi<strong>en</strong>, por huecos cuya forma y tamaño<br />
variados sugier<strong>en</strong> que estuvieron ocupados por cristales <strong>de</strong> pirita. Estas estructuras son conocidas como<br />
“teeth & sockets” y son el resultado <strong>de</strong> la formación <strong>de</strong> fluido extracelular por la acción <strong>de</strong><br />
microorganismos, lo que permite la formación <strong>de</strong> estas superficies lisas [8].<br />
Tubos (Fig. 1F): En las muestras analizadas se <strong>en</strong>contraron fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> estructuras cilíndricas<br />
cuya longitud varía <strong>de</strong> 5µm a 20µm y un diámetro <strong>de</strong> m<strong>en</strong>os <strong>de</strong> una micra a 5µm. Estas estructuras son<br />
huecas con un diámetro interno <strong>de</strong> aproximadam<strong>en</strong>te una micra. Estas estructuras son comparables con<br />
aquellas <strong>de</strong>scritas como “fundas” <strong>de</strong> filam<strong>en</strong>tos algales/bacteriales reemplazadas por pirita sedim<strong>en</strong>taria<br />
bajo condiciones <strong>de</strong> laboratorio [9].<br />
Análisis <strong>de</strong> EED<br />
Los análisis EED (Fig. 2) fueron realizados a estructuras como cocoi<strong>de</strong>s y “teeth & sockets”<br />
mostrando valores <strong>de</strong> carbono (C) <strong>de</strong> 76.39%Wt y 39.76%Wt respectivam<strong>en</strong>te, mi<strong>en</strong>tras que <strong>en</strong> los<br />
cristales <strong>de</strong> pirita no asociados a estructuras biomórficas el C estuvo aus<strong>en</strong>te. Esto sugiere que el C está<br />
asociado a las bioestructuras lo que permite sugerir un orig<strong>en</strong> biogénico <strong>de</strong> las mismas; sin embargo,<br />
análisis elem<strong>en</strong>tales más precisos <strong>de</strong>b<strong>en</strong> ser realizados para confirmar esta hipótesis.<br />
Conclusiones<br />
D<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> los l<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> pirita analizados mediante el MEB, se reportan 6 tipos <strong>de</strong> estructuras<br />
divididas <strong>en</strong> dos grupos: a) biogénicas (cocoi<strong>de</strong>s, bastones, diatomeas y esferas no <strong>de</strong>terminadas) y b)<br />
no biogénicas asociadas a actividad orgánica (superficies lisas y teeth & sockets, y tubos.<br />
Morfológicam<strong>en</strong>te, las bioestructuras son similares a estructuras microscópicas biogénicas reportadas<br />
por diversos autores <strong>en</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>tes localida<strong>de</strong>s y tiempos geológicos <strong>de</strong>l mundo.<br />
Los análisis EED <strong>de</strong> estas estructuras muestran valores <strong>de</strong> C medios a altos <strong>en</strong> las bioformas,<br />
mi<strong>en</strong>tras que <strong>en</strong> los cristales <strong>de</strong> pirita no asociados a estructuras biomórficas el C estuvo aus<strong>en</strong>te. Esto<br />
indica que el C está asociado a las bioestructuras lo que permite sugerir un orig<strong>en</strong> biogénico <strong>de</strong> las<br />
mismas. El estudio <strong>de</strong> bioestructuras <strong>en</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria, tal como es el caso <strong>de</strong> las formas<br />
<strong>en</strong>contradas <strong>en</strong> los l<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria <strong>de</strong> la localidad <strong>de</strong> Xilitla, S. L. P., son clave para la<br />
prospección <strong>de</strong> vida <strong>en</strong> otros cuerpos <strong>de</strong>l Sistema Solar, como por ejemplo Marte, <strong>en</strong> don<strong>de</strong> se han<br />
<strong>en</strong>contrado evid<strong>en</strong>cias indirectas (pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> óxidos <strong>de</strong> hierro cristalinos [10] así como sulfatos [11])<br />
<strong>de</strong> la exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> pirita <strong>en</strong> rocas sedim<strong>en</strong>tarias. Esto, sugiere la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> sistemas acuáticos
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 61<br />
análogos a aquellos exist<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> la Tierra, <strong>en</strong> don<strong>de</strong> la pirita sedim<strong>en</strong>taria está pres<strong>en</strong>te y la vida<br />
microbiana prospera.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
Este trabajo fue parcialm<strong>en</strong>te financiado por el Fondo <strong>de</strong> Investigación para la Educación SEP-<br />
CONACYT Proyecto No. 83849.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] J. M. Schopf, E. G. Ehlers, D.V. Stiles, J. D. Birle, Proc. Amer. Philos. Soc. 109, 228-308<br />
(1965).<br />
[2] R. L. Folk, J. Sedim<strong>en</strong>t. Petrol. 63, 990-999 (1993).<br />
[3] J. Schieber, Geology. 30(6), 531-534 (2002).<br />
[4] J. Schieber, PALAIOS. 17, 104-109 (2002).<br />
[5] T. D. Brock et al., Microbiología (Pr<strong>en</strong>tice-Hall Hispanoamericana, México, ed. 4, 1987).<br />
[6] H. Des Abbayes et al., Botánica: vegetales inferiores (Reverté, Barcelona, 1989).<br />
[7] B. Jones, R. W. R<strong>en</strong>aut, K. O. Konhauser, Sedim<strong>en</strong>tology. 52, 1229-1252 (2005).<br />
[8] S. Sur, J. Schieber, S. Banerjee, J. Earth Syst. Sci. 115(1), 61-66 (2006).<br />
[9] J. Schieber, M. Glamoclija, K. Thais<strong>en</strong>, LPSC. XXX<strong>VIII</strong>. 1626.pdf. (2007).<br />
[10] C. M. Egglestone, B. A. Parkinson, E. S. Bramlett, Goldsmith Conf. Abst., A261 (2010).<br />
[11] L. Lefticariu, L. M. Pratt, J. A. Laverne, LPSC XXX<strong>VIII</strong>. 1953.pdf. (2006).<br />
Figuras<br />
Fig. 1. Estructuras microscópicas <strong>en</strong> pirita sedim<strong>en</strong>taria. A) Cocoi<strong>de</strong>s. B) Bacilos. C) Diatomeas. D)<br />
Esfera lisa no <strong>de</strong>terminada. E) Teeth & Sockets. F) Estructura tubular.
Figura 2. Imag<strong>en</strong> <strong>de</strong> un EED <strong>de</strong> bioestructura <strong>de</strong> bastón.<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 62
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: GEOFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 63<br />
AVANCES SOBRE PANSPERMIA INVERSA<br />
Roberto Vázquez, Instituto <strong>de</strong> Astronomía, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
(Ens<strong>en</strong>ada) vazquez@astro.unam.mx<br />
Patricia G. Núñez, Instituto <strong>de</strong> Estudios Avanzados <strong>de</strong> Baja California, A. C.<br />
Mauricio Reyes-Ruiz, Instituto <strong>de</strong> Astronomía, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Carlos E. Chávez, FIME, <strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong> Nuevo León<br />
Stephania Hernán<strong>de</strong>z, Instituto <strong>de</strong> Astronomía, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Héctor Aceves, Instituto <strong>de</strong> Astronomía, <strong>Universidad</strong> Nacional Autónoma <strong>de</strong> México<br />
Introducción<br />
Los meteoritos marcianos son fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> corteza arrojados hacia el espacio exterior como<br />
resultado <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s impactos <strong>de</strong> asteroi<strong>de</strong>s y cometas con Marte. Luego <strong>de</strong> salir <strong>de</strong>l planeta, los<br />
meteoritos viajaron a través <strong>de</strong>l espacio para posteriorm<strong>en</strong>te llegar a la superficie <strong>de</strong> la Tierra [1]. Del<br />
mismo modo, es válido p<strong>en</strong>sar que material <strong>de</strong> la corteza terrestre, acelerado por un gran impacto,<br />
pueda resultar <strong>en</strong> la exportación <strong>de</strong> material biológico hacia otros cuerpos <strong>de</strong>l Sistema Solar. Esto se<br />
conoce como “Panspermia inversa” o “Litopanspermia” [2,3]. De hecho, ya se ha hecho trabajo, tanto<br />
teórico como experim<strong>en</strong>tal acerca <strong>de</strong> la viabilidad <strong>de</strong> que organismos terrestres resistan tales procesos<br />
[4].<br />
El pres<strong>en</strong>te proyecto [5], el cual consta <strong>de</strong> tres fases, ti<strong>en</strong>e como objetivo fundam<strong>en</strong>tal estudiar<br />
la posibilidad <strong>de</strong> que granos <strong>de</strong> pol<strong>en</strong> terrestre puedan haber sido transportados a otros planetas por<br />
medio <strong>de</strong>l mecanismo <strong>de</strong> “Panspermia inversa”<br />
Objetivos<br />
Fase I<br />
Analizar el <strong>de</strong>stino <strong>de</strong>l material residual eyectado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la Tierra <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un impacto<br />
meteorítico. Para ello realizamos simulaciones numéricas <strong>de</strong> la dinámica <strong>de</strong> una gran colección <strong>de</strong><br />
partículas <strong>de</strong> prueba lo que nos permitió <strong>de</strong>terminar la probabilidad y las condiciones necesarias para<br />
que el material eyectado pudiera alcanzar a otros planetas <strong>de</strong>l Sistema Solar.<br />
Tanto la sección <strong>de</strong> RESULTADOS como la <strong>de</strong> CONCLUSIONES se refier<strong>en</strong> a esta fase <strong>de</strong>l<br />
proyecto.<br />
Fase II<br />
Estudiar los granos <strong>de</strong> pol<strong>en</strong> <strong>de</strong> especies resist<strong>en</strong>tes para conocer su viabilidad bajo condiciones<br />
extremas, tanto <strong>en</strong> el medio interplanetario como <strong>en</strong> la superficie <strong>de</strong> otros planetas. El grano <strong>de</strong> pol<strong>en</strong><br />
forma un polvo que pue<strong>de</strong> ser fino o grueso, el cual conti<strong>en</strong>e los microgametofitos <strong>de</strong> la semilla <strong>de</strong> las<br />
plantas, las cuales produc<strong>en</strong> los gametos masculinos (células espermáticas). Una pared protectora (la<br />
exina) hecha <strong>de</strong> un material llamado esporopol<strong>en</strong>ina, convierte al pol<strong>en</strong> <strong>en</strong> una estructura muy<br />
resist<strong>en</strong>te a las condiciones ambi<strong>en</strong>tales adversas. Se sabe que el grano <strong>de</strong> pol<strong>en</strong> muestra una alta
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 64<br />
resist<strong>en</strong>cia a técnicas <strong>de</strong> laboratorio muy severas, algunas <strong>de</strong> las cuales incluy<strong>en</strong> ácidos y otras<br />
sustancias para limpiar la exina y estudiar mejor sus compon<strong>en</strong>tes.<br />
A la fecha se han <strong>de</strong>sarrollado mo<strong>de</strong>los para la estratificación <strong>de</strong> la exina que indican que<br />
cuanto más compleja es su estructura, mayor es su resist<strong>en</strong>cia a las condiciones extremas [6]. Aunque<br />
exist<strong>en</strong> varios estudios refer<strong>en</strong>tes a la arquitectura <strong>de</strong>l grano <strong>de</strong> pol<strong>en</strong> y su viabilidad bajo diversos<br />
ambi<strong>en</strong>tes, no exist<strong>en</strong> estudios astrobiológicos acerca <strong>de</strong> la viabilidad <strong>de</strong>l pol<strong>en</strong> <strong>en</strong> el espacio exterior ni<br />
<strong>en</strong> las atmósferas <strong>de</strong> otros planetas. Hasta este mom<strong>en</strong>to, nuestro equipo ha obt<strong>en</strong>ido muestras <strong>de</strong><br />
granos <strong>de</strong> pol<strong>en</strong> <strong>de</strong> algunas especies resist<strong>en</strong>tes las cuales se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran <strong>en</strong> proceso <strong>de</strong> caracterización y<br />
análisis (por ejemplo, <strong>en</strong> la Fig. 1 se muestra una fotografía <strong>de</strong> pol<strong>en</strong> <strong>de</strong> Opuntia littorallis).<br />
Fase III<br />
Estudiar las condiciones físicas relacionadas con la <strong>en</strong>trada a otro planeta <strong>de</strong>l “transportador <strong>de</strong><br />
pol<strong>en</strong>”. Esta etapa <strong>de</strong>l viaje interplanetario <strong>de</strong>l material biológico es la m<strong>en</strong>os estudiada <strong>de</strong> todas. Esto<br />
se <strong>de</strong>be a que <strong>en</strong> su ingreso <strong>de</strong> alta velocidad a la atmósfera <strong>de</strong> un planeta, el cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to por fricción<br />
<strong>de</strong>rrite la superficie <strong>de</strong>l meteorito y el flujo <strong>de</strong> vi<strong>en</strong>to remueve la roca líquida <strong>en</strong>friando el reman<strong>en</strong>te.<br />
Debido a que el tiempo <strong>en</strong> que el meteorito cruza la atmósfera es muy corto (unos cuantas <strong>de</strong>c<strong>en</strong>as <strong>de</strong><br />
segundos) solam<strong>en</strong>te la capa superficial <strong>de</strong>l mismo (<strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> 1 mm) se fun<strong>de</strong>, y el interior <strong>de</strong>l<br />
meteorito no se cali<strong>en</strong>ta significativam<strong>en</strong>te [7]. De manera que esta fase <strong>de</strong>l trayecto interplanetario no<br />
repres<strong>en</strong>ta un gran peligro para el material biológico cont<strong>en</strong>ido <strong>en</strong> el interior <strong>de</strong>l meteorito.<br />
Para meteoritos <strong>de</strong> tamaños mo<strong>de</strong>rados (<strong>de</strong> c<strong>en</strong>tímetros a metros) como los m<strong>en</strong>cionados aquí,<br />
g<strong>en</strong>eralm<strong>en</strong>te se consi<strong>de</strong>ra que el impacto con la superficie <strong>de</strong>l planeta blanco ocurre a la velocidad<br />
terminal <strong>en</strong> la atmósfera <strong>de</strong> dicho planeta (300 m/s para Marte y 10 m/s para V<strong>en</strong>us <strong>en</strong> la actualidad).<br />
En este caso, las fuerzas g<strong>en</strong>eradas durante el impacto final son mucho m<strong>en</strong>ores que aquellas a las que<br />
se sometió el material al ser eyectado. De tal manera que el efecto <strong>de</strong>l impacto a baja velocidad<br />
contribuye a mezclar el cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong>l meteorito con el material <strong>en</strong> el sitio <strong>de</strong> impacto [8]. Esta fase <strong>de</strong>l<br />
proyecto ha sufrido cierto retraso <strong>en</strong> su inicio, pero esperamos que <strong>en</strong> el transcurso <strong>de</strong>l segundo año <strong>de</strong>l<br />
proyecto se pueda iniciar sin mayor problema.<br />
Resultados<br />
Hemos calculado la trayectoria <strong>de</strong> un conjunto <strong>de</strong> partículas que repres<strong>en</strong>tan el material eyectado<br />
<strong>de</strong> la Tierra, como resultado <strong>de</strong> un gran impacto <strong>de</strong> un cometa o asteroi<strong>de</strong>, para <strong>de</strong>terminar su<br />
probabilidad <strong>de</strong> colisión con distintos cuerpos <strong>de</strong>l Sistema Solar. Se han explorado varias velocida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> eyección, así como difer<strong>en</strong>tes configuraciones planetarias iniciales, basados <strong>en</strong> simulaciones <strong>de</strong><br />
163,842 partículas sobre un periodo <strong>de</strong> 30,000 años. En concordancia con trabajos previos [3],<br />
<strong>en</strong>contramos que el material terrestre pue<strong>de</strong> llegar a la Luna, V<strong>en</strong>us, e incluso regresar <strong>de</strong> vuelta a la<br />
Tierra <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un periodo <strong>de</strong> varios miles <strong>de</strong> años <strong>en</strong> el espacio. Por primera vez se predice que el<br />
material <strong>de</strong> la Tierra también pue<strong>de</strong> alcanzar, así como a Júpiter e incluso a Saturno.<br />
Conclusiones<br />
1. En colisiones con velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> impacto U > 2Vesc, una cantidad significativa <strong>de</strong> material (<strong>de</strong>l<br />
ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> unos cuantos puntos porc<strong>en</strong>tuales) regresará a la Tierra <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> permanecer m<strong>en</strong>os<br />
<strong>de</strong> 10,000 años <strong>en</strong> el espacio interplanetario.<br />
2. El transporte <strong>de</strong> material hacia V<strong>en</strong>us y la Luna pue<strong>de</strong> ocurrir mi<strong>en</strong>tras U ≳ 2Vesc.<br />
3. La transfer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> material a Marte requiere una velocidad <strong>de</strong> eyección sólo ligeram<strong>en</strong>te<br />
mayor a la velocidad <strong>de</strong> escape <strong>de</strong> la Tierra: m<strong>en</strong>os <strong>de</strong> un 5% adicional.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 65<br />
4. El transporte <strong>de</strong> material <strong>de</strong> la corteza terrestre hacia la vecindad <strong>de</strong> Júpiter y Saturno requiere<br />
velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> impacto U ≈ 3 Vesc, y pue<strong>de</strong> ocurrir sólo si el impacto ocurre <strong>en</strong> la cara <strong>de</strong>l<br />
planeta que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra vi<strong>en</strong>do hacia la dirección <strong>de</strong> su movimi<strong>en</strong>to orbital.<br />
5. Una fracción importante, <strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> <strong>de</strong>l 40%, <strong>de</strong> todo el material que llega a otros planetas<br />
d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l tiempo consi<strong>de</strong>rado <strong>en</strong> nuestras simulaciones, lo hac<strong>en</strong> <strong>en</strong> 10,000 años o m<strong>en</strong>os.<br />
Estos resultados se publicaron reci<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te <strong>en</strong> la revista Icarus [9], aunque ya muchos medios<br />
hablaban sobre sus implicaciones [http://www.bbc.co.uk/news/sci<strong>en</strong>ce-<strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>t-14637109],<br />
[http://news.discovery.com/space/has-earth-brand-life-see<strong>de</strong>d-the-galaxy-110822.html].<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
Este es un proyecto apoyado por el CONACYT 128563.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] H. J. Melosh, Geology, 13, 144-148 (1985)<br />
[2] C. Mileikowsky, F. A. Cucinotta, J. W. Wilson, B. Gladman, G. Horneck, L. Lin<strong>de</strong>gr<strong>en</strong>, J.<br />
Melosh,<br />
H. Rickman, M. Valton<strong>en</strong>, J. Q. Zh<strong>en</strong>g, Icarus, 145, 391-427 (2000).<br />
[3] B. Gladman, L. Dones, H. F. Levison, J. A. Burns, Astrobiology, 5, 483-496 (2005).<br />
[4] G. Horneck, D. Stöffler, S. Ott, U. Hornemann, C. S. Cockell, R. Moeller, C. Meyer, J. P.<br />
P. <strong>de</strong> Vera, J. Fritz, S. Scha<strong>de</strong>, N. A. Artemieva. Astrobiology, 8, 17-14 (2008).<br />
[5] R. Vázquez, P. G. Núñez, M. reyes-Ruiz, C. E. Chávez, zS. Hernán<strong>de</strong>z, Y. Oceguera, S. Gil,<br />
P. F. Guillén, S. Rodríguez, A. Segura, F. J. Martín-Torres, L. Olguín, trabajo pres<strong>en</strong>tado <strong>en</strong><br />
ORIGINS 2011: ISSOL and Bioastronomy Joint International Confer<strong>en</strong>ce, Montpellier,<br />
Francia, 3-8 <strong>de</strong> Julio <strong>de</strong> 2011.<br />
[6] J. R. Rowley, A. O. Dahl, S. S<strong>en</strong>gupta, J. S. Rowley, Palynology, 5, 107-152 (1981).<br />
[7] P. Fajardo-Cavazos, A. C. Schuerger, W. L. Nicholson, Acta Astronautica, 60, 534-540<br />
(2007).<br />
[8] R. M. E. Mastrapa, H. Glanzberg, J. N., Head, H. J. Melosh, W. L. Nicholson, trabajo<br />
pres<strong>en</strong>tado <strong>en</strong> XXXI Lunar and Planetary Sci<strong>en</strong>ce Confer<strong>en</strong>ce, Houston, Texas, EEUU, 13-<br />
17 <strong>de</strong> marzo <strong>de</strong> 2000.<br />
[9] M. Reyes-Ruiz, C. E. Chávez, H. Aceves, M. S. Hernán<strong>de</strong>z, R. Vázquez, P. G. Núñez,<br />
Icarus, 220, 777-786 (2012).<br />
Figuras<br />
Fig. 1. Grano <strong>de</strong> pol<strong>en</strong> <strong>de</strong> Opuntia littorallis.
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: GEOFÍSICA<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 66<br />
BIOCHAR: UNA ESTRATEGIA DE MITIGACIÓN DE CALENTAMIENTO GLOBAL EN LA<br />
TIERRA, PARA DESPUÉS LOGRAR UNA ECOPOIESIS EN MARTE<br />
Ramón A. Bacre González, Instituto <strong>de</strong> Geología, U.N.A.M.<br />
cocodrilo.pechuga@gmail.com<br />
Introducción<br />
Robert Hall Haynes concibió el término ecopoiesis (<strong>de</strong>l griego: “hacer una casa para la vida”)<br />
para <strong>de</strong>scribir el proceso <strong>de</strong> establecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> un ecosistema, o biosfera, <strong>en</strong> un planeta inerte [1]. En la<br />
actual misión <strong>de</strong>l Mars Sci<strong>en</strong>ce Laboratory (MSL), <strong>de</strong> la National Aeronautics and Space<br />
Administration (NASA) al planeta Marte, se analiza si exist<strong>en</strong> o existieron las condiciones a<strong>de</strong>cuadas<br />
para hospedar vida <strong>en</strong> el planeta rojo [1**]. En caso <strong>de</strong> no <strong>en</strong>contrar evid<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> un posible <strong>de</strong>sarrollo<br />
<strong>de</strong> vida marciana, la información <strong>de</strong>rivada <strong>de</strong> los análisis <strong>de</strong> suelo, rocas, atmósfera, radiación y agua<br />
<strong>de</strong> la misión <strong>en</strong> el planeta rojo, permitirá el planteami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la introducción <strong>de</strong> la vida terrestre <strong>en</strong><br />
Marte [2].<br />
En un contexto terrestre, el Panel Intergubernam<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> Cambio Climático (IPCC) pres<strong>en</strong>ta <strong>en</strong><br />
su cuarto reporte <strong>de</strong>l año 2007, como un objetivo <strong>de</strong> mitigación, el alcanzar y mant<strong>en</strong>er una<br />
conc<strong>en</strong>tración atmosférica <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 350 ppmv <strong>de</strong> CO2 <strong>en</strong> la atmósfera [1*]. Para lograr esa<br />
conc<strong>en</strong>tración, se propon<strong>en</strong> mecanismos económicos, políticas <strong>de</strong> gobierno, <strong>de</strong>sarrollo tecnológico e<br />
inclusión social, <strong>en</strong>tre otros. D<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l objetivo principal <strong>de</strong> este trabajo, se pres<strong>en</strong>ta una opción <strong>de</strong><br />
mitigación efici<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to global <strong>en</strong> el planeta Tierra, haci<strong>en</strong>do énfasis <strong>en</strong> la necesidad <strong>de</strong><br />
a<strong>de</strong>cuar las condiciones terrestres a nuestros requerimi<strong>en</strong>tos, antes <strong>de</strong> empr<strong>en</strong><strong>de</strong>r un int<strong>en</strong>to por hacerlo<br />
<strong>en</strong> otro planeta.<br />
La opción que se pres<strong>en</strong>ta es la estabilización <strong>de</strong> residuos <strong>de</strong> materia orgánica por medio <strong>de</strong><br />
pirólisis <strong>de</strong> baja temperatura, 350-500 °C, para producir carbón vegetal. Éste material producto <strong>de</strong> la<br />
pirólisis, es conocido como <strong>en</strong> la literatura como biochar [3]. Es un material rico <strong>en</strong> carbono orgánico<br />
recalcitrante que pue<strong>de</strong> ser introducido <strong>en</strong> la matriz <strong>de</strong>l suelo para la captura <strong>de</strong> carbono y a su vez<br />
<strong>en</strong>riquecer la fracción orgánica necesaria para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> vida vegetal y microbiana <strong>en</strong> el suelo.<br />
De acuerdo con Woodrow et al, para alcanzar la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> 350 ppmv <strong>de</strong> CO2 atmosférico, es<br />
necesario retirar alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 35 Gt <strong>de</strong> CO2 para el año 2030 y la aplicación <strong>de</strong>l biochar <strong>en</strong> el suelo <strong>de</strong><br />
manera global, podría ser una solución muy efectiva [4].<br />
El campus <strong>de</strong> Ciudad Universitaria <strong>de</strong> la UNAM, se ha tomado como objeto <strong>de</strong> estudio <strong>en</strong> la<br />
pres<strong>en</strong>te investigación, <strong>en</strong> vista <strong>de</strong> que se manejan aproximadam<strong>en</strong>te 1500 t/año <strong>de</strong> residuos<br />
prov<strong>en</strong>i<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> sus áreas ver<strong>de</strong>s, que ti<strong>en</strong><strong>en</strong> como <strong>de</strong>stino final la planta <strong>de</strong> composteo <strong>de</strong> la misma<br />
UNAM. De este material orgánico se <strong>de</strong>sconoce tanto la proporción <strong>de</strong> carbono orgánico recalcitrante<br />
(COR) <strong>en</strong> la composta producida, como la cantidad <strong>de</strong> carbono orgánico mineralizado y liberado a la<br />
atmósfera <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> CO2.<br />
Los residuos resultantes <strong>de</strong> la jardinería urbana y los <strong>de</strong>rivados <strong>de</strong> las podas y residuos <strong>de</strong><br />
cosecha <strong>de</strong> un número consi<strong>de</strong>rable <strong>de</strong> cultivos <strong>en</strong> el medio rural, tradicionalm<strong>en</strong>te han sido la materia<br />
prima para la g<strong>en</strong>eración <strong>de</strong> compostas; sin embargo, para los residuos <strong>de</strong> naturaleza leñosa <strong>de</strong>rivados
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 67<br />
<strong>de</strong> estas mismas activida<strong>de</strong>s y su transformación a través <strong>de</strong> la pirólisis, pue<strong>de</strong> resultar ambi<strong>en</strong>tal y<br />
económicam<strong>en</strong>te más productiva.<br />
Metodología<br />
Por lo antes expuesto, es necesario conocer el r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> carbono orgánico recalcitrante <strong>en</strong><br />
forma <strong>de</strong> biochar, evaluando previam<strong>en</strong>te la composición, a fin <strong>de</strong> que este tipo <strong>de</strong> procesos puedan<br />
ser utilizados como alternativas para el <strong>de</strong> manejo <strong>de</strong> residuos a nivel global. De forma paralela se<br />
pue<strong>de</strong> conocer la cantidad <strong>de</strong> carbono orgánico mineralizado que escapa a la atmósfera <strong>en</strong> forma <strong>de</strong><br />
CO2 durante el proceso.<br />
Para este propósito, se utilizó un cilindrico metálico diseñado para la pirólisis <strong>de</strong> baja<br />
temperatura, con capacidad <strong>de</strong> 12 Kg/carga, con intervalo <strong>de</strong> temperatura <strong>de</strong> operación <strong>de</strong> 250-400°C,<br />
durante 180 min para la producción <strong>de</strong> biochar.<br />
El cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> carbono antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l proceso, es evaluado por medio <strong>de</strong> análisis<br />
elem<strong>en</strong>tal <strong>en</strong> el laboratorio <strong>de</strong> fisicoquímica <strong>de</strong> suelos <strong>en</strong> el Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM.<br />
Resultados<br />
Al mom<strong>en</strong>to <strong>de</strong> realizar éste resum<strong>en</strong> <strong>en</strong> ext<strong>en</strong>so, los resultados están si<strong>en</strong>do procesados y se<br />
espera el contar con ellos <strong>en</strong> la pres<strong>en</strong>tación <strong>de</strong>l poster con las tablas y figuras correspondi<strong>en</strong>tes.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Haynes, R. (1990). Ecce Ecopoiesis: Playing God on Mars. MoruI Expertise , 161-183.<br />
[2] Haynes, R. H., & McKay, C. P. (1992). The implantation of life on Mars: Feasibility and<br />
motivation. Advanced Space Research , 12 (4), (4)133-140.<br />
[3] Lehman, J. (2006). Biochar sequestration in Terrestrial Ecosystems: A review. Mitigation and<br />
Adaptation Strategies for Global Change (11), 403-427.<br />
[4] Woodrow, W. II, & Chrisman, R. (2009). Chall<strong>en</strong>ges in Global Warming: Reduced emissions<br />
and sequestration. Milk<strong>en</strong> Institute; Atodyne Technologies and Affiliate Faculty, Forest<br />
Resources, UW, Seattle, Washington, USA.<br />
[5] Rogner, H.-H., Zhou, D., Bradley, R., Crabbé, P., Ed<strong>en</strong>hofer, O., Hare, B., y otros. (2007).<br />
Introduction. In Climate Change 2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the<br />
Fourth Assessm<strong>en</strong>t Report of the Intergovernm<strong>en</strong>tal Panel on Climate Change. Cambridge,<br />
United Kingdom and New York, NY, USA.: Cambridge University Press.<br />
[6] NASA. (2012). Mars Sci<strong>en</strong>ce Laboratory. Recuperado el 07 <strong>de</strong> Agosto <strong>de</strong> 2012, <strong>de</strong> Overview:<br />
http://mars.jpl.nasa.gov/msl/mission/overview/
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 68<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: QUÍMICA PLANETARIA<br />
LA IMPORTANCIA DE LA DETECCIÓN DE LITIO EN LA SUPERFICIE DE MARTE<br />
María Colín-García, Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM<br />
mcolin@geologia.unam.mx<br />
Grupo SIOV<br />
Alejandro Heredia, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM; C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Tecnología Mecánica y<br />
Automatización, TEMA, <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong> Aveiro, Portugal,<br />
Julio Valdivia Silva, NASA, USA<br />
Hugo Beraldi, Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM<br />
Alicia Negrón-M<strong>en</strong>doza, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM<br />
Héctor Durand-Manterola, Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM<br />
José Luis García-Martínez, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM<br />
Sergio Ramos Bernal, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM<br />
Fernando Ortega Gutiérrez, Instituto <strong>de</strong> Geología, UNAM<br />
Introducción<br />
El orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la vida tal como la conocemos se basa <strong>en</strong> la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> agua líquida, un compuesto<br />
químico simple formado por hidróg<strong>en</strong>o y oxíg<strong>en</strong>o, el primer y tercer elem<strong>en</strong>to más abundantes <strong>de</strong>l<br />
Universo, respectivam<strong>en</strong>te. El litio (Li), por su parte, es el tercer elem<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la tabla periódica y fue<br />
sintetizado durante el Big Bang junto con el hidróg<strong>en</strong>o y el helio. Debido a su solubilidad extrema,<br />
forma parte <strong>de</strong> la composición <strong>de</strong> algunas arcillas, y pue<strong>de</strong> formar también algunas sales poco comunes<br />
que precipitan al evaporarse los cuerpos <strong>de</strong> agua. El pequeño tamaño iónico <strong>de</strong>l Li, similar al <strong>de</strong>l<br />
magnesio, favorece su incorporación <strong>en</strong> la estructura <strong>de</strong>l olivino y el pirox<strong>en</strong>o, las principales fases que<br />
forman el manto <strong>de</strong> los planetas terrestres. Sin embargo, <strong>en</strong> conjunto el Li es un elem<strong>en</strong>to escaso <strong>en</strong> la<br />
naturaleza (alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 2 ppm <strong>en</strong> el manto <strong>de</strong> la Tierra), pero su cont<strong>en</strong>ido se pue<strong>de</strong> increm<strong>en</strong>tar hasta<br />
<strong>en</strong> un ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> magnitud <strong>en</strong> basaltos alterados y <strong>en</strong> espilitas que datan <strong>de</strong>l Arcaico. En este trabajo se<br />
sugiere que la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> Litio <strong>en</strong> rocas ígneas o sedim<strong>en</strong>tarias <strong>en</strong> las proporciones <strong>de</strong> varias <strong>de</strong>c<strong>en</strong>as<br />
<strong>de</strong> ppm <strong>en</strong> la superficie <strong>de</strong> Marte, implicaría la acción <strong>de</strong> sistemas hidrotermales sub-acuosos y subaéreos,<br />
y por lo tanto, la pres<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> el pasado <strong>de</strong> lagos u océanos, con volúm<strong>en</strong>es y duración<br />
consi<strong>de</strong>rables, lo que aum<strong>en</strong>taría las posibilida<strong>de</strong>s para que se diera el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la vida <strong>en</strong> ese planeta.<br />
Propieda<strong>de</strong>s g<strong>en</strong>erales <strong>de</strong>l Li<br />
El litio ti<strong>en</strong>e el calor específico más alto <strong>en</strong>tre los sólidos, y por lo tanto pres<strong>en</strong>ta una capacidad<br />
<strong>de</strong> transfer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> calor elevado. En su forma iónica ti<strong>en</strong>e un número <strong>de</strong> coordinación <strong>de</strong> <strong>en</strong>tre <strong>de</strong> 4 a<br />
8, y la relación carga/tamaño es muy alta, lo que lo hace un ión pequeño altam<strong>en</strong>te cargado; todo ello<br />
resulta <strong>en</strong> propieda<strong>de</strong>s consi<strong>de</strong>rablem<strong>en</strong>te difer<strong>en</strong>te <strong>de</strong> otros iones similares como el sodio y el potasio.<br />
En solución acuosa, el Li exhibe propieda<strong>de</strong>s únicas como son: presión <strong>de</strong> vapor muy baja y el<br />
abatimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> congelación <strong>de</strong>l agua, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> otras propieda<strong>de</strong>s coligativas, lo que amplía<br />
el intervalo <strong>de</strong> disponibilidad <strong>de</strong> agua líquida. El litio muestra características que son consist<strong>en</strong>tes con<br />
el grupo <strong>de</strong> metales alcalinos (Grupo IA <strong>de</strong> la tabla periódica) al cual pert<strong>en</strong>ece. Sin embargo, pres<strong>en</strong>ta<br />
algunas singularida<strong>de</strong>s, tales como su reactividad, similar al magnesio (Grupo 2A). Por ejemplo, <strong>en</strong> una
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 69<br />
reacción importante, el litio pue<strong>de</strong> combinarse con el nitróg<strong>en</strong>o (N2) dando lugar al nitruro <strong>de</strong> litio, una<br />
reacción parecida sólo a la que pres<strong>en</strong>ta el Mg: 6Li(s) + N2(g) →2Li3N(s)<br />
Algunas sales comunes <strong>de</strong> litio son el borato, el carbonato, el nitrato y el borohidruro (LiBH4).<br />
Con grafito, se forma el carburo <strong>de</strong> litio (Li2C2), que forma parte <strong>de</strong> una amplia gama <strong>de</strong> compuestos<br />
<strong>de</strong> carbono-litio. A<strong>de</strong>más, con compuestos orgánicos se forman compuestos <strong>de</strong> organo-litio<br />
caracterizados por t<strong>en</strong>er un <strong>en</strong>lace coval<strong>en</strong>te directo <strong>en</strong>tre los átomos <strong>de</strong> carbono y el <strong>de</strong> litio, lo cual<br />
g<strong>en</strong>era bases extremadam<strong>en</strong>te reactivas.<br />
Li fu<strong>en</strong>tes e isótopos<br />
Hay dos procesos por los que los planetas pued<strong>en</strong> adquirir litio. El primero es el litio original, el<br />
primordial, que estaba cont<strong>en</strong>ido <strong>en</strong> la nebulosa y que fue añadido al planeta durante su formación. El<br />
segundo es el resultado <strong>de</strong> una fisión nuclear por el impacto <strong>de</strong> los rayos cósmicos <strong>de</strong> alta <strong>en</strong>ergía. Los<br />
isótopos <strong>de</strong>l Li son escasos <strong>en</strong> el universo, sin embargo se v<strong>en</strong> <strong>en</strong>riquecidos por la acción <strong>de</strong> los rayos<br />
cósmicos <strong>en</strong> el medio interestelar; cuando los protones golpean los núcleos <strong>de</strong> átomos pesados (como el<br />
oxíg<strong>en</strong>o y el carbono) los fragm<strong>en</strong>tan, produci<strong>en</strong>do elem<strong>en</strong>tos más ligeros como el litio [1].<br />
El bombar<strong>de</strong>o <strong>de</strong> rayos cósmicos <strong>en</strong> la superficie <strong>de</strong> un planeta durante miles <strong>de</strong> millones <strong>de</strong> años<br />
es capaz <strong>de</strong> producir cantida<strong>de</strong>s sustanciales <strong>de</strong> Li cosmogénico, esto es particularm<strong>en</strong>te importante <strong>en</strong><br />
atmósferas ricas <strong>en</strong> CO2 o <strong>en</strong> superficies que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> agua. Después <strong>de</strong> la <strong>de</strong>saparición <strong>de</strong> la<br />
atmósfera <strong>de</strong> CO2 <strong>en</strong> Marte, los rayos cósmicos <strong>de</strong>bieron interactuar básicam<strong>en</strong>te con el suelo, pero <strong>en</strong><br />
el permafrost, rico <strong>en</strong> CO2, y <strong>en</strong> los hielos polares, este bombar<strong>de</strong>o continuo podría haber producido<br />
gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> litio.<br />
Otra singularidad importante es la abundancia relativa <strong>de</strong> los dos isótopos 7 Li/ 6 Li. La abundancia<br />
ha cambiado durante los últimos 4.6 Gy y algunos autores sugier<strong>en</strong> que el 7 Li es <strong>en</strong>tre 14 y 12 veces<br />
más abundante que el 6 Li. Sin embargo, la producción <strong>de</strong> 6 Li es un proceso continuo, promovido por la<br />
acción <strong>de</strong> los rayos cósmicos, por lo que dicha proporción seguirá disminuy<strong>en</strong>do.<br />
Minerales que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> Litio y su papel <strong>en</strong> el orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la vida<br />
Muchos minerales conti<strong>en</strong><strong>en</strong> litio, este elem<strong>en</strong>to pue<strong>de</strong> ser <strong>en</strong>contrado abundantem<strong>en</strong>te <strong>en</strong><br />
salmueras naturales, salmueras asociadas a pozos petroleros, campos geotérmicos y el agua <strong>de</strong> mar. Por<br />
ejemplo, la hectorita, es un mineral raro (Na0.3 (Mg, Li) 3Si4O10 (OH) 2), una arcilla pert<strong>en</strong>eci<strong>en</strong>te al<br />
grupo <strong>de</strong> las esmectitas, capaz <strong>de</strong> formar complejos orgánicos-arcilla y podría haber contribuido al<br />
<strong>en</strong>samblaje <strong>de</strong> algunos aminoácidos y otras moléculas <strong>de</strong> importancia prebiótica.<br />
Aunque la química <strong>de</strong>l litio ha sido ampliam<strong>en</strong>te estudiada, se sabe aún poco sobre el rol que<br />
pudo haber jugado <strong>en</strong> los procesos <strong>de</strong> evolución química. Des<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista astrobiológico, el Li<br />
pudo haber jugado un papel principal alterando las propieda<strong>de</strong>s fisicoquímicas <strong>de</strong>l agua y participando<br />
<strong>en</strong> el <strong>en</strong>samblaje y coordinación <strong>de</strong> moléculas orgánicas [2]. Nuestra investigación actual está c<strong>en</strong>trada<br />
<strong>en</strong> compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r las propieda<strong>de</strong>s pot<strong>en</strong>ciales relacionadas con superficies minerales que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> litio<br />
<strong>en</strong> el <strong>en</strong>samblaje <strong>de</strong> biomoléculas importantes o sus precursores. Por ejemplo, la adsorción <strong>de</strong>l ácido<br />
cianhídrico <strong>en</strong> hectorita (Fig. 1), muestra que la adsorción se da <strong>en</strong> un porc<strong>en</strong>taje bajo,<br />
aproximadam<strong>en</strong>te 16% comparado con la adsorción <strong>en</strong> montmorillonita <strong>de</strong> sodio, <strong>en</strong> don<strong>de</strong> la adsorción<br />
es <strong>de</strong>l 100%. En este s<strong>en</strong>tido, podría suce<strong>de</strong>r que el mineral que conti<strong>en</strong>e Li esté estabilizando<br />
moléculas <strong>de</strong> agua y previni<strong>en</strong>do la adsorción <strong>de</strong> moléculas <strong>de</strong> HCN. A<strong>de</strong>más, <strong>de</strong> favorecer el<br />
auto<strong>en</strong>samblaje, los sólidos que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> Li podrían aum<strong>en</strong>tar la reactividad <strong>de</strong> moléculas orgánicas y<br />
favorecer el <strong>en</strong>samblaje <strong>de</strong> moléculas más gran<strong>de</strong>s. Estas propieda<strong>de</strong>s son parte <strong>de</strong> nuestras<br />
investigaciones actuales.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 70<br />
Conclusiones<br />
El papel pot<strong>en</strong>cial que el Litio pudo jugar <strong>en</strong> los procesos <strong>de</strong> evolución química es fundam<strong>en</strong>tal,<br />
principalm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> cuanto a que evid<strong>en</strong>cia el papel <strong>de</strong> las superficies sólidas <strong>en</strong> los procesos <strong>de</strong><br />
evolución química. Por ello, la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> este elem<strong>en</strong>to <strong>en</strong> los sistemas planetarios es muy<br />
interesante. Por otro lado, la formación <strong>de</strong>l Litio y su posterior conc<strong>en</strong>tración y fraccionami<strong>en</strong>to<br />
isotópico, por procesos acuosos a altas y bajas temperaturas pudo haber sido posible <strong>en</strong> la superficie <strong>de</strong><br />
Marte. Por ello, si la sonda Curiosity <strong>de</strong>tecta este elem<strong>en</strong>to <strong>en</strong> Marte, ello podría significar que el<br />
planeta rojo pudo haber t<strong>en</strong>ido condiciones para que se aum<strong>en</strong>tara la complejidad y se diera la<br />
evolución química, o incluso la biológica, <strong>en</strong> el planeta.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] D. Clayton, Isotopes in the cosmos. Hydrog<strong>en</strong> to Gallium (Cambridge University Press. 2003).<br />
[2] G.Müller et al. Inorg Chim Acta, 218, 121-131 (1994).<br />
Figuras<br />
Fig. 1. Adsorción <strong>de</strong> HCN <strong>en</strong> la arcilla hectorita. El porc<strong>en</strong>taje máximo <strong>de</strong> adsorción se alcanza luego<br />
<strong>de</strong> 15 min <strong>de</strong> agitación (izquierda). Las capas <strong>de</strong> agua pued<strong>en</strong> impedir la adsorción <strong>de</strong>l HCN <strong>en</strong> la<br />
superficie <strong>de</strong>l mineral (<strong>de</strong>recha).
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 71<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: QUÍMICA PLANETARIA<br />
CANTIDAD DE H2O Y CO2 DESGASADOS EN MARTE DESDE SU FORMACIÓN Y SUS<br />
IMPLICACIONES PARA LA VIDA.<br />
A. N. Medina-Amayo, Facultad <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias, UNAM gaw_closeheart@hotmail.com<br />
H.J. Durand-Manterola, Departam<strong>en</strong>to <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Espaciales, Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM.,<br />
hdurand_manterola@yahoo.com<br />
Introducción<br />
Durand-Manterola [1] estimó la cantidad <strong>de</strong> volátiles <strong>de</strong>sgasados <strong>en</strong> la historia <strong>de</strong> Marte (Figura<br />
1). En base a los valores publicados por este autor, y suponi<strong>en</strong>do que los únicos volátiles emitidos<br />
fueron H2O y CO2, obtuvimos la cantidad <strong>de</strong> estos <strong>de</strong>sgasados a lo largo <strong>de</strong>l tiempo. Esta suposición<br />
no es tan mala ya que estos dos son los principales volátiles que se <strong>de</strong>sgasan por vulcanismo.<br />
Cantidad <strong>de</strong> CO2 y <strong>de</strong> H2O <strong>en</strong> el tiempo geológico<br />
Los mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> acreción favorec<strong>en</strong> la proporción <strong>de</strong> volátiles <strong>en</strong> la zona <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> Marte<br />
respecto a la <strong>de</strong> la Tierra [2, 3, 4, 5, 6]. Según estos mo<strong>de</strong>los la razón <strong>de</strong> volátiles <strong>de</strong> Marte a la Tierra<br />
es <strong>de</strong> 8:3, es <strong>de</strong>cir, si Marte tuviera la misma masa <strong>de</strong> la Tierra t<strong>en</strong>dría 2.666 veces la cantidad <strong>de</strong><br />
volátiles <strong>de</strong> esta. Pero como la masa <strong>de</strong> Marte es 0.107 veces la masa <strong>de</strong> la Tierra <strong>en</strong>tonces la cantidad<br />
<strong>de</strong> volátiles <strong>en</strong> Marte al mom<strong>en</strong>to <strong>de</strong> su acreción seria 2.666x0.107 = 0.285 veces los volátiles<br />
acretados por la Tierra [1]. De esta fracción acretada hay que tomar la fracción <strong>de</strong>sgasada que Durand-<br />
Manterola [1] estima <strong>en</strong> 0.381, por lo tanto la cantidad <strong>de</strong> volátiles <strong>de</strong>sgasados <strong>en</strong> la historia <strong>de</strong> Marte<br />
<strong>de</strong>be ser <strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> 0.285x0.381 = 0.108 veces los volátiles <strong>de</strong>sgasados <strong>en</strong> la Tierra. En la Tierra se<br />
<strong>de</strong>sgasaron <strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> 661 Masas Atmosféricas Terrestres (MAT) (1 MAT = 5.28x10 18 kg) <strong>de</strong><br />
volátiles <strong>de</strong> los cuales 600 MAT son <strong>de</strong> agua [7]. Por otro lado Pollack [7] estimó que el inv<strong>en</strong>tario<br />
actual <strong>de</strong> volátiles <strong>en</strong> la Tierra es 10 veces más agua que CO2, es <strong>de</strong>cir, que <strong>de</strong> todos los volátiles<br />
<strong>de</strong>sgasados 1/11 es CO2 y 10/11 es H2O. Si estas proporciones son las mismas <strong>en</strong> Marte <strong>en</strong>tonces<br />
<strong>de</strong>bieron <strong>de</strong>sgasarse <strong>de</strong>l ord<strong>en</strong> <strong>de</strong> 71 MAT <strong>de</strong> volátiles <strong>de</strong> los cuales serian 64.5 MAT <strong>de</strong> agua y 6.5<br />
MAT <strong>de</strong> CO2. En la figura 2 po<strong>de</strong>mos ver la cantidad total <strong>de</strong> volátiles, la cantidad <strong>de</strong> agua y la<br />
cantidad <strong>de</strong> bióxido <strong>de</strong> carbono que se fue <strong>de</strong>sgasando a lo largo <strong>de</strong>l tiempo geológico.<br />
Des<strong>de</strong> hace 4600 Ma hasta 3400 Ma el <strong>de</strong>sgasami<strong>en</strong>to que tuvo Marte fue muy int<strong>en</strong>so (Figura<br />
3). Después <strong>de</strong> esa época el <strong>de</strong>sgasami<strong>en</strong>to disminuyó drásticam<strong>en</strong>te cambiando claram<strong>en</strong>te su<br />
t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia.<br />
Respecto al agua es muy posible que todavía se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tre ahí <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> hielo, pero <strong>en</strong> cuanto<br />
al CO2 hay un problema ya que si toda la masa <strong>de</strong>sgasada <strong>de</strong> CO2 estuviera ahí habría 8.7 bars <strong>de</strong><br />
presión y no los 6 mb que hay actualm<strong>en</strong>te. Es posible que este bióxido <strong>de</strong> carbono faltante parte <strong>de</strong> él<br />
haya sido arrastrado por el vi<strong>en</strong>to solar. Otra parte pudo per<strong>de</strong>rse con los impactos <strong>en</strong> los primeros días<br />
<strong>de</strong>l planeta. Otra parte está <strong>en</strong> los polos congelada como hielo seco. Y otra posibilidad es que exista<br />
<strong>en</strong>terrada como clatratos <strong>de</strong> CO2.<br />
Las conclusiones <strong>de</strong> este trabajo son que:<br />
1. Marte <strong>de</strong>sgasó sufici<strong>en</strong>te agua como para, si la temperatura era alta <strong>en</strong> el pasado, t<strong>en</strong>er<br />
océanos que podrían ayudar al <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la vida.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 72<br />
2. Por otro lado también <strong>de</strong>sgasó sufici<strong>en</strong>te CO2 como para t<strong>en</strong>er un efecto inverna<strong>de</strong>ro<br />
notable y t<strong>en</strong>er una temperatura que permitiera el agua líquida.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Durand-Manterola, H.J. (2003). Degassing of volatiles in the geological history of Mars.<br />
Geofísica Internacional 42: 157-162.<br />
[2] Dreibus, G. and H. Wanake. (1987). Volatiles on Earth and Mars: A Comparison. Icarus 71:<br />
225-240.<br />
[3] Dreibus, G. and H. Wanake. (1989). Supply and loss of volatile constitu<strong>en</strong>ts during the<br />
accretion of terrestrial planets. In: Origin and evolution of planetary and satellite atmosphers.<br />
Ed. S.K. Atreya, J.B. Pollack and M.S Matthews, p 268. Univ. Of Arizona Press, Tucson, Ariz,<br />
USA.<br />
[4] Ringwood, A.E. (1977). Compositor of the core and implications for the origin f the Earth.<br />
Geochem. J., 11:111-135<br />
[5] Ringwood, A.E. (1979). Origin of Earth and Moon. Springer-Verlac, New Cork.<br />
[6] Wanke, H. (1981). Constitution of terrestrial planets. Phil. Trans. Royal Soc. London A303:<br />
287-302.<br />
[7] Pollack, J.B. (1981). Atmospheres of the Terrestrial Planets. In: The new solar system. Eds.<br />
J.K. Beatty, B. O’Leary, and A. Chaikin. Sky Publishing Corporation and Cambridge<br />
University Press.<br />
Figuras<br />
Figura 1. Masa <strong>de</strong>sgasada por vulcanismo <strong>en</strong> las distintas épocas marcianas (modificada <strong>de</strong> (1))
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 73<br />
Figura 2. Masa <strong>de</strong>sgasada a lo largo <strong>de</strong>l tiempo geológico. Total (roja), H2O (morada), CO2 (ver<strong>de</strong>)<br />
Figura 3. T<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgasami<strong>en</strong>to antes y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> 3400 Ma AP.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 74<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: QUÍMICA PLANETARIA<br />
PRODUCCIÓN ABIÓTICA DE METANO EN PLANETAS TERRESTRES<br />
Andrés Guzmán Marmolejo, Posgrado <strong>en</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la Tierra, UNAM. Instituto <strong>de</strong> Geofísica. Ciudad<br />
Universitaria, Coyoacán. C.P. 04510, México D.F. México.<br />
aguzman@nucleares.unam.mx<br />
Antígona Segura, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM<br />
Elva Escobar Briones, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias <strong>de</strong>l Mar y Limnología, UNAM<br />
Introducción<br />
El metano (CH4) ha sido propuesto como una bioseñal; no obstante, pue<strong>de</strong> prov<strong>en</strong>ir <strong>de</strong> fu<strong>en</strong>tes<br />
biológicas y geológicas [1]; tal y como suce<strong>de</strong> <strong>en</strong> la Tierra, don<strong>de</strong> procesos <strong>de</strong> serp<strong>en</strong>tinización <strong>en</strong> la<br />
corteza son la principal fu<strong>en</strong>te geológica que contribuye a su abundancia atmosférica [2].<br />
Existe poca información relacionada con este tema para planetas fuera <strong>de</strong>l sistema solar [3]. No<br />
obstante, <strong>de</strong>terminar los límites máximos que el CH4 pue<strong>de</strong> alcanzar por fu<strong>en</strong>tes geológicas <strong>en</strong> planetas<br />
terrestres, será <strong>de</strong> utilidad para futuras misiones con la capacidad <strong>de</strong> analizar las atmósferas planetarias.<br />
Estas misiones podrían difer<strong>en</strong>ciar a un planeta habitable <strong>de</strong> uno habitado, si <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran abundancias<br />
<strong>de</strong> metano superiores a las formadas por sus límites máximos <strong>de</strong> producción geológica, lo que indicaría<br />
la exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> fu<strong>en</strong>tes biológicas.<br />
Formación <strong>de</strong> metano geológico<br />
Geológicam<strong>en</strong>te el CH4 se forma por la reducción <strong>de</strong> Dióxido <strong>de</strong> Carbono (CO2) disuelto <strong>en</strong> agua<br />
(CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O, reacción 1). El H2 necesario provi<strong>en</strong>e <strong>de</strong> la reacción <strong>de</strong> oxidación <strong>de</strong>l<br />
Fe 2+ durante la serp<strong>en</strong>tinización (3Fe2SiO4 + 2H2O ↔ 2Fe3O4 + 3SiO2 + 2H2, reacción 2).<br />
Basados <strong>en</strong> el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Rudge et al. [4], inferimos una ecuación <strong>de</strong> primer ord<strong>en</strong> para la<br />
velocidad <strong>de</strong> formación <strong>de</strong> H2 (vH2) <strong>de</strong> la reacción 2, vH2 = 2κ[Fe2SiO4], don<strong>de</strong> κ es la constante <strong>de</strong><br />
velocidad y [Fe2SiO4] es la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> fayalita;<br />
( ) 2<br />
2<br />
⎛ a0<br />
⎞ −α<br />
T −T<br />
0<br />
κ = κ 0 ⎜ ⎟ ⋅ e , don<strong>de</strong> a es el tamaño<br />
⎝ a ⎠<br />
<strong>de</strong>l grano <strong>de</strong> fayalita, T es la temperatura <strong>de</strong> reacción, κ0 = 10 −6 s −1 , a0 = 70 μm,<br />
α = 2.09 × 10 −4 ºC −2 y T0 = 260 ºC [5].<br />
A partir <strong>de</strong> un análisis teórico <strong>de</strong> variación <strong>de</strong> conc<strong>en</strong>traciones <strong>de</strong> la reacción 1, expresamos el<br />
r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la formación <strong>de</strong> metano como , don<strong>de</strong> Keq es la constante <strong>de</strong><br />
equilibrio <strong>de</strong> la reacción 1, [H2] es la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> H2 y x es el r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> reacción. Keq pue<strong>de</strong><br />
estimarse a partir <strong>de</strong> la <strong>en</strong>ergía libre <strong>de</strong> Gibbs estándar <strong>de</strong> reacción usando el programa SUPCRT92<br />
(http://geopig.asu.edu/) [6].<br />
Descripción <strong>de</strong> los mo<strong>de</strong>los<br />
Se empleó un mo<strong>de</strong>lo fotoquímico unidim<strong>en</strong>sional <strong>de</strong>sarrollado por Pavlov y Kasting [7] y<br />
modificado por Kharecha et al. [8] y Segura et al. [9], que <strong>de</strong>termina las abundancias al equilibrio<br />
termodinámico <strong>de</strong> 73 especies químicas, relacionadas <strong>en</strong> 359 reacciones atmosféricas. El mo<strong>de</strong>lo
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 75<br />
simula la influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l Sol sobre la atmósfera con un ángulo <strong>de</strong> c<strong>en</strong>it <strong>de</strong> 50º, dividi<strong>en</strong>do la atmósfera<br />
<strong>en</strong> 70 capas <strong>de</strong> 1 km <strong>de</strong> ancho para los planetas <strong>de</strong> 1 M⊕ y 0.5 km para los <strong>de</strong> 5 M⊕. Una v<strong>en</strong>taja <strong>de</strong><br />
éste mo<strong>de</strong>lo es su capacidad para mant<strong>en</strong>er el balance redox, mediante el balance <strong>de</strong> moléculas <strong>de</strong> H2<br />
consumidas o formadas <strong>en</strong> las difer<strong>en</strong>tes reacciones [10]. El mo<strong>de</strong>lo fue modificado para incluir el<br />
<strong>de</strong>gasami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> CH4 geológico.<br />
Acoplado al mo<strong>de</strong>lo fotoquímico se empleó un mo<strong>de</strong>lo climático (radiativo-convectivo) que<br />
calcula los perfiles <strong>de</strong> temperatura a partir <strong>de</strong> la radiación solar adsorbida por la atmósfera y su<br />
composición química. El mo<strong>de</strong>lo consi<strong>de</strong>ra una presión total <strong>de</strong> 1 bar para los planetas <strong>de</strong> 1M⊕ y 2<br />
bares para los <strong>de</strong> 5 M⊕. Las nuevas temperaturas calculadas por el mo<strong>de</strong>lo climático, sirv<strong>en</strong> como datos<br />
<strong>de</strong> <strong>en</strong>trada para que el mo<strong>de</strong>lo fotoquímico <strong>de</strong>termine las abundancias al equilibrio <strong>de</strong> las especies<br />
químicas; éstas son <strong>de</strong>vueltas al mo<strong>de</strong>lo climático para recalcular la temperatura. El proceso se repite<br />
hasta que se llega a una converg<strong>en</strong>cia.<br />
Resultados<br />
Usando las mejores condiciones para maximizar los r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>tos, estimamos que el CH4 pue<strong>de</strong><br />
alcanzar flujos <strong>de</strong> hasta 2.25×10 11 moléculas cm -2 s -1 . Estos se logran a temperaturas <strong>de</strong> 533 K que<br />
pued<strong>en</strong> existir <strong>en</strong> el interior <strong>de</strong> los sistemas hidrotermales. En la Tierra se han medido conc<strong>en</strong>traciones<br />
<strong>de</strong> CH4 <strong>de</strong> alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 2.5 mmol/kg <strong>de</strong> agua <strong>en</strong> este tipo <strong>de</strong> ambi<strong>en</strong>tes [11]. Análisis <strong>de</strong> isotopos <strong>de</strong><br />
H2 sugier<strong>en</strong> que el CH4 <strong>en</strong>contrado <strong>en</strong> las v<strong>en</strong>tilas hidrotermales <strong>en</strong><br />
The Lost City es <strong>de</strong> orig<strong>en</strong> geológico [12], aunque la discusión sobre su orig<strong>en</strong> continua aún [13]; no<br />
obstante, difer<strong>en</strong>tes estudios teóricos y experim<strong>en</strong>tales sugier<strong>en</strong> que, tanto el H2, como el CH4 pue<strong>de</strong><br />
ser formados <strong>en</strong> esos ambi<strong>en</strong>tes por procesos <strong>de</strong> serp<strong>en</strong>tinización [2,14].<br />
A partir <strong>de</strong> los flujos superficiales <strong>de</strong> CH4 calculamos su abundancia <strong>en</strong> atmósferas <strong>de</strong> planetas<br />
terrestres <strong>de</strong> 1 M⊕ y 5 M⊕ alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> una estrella similar al Sol. Los planetas fueron colocados a una<br />
distancia <strong>de</strong> su estrella <strong>de</strong> 1.13 UA y 1.16 UA para planetas <strong>de</strong> 1 M⊕ y 5 M⊕ respectivam<strong>en</strong>te, don<strong>de</strong> la<br />
temperatura mínima obt<strong>en</strong>idas están por <strong>en</strong>cima <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> congelami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l agua (Tabla 1). En<br />
todos los casos las atmósferas estuvieron libres <strong>de</strong> oxíg<strong>en</strong>o y cont<strong>en</strong>ían presiones parciales <strong>de</strong> CO2 <strong>de</strong><br />
0.01, 0.03, 0.1 y 0.3 con la cantidad necesaria <strong>de</strong> N2 para alcanzar una presión total <strong>de</strong> 1 bar para los<br />
planetas <strong>de</strong> 1 M⊕ y 2 bares para los <strong>de</strong> 5 M⊕.<br />
La tabla 2 muestra las abundancias <strong>de</strong> CH4 superficial obt<strong>en</strong>idas para todos los sistemas<br />
<strong>en</strong>sayados, don<strong>de</strong> po<strong>de</strong>mos observar que la tasa <strong>de</strong> mezclado <strong>de</strong> CH4 atmosférico aum<strong>en</strong>ta con su flujo<br />
superficial y la figura 1 muestra sus perfiles <strong>de</strong> abundancia a difer<strong>en</strong>tes alturas<br />
Com<strong>en</strong>tarios finales<br />
La capacidad <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> CH4 <strong>en</strong> planetas terrestres fue estimada <strong>en</strong> base a las propieda<strong>de</strong>s<br />
cinéticas y termodinámicas <strong>de</strong> reacciones que ocurr<strong>en</strong> <strong>en</strong> el interior <strong>de</strong> los sistemas hidrotermales,<br />
ligados a la actividad <strong>de</strong> las placas tectónicas. Val<strong>en</strong>cia et al. [15] sugiere que el tectonismo es<br />
inevitable <strong>en</strong> planetas rocosos <strong>de</strong> 1 M⊕ a 10 M⊕; aunque no es posible saber cuánta superficie <strong>de</strong> un<br />
planeta extrasolar estaría cubierta por sistemas hidrotermales. Esto no supone un problema pues<br />
nuestros cálculos están <strong>en</strong>focados a estimar un máximo posible <strong>de</strong> producción.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] J. D. Des Marais et al, Astrobiology 2, 153–81 (2002).<br />
[2] C. Marcaillou et al. Earth Planet. Sci. Lett. 303, 281-290 (2011).<br />
[3] G. Etiope, D. Z. Oehler, C. C. All<strong>en</strong>. Planet Space Sci 59, 182–195 (2011).<br />
[4] J. F. Rudge, P.B. Kelem<strong>en</strong>, M. Spiegelman, M. Earth Planet. Sci. Lett., 291, 215-227 (2010).
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 76<br />
[5] P. B. Kelem<strong>en</strong>, J. M. Matter. Proc Nat. Aca<strong>de</strong>my Sci. 105, 17295–17300 (2008).<br />
[6] J. W. Johnson, E. H. Oelkers, H. C. Helgeson. Comput. Geosci. 18, 899-947 (1992).<br />
[7] A. A. Pavlov, J. F. Kasting. Astrobiology 2, 27–41 (2002).<br />
[8] P. Kharecha, J. F. Kasting, J. Siefert. Geobiol. 3, 53–73 (2005).<br />
[9] A. Segura et al. Astron. Astrophys. 472, 665–679 (2007).<br />
[10] J. F. Kasting, L. L. Brown. En The Molecular Origins of Life. A. Brack, Ed. (Cambridge, MA,<br />
1998) pp. 35–56.<br />
[11] M. K. Tivey. Oceanography 20, 50-65 (2007).<br />
[12] G. Proskurowski, M. D. Lilley, D. S. Kelley, E. J. Olson. Chem. Geol. 229, 331-343 (2006).<br />
[13] B. Ménez, V. Pasini, D. BrunellI. Nature Geos. 5, 133-137 (2012).<br />
[14] N. H. Sleep et al. Proc. Nat. Aca<strong>de</strong>my Sci. 101, 12818-12823 (2004).<br />
[15] D. Val<strong>en</strong>cia, R. J. O’Connell. Astrophys. J. 670, 45-48 (2007).<br />
Tablas<br />
Tabla 1. Temperaturas superficiales a difer<strong>en</strong>tes flujos <strong>de</strong> CH4 y presiones parciales <strong>de</strong> CO2.<br />
Flujos <strong>de</strong> CH4<br />
(cm -2 s -1 )<br />
4.4×10 9<br />
2.25×10 10<br />
1.13×10 11<br />
2.25×10 11<br />
4.4×10 9<br />
2.25×10 10<br />
1.13×10 11<br />
2.25×10 11<br />
%F Temperaturas superficiales (K)<br />
pCO2: 0.01 pCO2: 0.03 pCO2: 0.1 pCO2: 0.3<br />
1M⊕<br />
1.6 275.08 285.25 300.02 307.28<br />
10 278.93 290.93 305.60 310.99<br />
50 286.43 300.07 309.87 316.64<br />
100 287.56 301.63 311.25 318.16<br />
5M⊕<br />
1.6 276.5 285.8 305.3 320.6<br />
10 279.3 289.9 315.7 325.4<br />
50 292.9 308.2 322.3 330.9<br />
100 298.2 309.1 324.6 332.7<br />
Tabla 2. Tasas <strong>de</strong> mezclado superficiales <strong>de</strong> CH4 a difer<strong>en</strong>tes flujos <strong>de</strong> CH4 y presiones parciales <strong>de</strong><br />
CO2.<br />
Flujos <strong>de</strong> CH4<br />
(cm -2 s -1 )<br />
4.4×10 9<br />
2.25×10 10<br />
1.13×10 11<br />
2.25×10 11<br />
4.4×10 9<br />
2.25×10 10<br />
1.13×10 11<br />
2.25×10 11<br />
%F<br />
Tasas <strong>de</strong> mezclado <strong>de</strong> CH4 atmosférico<br />
pCO2: 0.01 pCO2: 0.03 pCO2: 0.1 pCO2: 0.3<br />
1.6<br />
1M⊕<br />
8.33×10 -6<br />
1.31×10 -5 1.78×10 -5 1.75×10 -5<br />
10 6.31×10 -5 1.08×10 -4 3.26×10 -4 2.69×10 -4<br />
50 3.66×10 -3 3.78×10 -3 3.96×10 -3 4.25×10 -3<br />
100 1.02×10 -2 9.26×10 -3 9.67×10 -3 1.08×10 -2<br />
1.6<br />
5M⊕<br />
1.79×10 -6 3.30×10 -6 7.27×10 -6 9.31×10 -6<br />
10 1.26×10 -5 2.75×10 -5 1.88×10 -4 1.62×10 -4<br />
50 2.44×10 -3 2.41×10 -3 2.23×10 -3 2.24×10 -3<br />
100 5.98×10 -3 5.87×10 -3 5.62×10 -3 5.87×10 -3
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 77<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: QUÍMICA PLANETARIA<br />
INFLUENCIA DE LAS SUPERFICIES MINERALES EN EL DESARROLLO Y<br />
ESTABILIZACIÓN DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS EN CONDICIONES PREBIÓTICAS<br />
Ell<strong>en</strong> Yvette Aguilar-Ovando, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM<br />
ell<strong>en</strong>.aguilar@nucleares.unam.mx<br />
Alicia Negrón-M<strong>en</strong>doza, Instituto <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Nucleares, UNAM<br />
Introducción<br />
La condición homoquiral <strong>de</strong> ciertas moléculas orgánicas fundam<strong>en</strong>tales pres<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> los sistemas<br />
biológicos es consi<strong>de</strong>rada base <strong>en</strong> la organización <strong>de</strong> la materia orgánica capaz <strong>de</strong> manifestar y soportar<br />
la vida. Todos los sistemas biológicos conocidos, incluy<strong>en</strong>do virus y priones, pres<strong>en</strong>tan homoquiralidad<br />
<strong>en</strong> sus bloques <strong>de</strong> construcción, si<strong>en</strong>do aminoácidos <strong>de</strong> la serie L los que constituy<strong>en</strong> las proteínas, y<br />
azúcares <strong>de</strong> la serie D los que intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> las rutas metabólicas y forman parte <strong>de</strong> los ácidos<br />
nucleicos.<br />
El hecho <strong>de</strong> que esta característica sea común a todos los organismos vivos ha hecho que la<br />
búsqueda <strong>de</strong> su orig<strong>en</strong> sea un tema fundam<strong>en</strong>tal <strong>en</strong> estudios <strong>de</strong> orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la vida y evolución.<br />
Las primeras investigaciones efectuadas <strong>en</strong> este campo datan <strong>de</strong> hace aproximadam<strong>en</strong>te 80 años,<br />
y han dado múltiples <strong>en</strong>foques al problema <strong>de</strong> la aparición y mant<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> un sistema homoquiral.<br />
Por ejemplo, se han hecho consi<strong>de</strong>raciones sobre la posibilidad <strong>de</strong> procesos autocatalíticos <strong>de</strong><br />
amplificación <strong>de</strong> las variaciones estadísticas naturales <strong>de</strong> un sistema racémico [1], se ha investigado<br />
sobre la foto<strong>de</strong>strucción quirioselectiva <strong>en</strong> medios interestelares [2,3,4], y se han hecho algunos<br />
experim<strong>en</strong>tos sobre la adsorción prefer<strong>en</strong>te <strong>de</strong> las especies <strong>en</strong> las superficies cristalinas <strong>de</strong> minerales<br />
pres<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> épocas primitivas, como calcitas (CaCO3), olivino ((Mg,Fe 2+ )2SiO4), arcillas, etc., que<br />
pudieran haber ocasionado la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> un <strong>en</strong>antiómero particular, estabilizando el exceso <strong>de</strong> la<br />
especie, o por lo m<strong>en</strong>os retrasando su racemización. Estudios previos como los <strong>de</strong> Lahav (1999),<br />
Haz<strong>en</strong> y Sholl (2003), y Yoreo y Dove (2004) [5], han <strong>de</strong>stacado la viabilidad <strong>de</strong> esta última hipótesis,<br />
pero aún se requiere <strong>de</strong> más pruebas.<br />
El pres<strong>en</strong>te estudio propone aportar nueva evid<strong>en</strong>cia al respecto <strong>de</strong> esta última hipótesis,<br />
investigando si la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> ciertas superficies minerales bajo condiciones específicas <strong>de</strong> pH,<br />
radiación gamma y condiciones anóxicas que simul<strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te terrestre primitivo, pue<strong>de</strong> promover<br />
la acumulación <strong>de</strong> un exceso <strong>en</strong>antiomérico <strong>en</strong> disoluciones <strong>de</strong> cuatro aminoácidos (lisina, ácido<br />
aspártico, alanina y serina), por procesos combinados <strong>de</strong> adsorción prefer<strong>en</strong>te.<br />
De esta forma, el proyecto planteado permitiría, <strong>en</strong> primer lugar, apoyar con más datos<br />
experim<strong>en</strong>tales los estudios previos, permiti<strong>en</strong>do discernir estadísticam<strong>en</strong>te la vali<strong>de</strong>z <strong>de</strong> dicha<br />
hipótesis. En segundo lugar, aña<strong>de</strong> la radiación ionizante como una variable más a consi<strong>de</strong>rar <strong>en</strong> los<br />
estudios, con lo que podría establecerse la capacidad <strong>de</strong> las superficies minerales para proteger (y no<br />
sólo conc<strong>en</strong>trar) <strong>en</strong>antioselectivam<strong>en</strong>te los aminoácidos. En tercer lugar, el análisis <strong>de</strong> aminoácidos<br />
pert<strong>en</strong>eci<strong>en</strong>tes a los cuatro grupos químicos exist<strong>en</strong>tes (ácidos, básicos, polares y apolares) permitiría<br />
correlacionar su capacidad <strong>de</strong> ser adsorbidos y sobrevivir <strong>de</strong>terminadas dosis <strong>de</strong> radiación gamma<br />
d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> superficies minerales, con la conc<strong>en</strong>tración <strong>en</strong> que son hallados <strong>en</strong> estudios prebióticos,
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 78<br />
según los cuales, los <strong>de</strong> características ácidas y apolares predominan <strong>en</strong> conc<strong>en</strong>tración fr<strong>en</strong>te a los<br />
polares y básicos.<br />
Métodos<br />
El trabajo experim<strong>en</strong>tal se dividió <strong>en</strong> grupos <strong>de</strong> experim<strong>en</strong>tos: a) Pruebas <strong>de</strong> adsorción, b)<br />
Determinación <strong>de</strong> sitios <strong>de</strong> adsorción, c) Pruebas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sorción, y d) Pruebas <strong>de</strong> irradiación.<br />
Las pruebas <strong>de</strong> adsorción y <strong>de</strong>sorción (a y c) se llevan a cabo mediante cambios <strong>de</strong> pH y<br />
temperatura a las disoluciones <strong>de</strong> aminoácidos, <strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia y aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> los minerales finam<strong>en</strong>te<br />
divididos, verificándose la adsorción y <strong>de</strong>sorción mediante cromatografías <strong>de</strong> líquidos <strong>de</strong> alta<br />
resolución acoplada a un <strong>de</strong>tector <strong>de</strong> luz dispersa (HPLC/ELSD). Los sitios <strong>de</strong> adsorción (b) se<br />
<strong>de</strong>terminan mediante análisis <strong>de</strong> difracción <strong>de</strong> rayos X <strong>de</strong> polvos y bloqueo químico <strong>de</strong> sitios activos <strong>de</strong><br />
las estructuras minerales.<br />
Las pruebas <strong>de</strong> irradiación (d) se efectúan <strong>en</strong> disolución <strong>en</strong> aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> oxíg<strong>en</strong>o, exponi<strong>en</strong>do las<br />
muestras a distintas dosis <strong>de</strong> radiación gamma prov<strong>en</strong>i<strong>en</strong>te <strong>de</strong> una fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> cobalto-60.<br />
Toda la cristalería empleada se lava <strong>de</strong> acuerdo al protocolo <strong>de</strong> Draganič & Draganič (1971) para<br />
eliminación <strong>de</strong> materia orgánica [6].<br />
Resultados<br />
Hasta el mom<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l proyecto se han obt<strong>en</strong>ido experim<strong>en</strong>talm<strong>en</strong>te las condiciones<br />
cromatográficas y analíticas para la separación e id<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong> cada aminoácido <strong>en</strong> sus dos formas<br />
<strong>en</strong>antioméricas y se ha preparado la materia prima <strong>de</strong> los experim<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> adsorción, triturándose<br />
manualm<strong>en</strong>te los minerales y lavándoles con una solución oxidante para eliminar materia orgánica.<br />
Posteriorm<strong>en</strong>te se han llevado a cabo experim<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> adsorción <strong>de</strong> alanina sobre arcilla,<br />
meteorito y olivino a pH=2. Una vez adsorbido el aminoácido, se trataron las muestras para permitir su<br />
análisis mediante la técnica seleccionada (ajustando su pH y retirando el sodio con una resina <strong>de</strong><br />
intercambio catiónico, Dowex 50®). Utilizando los datos <strong>de</strong> las áreas <strong>de</strong> pico <strong>en</strong> cada muestra se<br />
calcularon los porc<strong>en</strong>tajes adsorbidos <strong>de</strong> cada <strong>en</strong>antiómero sobre cada mineral y se calcularon<br />
porc<strong>en</strong>tajes <strong>de</strong> adsorción para cada <strong>en</strong>antiómero libre y <strong>en</strong> disolución racémica. Los resultados señalan<br />
un mayor porc<strong>en</strong>taje <strong>de</strong> adsorción sobre la superficie <strong>de</strong>l mineral <strong>de</strong> meteorito, fr<strong>en</strong>te a la observada <strong>en</strong><br />
arcilla al mismo valor <strong>de</strong> pH. Sobre el olivino no se observó adsorción alguna. Así mismo se observa<br />
un mayor porc<strong>en</strong>taje <strong>de</strong> adsorción <strong>de</strong>l <strong>en</strong>antiómero L <strong>en</strong> ambas superficies minerales, cuando éste se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra puro <strong>en</strong> la disolución, comparado con el que se adsorbe cuando se pres<strong>en</strong>ta la mezcla<br />
racémica.<br />
Tras efectuar la dosimetría <strong>de</strong> las posiciones a emplear <strong>en</strong> la etapa <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> muestras<br />
mediante el Método <strong>de</strong> Fricke Modificado, se <strong>en</strong>sayó la irradiación <strong>de</strong> disoluciones <strong>de</strong> alanina racémica<br />
y <strong>en</strong> sus formas <strong>en</strong>antioméricas puras, <strong>en</strong> conc<strong>en</strong>traciones 0,01M, a pH=2 y sin acidular. Se probaron<br />
difer<strong>en</strong>tes dosis y se llevó a cabo el experim<strong>en</strong>to 10 veces para comprobar la repetibilidad <strong>de</strong> los<br />
resultados. La t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia g<strong>en</strong>eral observada muestra a la L-Alanina como más resist<strong>en</strong>te a la radiación<br />
ionizante, <strong>en</strong> especial cuando es irradiada <strong>en</strong> disoluciones <strong>en</strong>antioméricam<strong>en</strong>te puras y <strong>en</strong> aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong><br />
ácido (véase Figura 1). Así mismo, se observó la <strong>de</strong>strucción casi total <strong>de</strong>l aminoácido sobre los 91<br />
KGy, y que el proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>scomposición una vez irradiadas las muestras continúa conforme pasa el<br />
tiempo, acelerándose al increm<strong>en</strong>tarse la temperatura.<br />
Se efectuó un <strong>en</strong>sayo <strong>de</strong> irradiación <strong>de</strong> alanina <strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> arcilla, aplicando una dosis <strong>de</strong> 91<br />
KGy, para <strong>de</strong>terminar la capacidad <strong>de</strong> protección que le brinda el mineral. Se observó que la pres<strong>en</strong>cia<br />
<strong>de</strong>l mineral disminuye drásticam<strong>en</strong>te el daño que sufre el aminoácido por acción <strong>de</strong> la radiación<br />
gamma, mant<strong>en</strong>iéndose el mayor porc<strong>en</strong>taje <strong>de</strong> L-Alanina (véase Tabla 1).
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 79<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] T. Kawasaki, K. Hatase, et al. Geochim. et Cosmochim. Acta 70: 5395-5402 (2006).<br />
[2] G. Balavoine, A. Moradpour y H. Kagan. Jour. Am. Chem. Soc. 96 (16): 5152-5158. (1974).<br />
[3] J. Flores, W. Bonner y G. Massey. Jour. Am. Chem. Soc. 99: 3622-3625 (1977).<br />
[4] B. Nordén. Nature 266: 567-568 (1977).<br />
[5] R. Haz<strong>en</strong> y D. S. Scholl. Nature Materials (Review), Vol 2. (2003).<br />
[6] I. G. Draganič y Z. D. Draganič, Lectura pl<strong>en</strong>aria <strong>en</strong> el Segundo Simposium <strong>de</strong> Química<br />
Nuclear, Radioquímica y Química <strong>de</strong> Radiaciones, México (1978).<br />
Tablas y Figuras:<br />
Figura 1. Curvas <strong>de</strong> <strong>de</strong>scomposición <strong>de</strong> D,L-, D- y L-Alanina <strong>en</strong> medio no acidulado por<br />
irradiación con Co-60.<br />
Tabla 1. Porc<strong>en</strong>taje reman<strong>en</strong>te <strong>de</strong> D,L-, D- y L-Alanina tras irradiación con Co-60, <strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia y<br />
aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> Montmorillonita <strong>de</strong> Sodio a pH=2.<br />
D,L-Alanina<br />
L-Alanina<br />
D-Alanina<br />
MUESTRA<br />
% Reman<strong>en</strong>te tras<br />
irradiación (Dosis = 91 KGy)<br />
L-Alanina D-Alanina<br />
<strong>en</strong> aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> arcilla 3.49 2,47<br />
<strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> arcilla 73.76 62.85<br />
<strong>en</strong> aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> arcilla 2.56<br />
<strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> arcilla 54.45<br />
<strong>en</strong> aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> arcilla 3.32<br />
<strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> arcilla 45.84
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 80<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: QUÍMICA PLANETARIA<br />
SIMULACIÓN DE RELÁMPAGOS A BAJA TEMPERATURA EN<br />
LA ATMÓSFERA DE TITÁN<br />
D<strong>en</strong>í Tanibé Z<strong>en</strong>t<strong>en</strong>o Gómez, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas, UAEM<br />
d<strong>en</strong>i_z<strong>en</strong>t<strong>en</strong>o@yahoo.com.mx<br />
Sandra Ignacia Ramírez Jiménez, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas, UAEM<br />
Introducción<br />
Titán es un satélite natural <strong>de</strong>l planeta Saturno que ti<strong>en</strong>e la peculiaridad <strong>de</strong> poseer una atmósfera<br />
formada principalm<strong>en</strong>te por nitróg<strong>en</strong>o molecular (N2), como suce<strong>de</strong> con la atmósfera <strong>de</strong> la Tierra,<br />
aunque con una d<strong>en</strong>sidad ligeram<strong>en</strong>te mayor. Otro <strong>de</strong> los compon<strong>en</strong>tes atmosféricos importantes <strong>de</strong><br />
esta luna es el metano (CH4). La proporción <strong>de</strong> ambos gases varía <strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>do <strong>de</strong> la altura a la que se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tr<strong>en</strong> por <strong>en</strong>cima <strong>de</strong> la superficie [1].<br />
D<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> la atmósfera <strong>de</strong> Titán se han <strong>en</strong>contrado compuestos <strong>de</strong> tipo hidrocarburo y nitrilo, que<br />
si bi<strong>en</strong> no se sabe con certeza cómo se originan, parec<strong>en</strong> formarse <strong>de</strong>bido a la posible ocurr<strong>en</strong>cia <strong>de</strong><br />
relámpagos cuya <strong>en</strong>ergía permite la ruptura <strong>de</strong> <strong>en</strong>laces <strong>de</strong> las moléculas <strong>de</strong> los constituy<strong>en</strong>tes<br />
principales y <strong>en</strong> consecu<strong>en</strong>cia la combinación <strong>de</strong> los iones o radicales originados para formar nuevos<br />
compuestos químicos [2]. Aunque no se han <strong>de</strong>tectado <strong>de</strong>scargas eléctricas <strong>de</strong> tipo relámpago <strong>en</strong> Titán,<br />
o <strong>de</strong> alguna otra forma <strong>de</strong> <strong>de</strong>scarga eléctrica atmosférica, existe evid<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> su exist<strong>en</strong>cia gracias a las<br />
observaciones realizadas por el instrum<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> la misión Cassini-Huyg<strong>en</strong>s [1, 2].<br />
En este trabajo se <strong>de</strong>terminó el r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong>ergético <strong>de</strong> los compuestos químicos resultantes <strong>de</strong><br />
una simulación <strong>de</strong> la ocurr<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> <strong>de</strong>scargas eléctricas <strong>en</strong> la atmósfera <strong>de</strong> Titán, <strong>en</strong> un régim<strong>en</strong> <strong>de</strong><br />
temperatura <strong>de</strong> -180 °C.<br />
Simulación a baja temperatura <strong>de</strong> la atmósfera <strong>de</strong> Titán<br />
Se ll<strong>en</strong>ó un reactor con 600 mbar <strong>de</strong> una mezcla gaseosa compuesta por 98% <strong>de</strong> N2 y 2% <strong>de</strong><br />
CH4, previa evacuación <strong>de</strong> cualquier otro material d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l reactor por medio <strong>de</strong> bombas <strong>de</strong> vacío.<br />
Posteriorm<strong>en</strong>te se <strong>en</strong>frió el reactor con nitróg<strong>en</strong>o líquido para simular la temperatura <strong>de</strong> la atmósfera <strong>de</strong><br />
Titán (aproximadam<strong>en</strong>te -180ºC) y, con ayuda <strong>de</strong> una fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r, se g<strong>en</strong>eró una <strong>de</strong>scarga eléctrica<br />
utilizando como electrodos dos filam<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> tungst<strong>en</strong>o, <strong>de</strong> tal forma que la mezcla gaseosa cont<strong>en</strong>ida<br />
<strong>en</strong> el reactor fuese irradiada. Este procedimi<strong>en</strong>to se realizó para distintos tiempos <strong>de</strong> irradiación,<br />
específicam<strong>en</strong>te para 10, 20, 30, 40, 50, 75 y 100 minutos.<br />
Al finalizar la irradiación, los compuestos químicos sintetizados se introdujeron a un<br />
cromatógrafo <strong>de</strong> gases para separarlos y fueron caracterizados con la ayuda <strong>de</strong> un espectrómetro <strong>de</strong><br />
masas.<br />
A<strong>de</strong>más, para cada tiempo <strong>de</strong> irradiación se calculó la <strong>en</strong>ergía eléctrica asociada a la producción<br />
<strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> los compuestos obt<strong>en</strong>idos utilizando los valores <strong>de</strong> voltaje e int<strong>en</strong>sidad <strong>de</strong> corri<strong>en</strong>te<br />
proporcionados por la fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r, integrándolos respecto al tiempo <strong>de</strong> irradiación. Graficando el<br />
número <strong>de</strong> moléculas obt<strong>en</strong>ido para cada compuesto vs la <strong>en</strong>ergía <strong>de</strong> la <strong>de</strong>scarga, se obtuvo el<br />
r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong>ergético para cada uno <strong>de</strong> los compuestos mediante el cálculo <strong>de</strong> la p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>de</strong> cada<br />
curva resultante.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 81<br />
Resultados<br />
Para todas las irradiaciones se obtuvieron difer<strong>en</strong>tes abundancias <strong>en</strong> cada uno <strong>de</strong> los compuestos<br />
producidos. A<strong>de</strong>más, no todos los compuestos se forman para todas las irradiaciones.<br />
En la Figura 1 se muestra un cromatograma a modo <strong>de</strong> ejemplo, <strong>en</strong> don<strong>de</strong> están indicados todos<br />
los compuestos que se obtuvieron para una irradiación <strong>de</strong> 100 minutos a una presión <strong>de</strong> 600 mbar.<br />
Siete <strong>de</strong> los principales compuestos obt<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> los experim<strong>en</strong>tos se <strong>en</strong>listan <strong>en</strong> la Tabla 1,<br />
don<strong>de</strong> también se indica el tiempo <strong>de</strong> ret<strong>en</strong>ción y el r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong>ergético <strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> ellos.<br />
La Figura 2 correspon<strong>de</strong> a una gráfica que muestra el número <strong>de</strong> moléculas vs la <strong>en</strong>ergía <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>scarga para los siete compuestos <strong>de</strong> la Tabla 1. Es a partir <strong>de</strong> gráficas como ésta <strong>de</strong> don<strong>de</strong> se obti<strong>en</strong>e<br />
la p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te (r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong>ergético) para cada uno <strong>de</strong> los compuestos sintetizados.<br />
Conclusiones<br />
Para cualquier <strong>en</strong>ergía, el compuesto que ti<strong>en</strong>e la mayor producción es el cianuro <strong>de</strong> hidróg<strong>en</strong>o<br />
(HCN). El etano (CH3-CH3), el etino (CH≡CH) y el etanonitrilo (CH3-CN) son los compuestos que se<br />
sintetizan con mayor abundancia para cualquier valor <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía. Esto quiere <strong>de</strong>cir que estos<br />
compuestos, junto con el HCN, no requier<strong>en</strong> <strong>de</strong> una gran cantidad <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía para formarse <strong>en</strong><br />
comparación con el resto <strong>de</strong> los compuestos. Para <strong>en</strong>ergías mayores a los 20,000 J, la abundancia <strong>de</strong> los<br />
compuestos m<strong>en</strong>cionados <strong>de</strong>cae. Esto es <strong>de</strong>bido seguram<strong>en</strong>te a que hay mayor <strong>en</strong>ergía disponible que<br />
es utilizada para formar otros compuestos <strong>de</strong> mayor peso molecular.<br />
De manera g<strong>en</strong>eral, pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>cirse que las abundancias <strong>de</strong> todos los compuestos sigu<strong>en</strong> el mismo<br />
patrón <strong>de</strong> comportami<strong>en</strong>to conforme aum<strong>en</strong>ta la <strong>en</strong>ergía <strong>de</strong> la <strong>de</strong>scarga eléctrica.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] M. Fulchignoni, et. al., Nature 438, 785-791 (2005).<br />
[2] G. Contreras, tesis, <strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Morelos (2010).<br />
Figuras y Tablas<br />
Tabla 1. R<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong>ergético <strong>de</strong> siete <strong>de</strong> los compuestos obt<strong>en</strong>idos tras la irradiación <strong>de</strong> una<br />
muestra gaseosa <strong>de</strong> nitróg<strong>en</strong>o (98%) y metano (2%).<br />
Compuesto Fórmula molecular<br />
R<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong>ergético<br />
(moléculas/J)<br />
Et<strong>en</strong>o C2H4 1.84×1013 Etano C2H6 2.84×1014 Etino C2H2 4.23×1014 Propano C3H8 1.58×1014 Etanodinitrilo C2N2 7.79×1013 Etanonitrilo C2H3N 3.46×1014 Propanonitrilo C3H5N 1.2×1014
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 82<br />
Figura 1. Cromatograma obt<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> la irradiación <strong>de</strong> una muestra gaseosa compuesta por 98% <strong>de</strong> N2 y 2% <strong>de</strong><br />
CH4, a 600 mbar durante 100 minutos. Los productos resultantes son: 1=Et<strong>en</strong>o, 2=Etano, 3=Etino, 4=Propano,<br />
5=Etanodinitrilo, 6=Cicloprop<strong>en</strong>o, 7=Cianuro <strong>de</strong> hidróg<strong>en</strong>o, 8=Isobutano, 9=But<strong>en</strong>-3-ino, 10=Butano,<br />
11=Metil<strong>en</strong>ciclopropano, 12=1,3-Butadiíno, 13=1,3-Butadi<strong>en</strong>o, 14=Etanonitrilo, 15= Ciclobutilamina, 16=2-<br />
Prop<strong>en</strong>onitrilo, 17=2-Metil-1 Prop<strong>en</strong>o, 18=Propanonitrilo, 19=Prop<strong>en</strong>o, 20=Butanonitrilo y 21= 3-<br />
But<strong>en</strong>onitrilo.<br />
Figura 2. Abundancia <strong>de</strong> siete <strong>de</strong> los compuestos producidos <strong>en</strong> las irradiaciones <strong>de</strong> la mezcla gaseosa<br />
<strong>de</strong> nitróg<strong>en</strong>o (98%) y metano (2%) a 600 mbar <strong>de</strong> acuerdo a la <strong>en</strong>ergía proporcionada por la <strong>de</strong>scarga<br />
eléctrica.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 83<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
ENDOSIMBIONTES COMO MODELOS DE CÉLULAS MÍNIMAS<br />
Luis José Delaye Arredondo, CINVESTAV Irapuato<br />
l<strong>de</strong>laye@ira.cinvestav.mx<br />
David José Martínez Cano, CINVESTAV Irapuato<br />
Introducción<br />
¿Cuál es el número mínimo <strong>de</strong> funciones necesarias para sust<strong>en</strong>tar la vida? Esta pregunta, con<br />
una larga tradición <strong>en</strong> biología teórica, ha sido abordada bioinformática y experim<strong>en</strong>talm<strong>en</strong>te por<br />
diversos grupos <strong>de</strong> investigación <strong>en</strong> fechas reci<strong>en</strong>tes. El concepto <strong>de</strong> célula mínima presupone que <strong>de</strong>be<br />
<strong>de</strong> existir un número mínimo <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es, y por lo tanto <strong>de</strong> funciones, necesarias para mant<strong>en</strong>er a la<br />
unidad fundam<strong>en</strong>tal <strong>de</strong> la vida, que es la célula.<br />
La búsqueda <strong>de</strong> la célula mínima, <strong>en</strong> su aproximación más platónica, es también la búsqueda <strong>de</strong><br />
leyes, principios o procesos comunes a todo ser vivo. En este s<strong>en</strong>tido, la búsqueda <strong>de</strong> la célula mínima<br />
es similar al estudio <strong>de</strong> las leyes últimas <strong>de</strong> la física [1]. Sin embargo, la realidad biológica, a difer<strong>en</strong>cia<br />
<strong>de</strong> lo que ocurre <strong>en</strong> física, nos impone una aproximación aristotélica al problema. Dado que el conjunto<br />
mínimo <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es necesarios para mant<strong>en</strong>er una célula viva <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> <strong>en</strong> gran medida <strong>de</strong>l ambi<strong>en</strong>te, <strong>en</strong> la<br />
práctica existe una infinidad <strong>de</strong> sistemas celulares mínimos, cada uno adaptado a su ambi<strong>en</strong>te particular<br />
[2]. De hecho, la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> célula mínima incluye la relación que existe <strong>en</strong>tre un ambi<strong>en</strong>te<br />
<strong>de</strong>terminado y el cont<strong>en</strong>ido mínimo indisp<strong>en</strong>sable <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es para sobrevivir <strong>en</strong> ese ambi<strong>en</strong>te [3]. Esta<br />
<strong>de</strong>p<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l ambi<strong>en</strong>te es clara si se compara el número <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es necesarios para mant<strong>en</strong>er una<br />
célula <strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te químicam<strong>en</strong>te complejo con el número <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es necesarios, <strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te<br />
químicam<strong>en</strong>te simple. Por ejemplo Mycoplasma g<strong>en</strong>italium requiere alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> 400 g<strong>en</strong>es para vivir<br />
<strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te intracelular, mi<strong>en</strong>tras que la cianobacteria Prochlorococcus marinus requiere alre<strong>de</strong>dor<br />
<strong>de</strong> 1,400 para vivir <strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te marino [4].<br />
El hecho <strong>de</strong> que no exista un único g<strong>en</strong>oma mínimo, hace muy interesante el preguntarse sobre<br />
las similitu<strong>de</strong>s y difer<strong>en</strong>cias, <strong>en</strong> términos g<strong>en</strong>éticos y bioquímicos, exist<strong>en</strong>tes <strong>en</strong>tre los diversos<br />
procariontes con g<strong>en</strong>omas pequeños y como la evolución biológica ha resuelto por diversos caminos, el<br />
problema <strong>de</strong> vivir con un número reducido <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es.<br />
En este trabajo proponemos que el estudio comparativo <strong>de</strong> los g<strong>en</strong>omas reducidos <strong>de</strong> bacterias<br />
<strong>en</strong>dosimbiontes y parásitas pued<strong>en</strong> ser utilizado para abordar las preguntas anteriores.<br />
Métodos<br />
Las aproximaciones para id<strong>en</strong>tificar el número mínimo <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es necesarios para mant<strong>en</strong>er una<br />
célula viva se pued<strong>en</strong> dividir <strong>en</strong> dos clases. Por un lado, la aproximación bottom-up pret<strong>en</strong><strong>de</strong> construir<br />
sistemas artificiales químicos capaces <strong>de</strong> replicarse y evolucionar a partir <strong>de</strong> compon<strong>en</strong>tes moleculares<br />
más simples. Por otro lado, la aproximación top-down parte <strong>de</strong> los organismos actuales con el objetivo<br />
<strong>de</strong> simplificar su g<strong>en</strong>oma para obt<strong>en</strong>er una versión mínima <strong>de</strong> una célula. En este trabajo utilizaremos<br />
la aproximación top-down para id<strong>en</strong>tificar g<strong>en</strong>es conservados <strong>en</strong>tre distintas especies <strong>de</strong> procariontes<br />
cuyo g<strong>en</strong>oma ha evolucionado hacia un cont<strong>en</strong>ido bajo <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es. Haremos un estudio <strong>de</strong> la<br />
biodiversidad <strong>de</strong> microorganismos con g<strong>en</strong>oma reducido y discutiremos las implicaciones <strong>de</strong> esta
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 84<br />
diversidad para <strong>en</strong>t<strong>en</strong><strong>de</strong>r cuál podría ser el número mínimo <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es necesarios para mant<strong>en</strong>er una<br />
célula viva.<br />
Resultados<br />
En la actualidad, existe una amplia diversidad <strong>de</strong> procariontes cuyo g<strong>en</strong>oma se ha secu<strong>en</strong>ciado<br />
completam<strong>en</strong>te. De ellos, los procariontes que son parásitos obligados o que son <strong>en</strong>dosimbiontes ti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
los g<strong>en</strong>omas con el m<strong>en</strong>or número <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es (Figura 1), si<strong>en</strong>do estos últimos los campeones <strong>de</strong> la<br />
reducción g<strong>en</strong>ómica. Se ha sugerido que el concepto <strong>de</strong> célula mínima pue<strong>de</strong> ser utilizado como una<br />
herrami<strong>en</strong>ta para compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r mejor el funcionami<strong>en</strong>to celular [1]. Sigui<strong>en</strong>do esta lógica, hace pocos<br />
años se publicó un int<strong>en</strong>to por diseñar una célula mínima utilizando la información prov<strong>en</strong>i<strong>en</strong>te <strong>de</strong><br />
g<strong>en</strong>es conservados <strong>en</strong>tre distintas especies <strong>de</strong> bacterias simbiontes junto con datos experim<strong>en</strong>tales <strong>de</strong><br />
es<strong>en</strong>cialidad génica [5]. El resultado es un sistema celular con ap<strong>en</strong>as 206 g<strong>en</strong>es. Este sistema mínimo<br />
codifica para todos los g<strong>en</strong>es necesarios para: a) replicar, reparar y transcribir el DNA; b) traducir<br />
mRNA <strong>en</strong> proteíans; c) plegar y secretar proteínas; d) dividir la membrana celular; e) transportar<br />
algunos metabolitos a través <strong>de</strong> la membrana celular; f) un metabolismo básico. Si bi<strong>en</strong> este sistema<br />
teórico cu<strong>en</strong>ta con tan solo la mitad <strong>de</strong> los g<strong>en</strong>es que ti<strong>en</strong>e la bacteria Mycoplasma g<strong>en</strong>italium, <strong>en</strong>tre la<br />
diversidad <strong>de</strong> bacterias <strong>en</strong>dosimbiontes exist<strong>en</strong> algunas con un m<strong>en</strong>or número <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es, tal como es el<br />
caso <strong>de</strong> las bacterias que se muestran <strong>en</strong> la Tabla 1. Candidatus Zin<strong>de</strong>ria insectícola (202), Candidatus<br />
Carsonella ruddii (182), Candidatus Hodgkinia cicadicola y Candidatus Tremblaya princeps (121<br />
g<strong>en</strong>es). Cómo estos organismos se las arreglan para llevar a cabo las funciones celulares básicas sigue<br />
si<strong>en</strong>do un misterio.<br />
Conclusiones<br />
Durante las etapas tempranas <strong>de</strong> la evolución <strong>de</strong> la vida <strong>en</strong> la Tierra, <strong>de</strong>bieron haber existido<br />
sistemas celulares o pre-celulares mucho más simples que las células que conocemos actualm<strong>en</strong>te. Sin<br />
embargo, los procariontes <strong>de</strong>scritos anteriorm<strong>en</strong>te son organismos mo<strong>de</strong>rnos que pert<strong>en</strong>ec<strong>en</strong> a la<br />
biología actual y que seguram<strong>en</strong>te evolucionaron por reducción g<strong>en</strong>ómica <strong>de</strong> bacterias con g<strong>en</strong>omas<br />
celulares con g<strong>en</strong>omas mayores. Debido a que no es posible manipular g<strong>en</strong>éticam<strong>en</strong>te a dichas<br />
bacterias, es probable que la dilucidación <strong>de</strong> su funcionami<strong>en</strong>to celular siga si<strong>en</strong>do un misterio por<br />
algunos años más. Sin embargo, dichos organismos nos muestran que la vida celular es posible aun sin<br />
la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es consi<strong>de</strong>rados como es<strong>en</strong>ciales.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>tos<br />
Agra<strong>de</strong>cemos al apoyo proporcionado por CONACYT a través <strong>de</strong>l proyecto 157220.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] S.N. Peterson, C.M. Fraser. G<strong>en</strong>ome Biology. 2(2): comm<strong>en</strong>t2002.1–comm<strong>en</strong>t2002.8 (2001).<br />
[2] M. Huyn<strong>en</strong>. Tr<strong>en</strong>ds in G<strong>en</strong>etics. 16: 116 (2000).<br />
[3] C. H<strong>en</strong>ry, R. Overbeek, R.L. Stev<strong>en</strong>s. Biothecnhology Journal.5: 695-704 (2010).<br />
[4] H. Morowitz, Beginnings of Cellular Life (Yale Universtity Press, New Hav<strong>en</strong> and London,<br />
1992).<br />
[5] R. Gil, F.J. Silva, J. Peretó, A. Moya. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 68:518-<br />
537 (2004).
Figuras y Tablas<br />
Tabla 1. Procariontes con el m<strong>en</strong>or número <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es<br />
Número <strong>de</strong> g<strong>en</strong>es Organismo<br />
202 Candidatus Zin<strong>de</strong>ria insectícola<br />
182 Candidatus Carsonella ruddii<br />
169 Candidatus Hodgkinia cicadicola<br />
121 Candidatus Tremblaya princeps<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 85<br />
Figura 1. Diversidad <strong>de</strong>l tamaño <strong>de</strong>l g<strong>en</strong>oma <strong>en</strong>tre procariontes. Modificado <strong>de</strong> Delaye et al, 2010.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 86<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
BACILLUS PUMILUS: BACTERIA MODELO EN ESTUDIOS DE<br />
POTENCIAL DE HABITABILIDAD<br />
Rocío E. Av<strong>en</strong>daño Serrano, <strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Morelos<br />
reas@uaem.mx<br />
Sandra I. Ramírez Jiménez, <strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Morelos<br />
Introducción<br />
Uno <strong>de</strong> los asuntos <strong>de</strong> mayor interés <strong>en</strong> Astrobiología es la posibilidad <strong>de</strong> que otros objetos<br />
planetarios, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> la Tierra, sean habitables. Una manera <strong>de</strong> evaluar la habitabilidad es recreando<br />
<strong>en</strong> el laboratorio las características <strong>de</strong>l ambi<strong>en</strong>te extraterrestre <strong>de</strong> interés y estudiar <strong>en</strong> esas condiciones,<br />
las posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> algún organismo. Los objetos planetarios que actualm<strong>en</strong>te se<br />
id<strong>en</strong>tifican con las mayores probabilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> habitabilidad <strong>en</strong> el Sistema Solar son una variedad <strong>de</strong><br />
satélites naturales <strong>en</strong>tre los que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran Europa y Ganíme<strong>de</strong>s, satélites <strong>de</strong>l planeta Júpiter y<br />
Encélado, satélite <strong>de</strong>l planeta Saturno. La principal característica <strong>de</strong> estos cuerpos planetarios es que<br />
albergan océanos <strong>de</strong> agua líquida salada <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> una gruesa corteza <strong>de</strong> hielo 1 , lo que podría sust<strong>en</strong>tar<br />
la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> algún tipo <strong>de</strong> vida.<br />
Es importante hacer notar que las sales predominantes <strong>en</strong> esos océanos son difer<strong>en</strong>tes al cloruro<br />
<strong>de</strong> sodio (NaCl), la sal mayoritaria <strong>en</strong> los océanos terrestres. La conc<strong>en</strong>tración e id<strong>en</strong>tidad química <strong>de</strong> la<br />
o las sales pres<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> estos océanos se conocerá con exactitud cuando sea posible analizar una<br />
muestra obt<strong>en</strong>ida directam<strong>en</strong>te. Exist<strong>en</strong> sin embargo, algunas propuestas realizadas por difer<strong>en</strong>tes<br />
grupos <strong>de</strong> investigación a partir <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminaciones espectroscópicas <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> los satélites.<br />
Los espectros sugier<strong>en</strong> la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> sulfato <strong>de</strong> magnesio (MgSO4) y sulfato <strong>de</strong> sodio (Na2SO4) ,3,4,5,6<br />
para los océanos <strong>de</strong> los satélites Galileanos y para Encélado una salmuera alcalina <strong>de</strong> sodio, cloruro y<br />
bicarbonato (Na, Cl, HCO3 - ) 7, 8, 9 .<br />
La pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> agua líquida y <strong>de</strong> sales disueltas <strong>en</strong> los océanos <strong>de</strong> estos satélites abre las<br />
posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> explorarlos como posibles nichos para el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la vida como la conocemos. En<br />
este s<strong>en</strong>tido, los organismos extremófilos ti<strong>en</strong><strong>en</strong> un papel c<strong>en</strong>tral. En este estudio nos interesa<br />
particularm<strong>en</strong>te, evaluar la posibilidad <strong>de</strong> que bacterias halófilas o halotolerantes puedan <strong>de</strong>sarrollarse<br />
<strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> sales distintas al NaCl y compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r el mecanismo que utilizan para realizar esa<br />
a<strong>de</strong>cuación.<br />
Las bacterias halófilas necesariam<strong>en</strong>te requier<strong>en</strong> ciertas conc<strong>en</strong>traciones <strong>de</strong> NaCl para subsistir,<br />
mi<strong>en</strong>tras que las bacterias halotolerantes son capaces <strong>de</strong> crecer y <strong>de</strong>sarrollarse <strong>en</strong> medios que cont<strong>en</strong>gan<br />
o no NaCl 10 . Buscamos <strong>de</strong>terminar el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> a<strong>de</strong>cuación <strong>de</strong> Bacillus pumilus, una bacteria<br />
halotolerante, <strong>en</strong> medios modificados con sales difer<strong>en</strong>tes a NaCl, como Mg(NO3)2, MgSO4,<br />
(NH4)2SO4 y K3PO4, sales <strong>de</strong> interés astrobiológico.<br />
Metodología experim<strong>en</strong>tal<br />
Se usó caldo nutritivo como medio para crecer a Bacilllus pumilus. Este medio <strong>de</strong> cultivo se<br />
modificó agregando distintas conc<strong>en</strong>traciones <strong>de</strong> NaCl, K3PO4, Mg(NO3)2, Mg(SO)4 y (NH4)2SO4
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 87<br />
ajustándolas a un valor específico <strong>de</strong> actividad <strong>de</strong> agua (aw). El valor <strong>de</strong> aw <strong>de</strong> los medios modificados<br />
se <strong>de</strong>terminó con un medidor <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong> punto <strong>de</strong> rocío (Aqua Lab). Se construyeron cinéticas <strong>de</strong><br />
crecimi<strong>en</strong>to monitoreando, <strong>en</strong> intervalos <strong>de</strong> una hora, la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> proteína expresada por la<br />
bacteria <strong>en</strong> cada condición experim<strong>en</strong>tal.<br />
Resultados<br />
Se realizaron las cinéticas <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to para B. pumilus <strong>en</strong> NaCl y Mg(SO4)2. Para conocer el<br />
efecto <strong>de</strong> la conc<strong>en</strong>tración e id<strong>en</strong>tidad <strong>de</strong> la sal <strong>en</strong> el crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la bacteria se calculó la velocidad<br />
específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to (µ) <strong>en</strong> cada uno <strong>de</strong> los medios modificados.<br />
Una vez calculadas las velocida<strong>de</strong>s específicas <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to se elaboró una gráfica para<br />
visualizar el efecto <strong>de</strong>l increm<strong>en</strong>to <strong>en</strong> la sal adicionada al medio (expresada como aw) sobre la<br />
velocidad específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la bacteria (Fig. 1). Esta gráfica muestra que B. pumilus<br />
pres<strong>en</strong>ta una mayor velocidad específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> caldo nutritivo libre <strong>de</strong> sal, como era <strong>de</strong><br />
esperarse, al ser B. pumilus una bacteria halotolerante. A<strong>de</strong>más nuestros resultados evid<strong>en</strong>cian que a<br />
pesar <strong>de</strong> que B. pumilus pres<strong>en</strong>ta m<strong>en</strong>ores velocida<strong>de</strong>s específicas <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> medios que<br />
conti<strong>en</strong><strong>en</strong> MgSO4, es capaz <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollarse <strong>en</strong> medios modificados con dicha sal. También<br />
observamos que la velocidad específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to ya sea <strong>en</strong> NaCl o MgSO4 pres<strong>en</strong>ta la t<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia<br />
<strong>de</strong> disminuir conforme disminuye la actividad <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>l medio.<br />
Evaluar la halotolerancia o halofilia <strong>de</strong> organismos terrestres cuando son expuestos a sales <strong>de</strong><br />
naturaleza química distinta al NaCl es difícil ya que la mayor parte <strong>de</strong> los reportes <strong>de</strong> halotolerancia se<br />
expresan <strong>en</strong> términos <strong>de</strong> NaCl. En este s<strong>en</strong>tido, este trabajo es un aporte experim<strong>en</strong>tal que evalúa la<br />
influ<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> sales <strong>de</strong> interés astrobiológico (K3PO4, Mg(NO3)2, Mg(SO)4 y (NH4)2SO4) sobre el<br />
crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> bacterias halófilas y halotolereantes con la int<strong>en</strong>ción <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar si favorec<strong>en</strong> o no su<br />
<strong>de</strong>sarrollo. Estos resultados podrían sust<strong>en</strong>tar hipótesis <strong>de</strong> habitabilidad <strong>en</strong> las condiciones que<br />
prevalec<strong>en</strong> <strong>en</strong> los océanos <strong>de</strong> Europa, Ganíme<strong>de</strong>s y Encélado.<br />
Conclusiones<br />
Bacillus pumilus es capaz <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollarse <strong>en</strong> medios modificados con difer<strong>en</strong>tes conc<strong>en</strong>traciones<br />
<strong>de</strong> NaCl y MgSO4, lo que permite catalogarla como una bacteria halotolerante. Cuando se evalúa la<br />
velocidad específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> B. pumilus <strong>en</strong> medios modificados con NaCl, se observan<br />
valores mayores que cuando se evalúa <strong>en</strong> medios que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> MgSO4. Por lo tanto pue<strong>de</strong><br />
argum<strong>en</strong>tarse que el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la bacteria se ve m<strong>en</strong>os afectado por la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> NaCl.<br />
Al increm<strong>en</strong>tar la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> NaCl o <strong>de</strong> MgSO4 <strong>en</strong> el medio <strong>de</strong> cultivo, las velocida<strong>de</strong>s<br />
específicas <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to son m<strong>en</strong>ores. B. pumilus como bacteria halotolerante es capaz <strong>de</strong> crecer <strong>en</strong><br />
medios que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> una sal inorgánica. Sin embargo, la disminución <strong>de</strong> las velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
crecimi<strong>en</strong>to observada cuando se increm<strong>en</strong>ta el cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> sal <strong>en</strong> el medio, repres<strong>en</strong>ta una situación<br />
<strong>de</strong> estrés para la bacteria dificultando su crecimi<strong>en</strong>to.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Gormly, S., y Adams, V.D., Physical Simulation for Low- Energy Astrobiology Environm<strong>en</strong>tal<br />
Sc<strong>en</strong>arios. Astrobiology, 3. (2003).<br />
[2] McCord, T., G. Hans<strong>en</strong>, et al., "Salts on Europa's Surface Detected by Galileo's Near Infrared<br />
Mapping Spectrometer." Sci<strong>en</strong>ce 280: 1242-1245. (1998).<br />
[3] Showman, A. and R. Malhotra., "The galilean satellites." Sci<strong>en</strong>ce 286: 77-84. (1999).<br />
[4] Kargel, J., J. Kaye, et al., "Europa’s Crust and Ocean: Origin, Composition, and the Prospects for<br />
Life." Icarus 148: 226 –265. (2000).
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 88<br />
[5] McCord, T., G. Hans<strong>en</strong>, et al., "Hydrated salt minerals on Ganyme<strong>de</strong>´s surface: Evid<strong>en</strong>ce of an<br />
ocean below." Sci<strong>en</strong>ce 292: 1523-1525. (2001).<br />
[6] Orlando, T., T. McCord, et al, "The chemical nature of Europa surface material and the relation<br />
to a subsurface ocean." Icarus 177: 528-533. (2005).<br />
[7] Zolotov, M., "An oceanic composition on early and today´s Enceladus." Geophysical Research<br />
Letters 34: 1-5. (2007).<br />
[8] Postberg, F., S. Kempf, et al., "Sodium salts in E-ring ice grains from an ocean below the surface<br />
of Enceladus." Nature 459: 1098-1101. . (2009).<br />
[9] Postberg, F., J. Schmidt, et al., "A salt-water reservoir as the source of a compositionally<br />
stratified plume on Enceladus." Nature. (2011).<br />
[10] Gonzalez -Hernán<strong>de</strong>z, J. C. y Peña, A., Estrategias <strong>de</strong> adaptación <strong>de</strong> microorganismos halófilos y<br />
Debaryomyces hans<strong>en</strong>ii. Revista Latioamericana <strong>de</strong> Microbiologia. 44, 137-156.(2002).<br />
Figuras<br />
Figura 1. Velocidad específica <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to (µ) para B. pumilus a difer<strong>en</strong>tes valores <strong>de</strong><br />
actividad <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>bidas a la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> NaCl (rombos) y <strong>de</strong> MgSO4 (cuadros).
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 89<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
UBICACIÓN DE POSIBLES ECOSISTEMAS DE PROCARIONTES REDUCTORES DE<br />
SULFATO (PSR) EN EUROPA, SATÉLITE DE JÚPITER<br />
Gpe. Vaneza Y. Peña-Cabrera, Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM<br />
gvanezaypc@gmail.com<br />
Montoya-Lor<strong>en</strong>zana, L, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
Durand-Manterola, H.J. Instituto <strong>de</strong> Geofísica, UNAM<br />
Introducción<br />
Morfología <strong>de</strong> Europa<br />
Mediciones hechas por la nave Galileo sugier<strong>en</strong> que Europa está completam<strong>en</strong>te difer<strong>en</strong>ciada,<br />
incluy<strong>en</strong>do un núcleo rico <strong>en</strong> hierro, un manto <strong>de</strong> silicatos y una capa <strong>de</strong> agua [1]. A difer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> los<br />
otros satélites Galileanos, Europa pres<strong>en</strong>ta características tectónicas como domos, bloques<br />
interrumpidos, terr<strong>en</strong>os caóticos, y fracturas [2,3,4]. Los pocos cráteres <strong>de</strong> impacto sugier<strong>en</strong> que<br />
Europa has estado sometida a algún tipo <strong>de</strong> repavim<strong>en</strong>tación por procesos tectónicos y/o<br />
críovolcánicos. Es difícil <strong>de</strong> estimar la edad <strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> Europa, sin embargo, algunos mo<strong>de</strong>los<br />
sugier<strong>en</strong> una edad <strong>en</strong>tre 10 Ma y 1 billón <strong>de</strong> años [1].<br />
Europa está sujeta a un cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to por fuerzas <strong>de</strong> marea, ya que la cantidad <strong>de</strong> hielo es muy<br />
baja, el océano pue<strong>de</strong> estar <strong>en</strong> contacto con el núcleo <strong>de</strong> silicatos, lo cual hace a Europa bastante<br />
interesante <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el punto <strong>de</strong> vista <strong>de</strong> la astrobiología.<br />
Información aportada por la misión Galileo, indica la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> un campo magnético<br />
consist<strong>en</strong>te con una conducción eléctrica interior y con un radio cercanam<strong>en</strong>te igual al radio <strong>de</strong> la Luna.<br />
Este campo requiere <strong>de</strong> una capa global cerca <strong>de</strong> la superficie, para lo cual la más probable explicación<br />
es un océano salado con una conducción similar a la terrestre, el cual t<strong>en</strong>dría un grosor <strong>de</strong> 10 km [5,6].<br />
El cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to por mareas <strong>en</strong> la capa explica la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> un océano <strong>en</strong> Europa aún sin involucrar<br />
la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> un material anticongelante como el amoniaco, sin implicar esto que no haya dicho<br />
material. La inducción <strong>de</strong>l campo magnético indica la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> iones, como conductores eléctricos<br />
y por lo tanto, se pue<strong>de</strong> esperar una reducción <strong>en</strong> el punto <strong>de</strong> fusión [1].<br />
Debido a la resonancia <strong>de</strong> Europa, su exc<strong>en</strong>tricidad se manti<strong>en</strong>e por escalas <strong>de</strong> tiempo<br />
geológico. Por lo que el calor no cesa, lo cual es es<strong>en</strong>cial para que la evolución biológica haya surgido<br />
<strong>en</strong> algún mom<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la historia <strong>de</strong> Europa. Dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>do <strong>de</strong> la interacción <strong>de</strong> marea con Ío y con<br />
Júpiter, el cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to por mareas pue<strong>de</strong> actuar <strong>en</strong> Europa por Giga-años evitando que el océano se<br />
<strong>en</strong>fríe y aportando calor al interior <strong>de</strong> Europa. Por otra lado, la capa <strong>de</strong> agua está probablem<strong>en</strong>te <strong>en</strong><br />
contacto con el núcleo <strong>de</strong> silicatos, permiti<strong>en</strong>do que se llev<strong>en</strong> a cabo procesos químicos complejos [7],<br />
por lo que <strong>en</strong> la interfase agua/silicatos las condiciones pued<strong>en</strong> ser similares a las <strong>de</strong>l piso oceánico<br />
terrestre, específicam<strong>en</strong>te como las <strong>de</strong> las chim<strong>en</strong>eas hidrotermales don<strong>de</strong> la vida se <strong>de</strong>sarrolla sin la<br />
luz <strong>de</strong>l Sol y don<strong>de</strong> viv<strong>en</strong> bacterias específicas. Aunque aún no hay evid<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> que estos procesos se<br />
llev<strong>en</strong> a cabo <strong>en</strong> Europa [1].
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 90<br />
Elem<strong>en</strong>tos biogénicos <strong>en</strong> Europa<br />
La abundancia <strong>de</strong> elem<strong>en</strong>tos biogénicos <strong>en</strong> Europa es <strong>de</strong>sconocida, pero se asume que la<br />
composición <strong>de</strong>l cuerpo es como la <strong>de</strong> los meteoritos condritas carbonáceas, por lo que los elem<strong>en</strong>tos<br />
biogénicos podrían ser abundantes [6]. Evid<strong>en</strong>cia espectral ha revelado ciertos grupos funcionales (C-<br />
N, C≡N) <strong>en</strong> Ganíme<strong>de</strong>s y Calisto, otras lunas <strong>de</strong> Júpiter y se ha propuesto su pres<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> Europa [8].<br />
Organismos Mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Posibles Habitantes <strong>en</strong> Europa<br />
Estados <strong>de</strong> oxidación <strong>de</strong>l Azufre<br />
Aunque son posibles varios estados <strong>de</strong> oxidación <strong>de</strong>l azufre, solam<strong>en</strong>te tres se forman <strong>en</strong><br />
cantida<strong>de</strong>s significativas <strong>de</strong>l azufre <strong>en</strong> la naturaleza, -2 (sulfhidrilo, R-SH y sulfuros, HS), O (azufre<br />
elem<strong>en</strong>tal, S 0 ) y +6 (sulfato) [9].<br />
La utilización <strong>de</strong> sulfato para la síntesis <strong>de</strong> constituy<strong>en</strong>tes celulares que conti<strong>en</strong><strong>en</strong> azufre y la<br />
subsigui<strong>en</strong>te <strong>de</strong>scomposición <strong>de</strong> estos compuestos da como resultado la reducción total <strong>de</strong> sulfato a<br />
H2S, el cual se forma a través <strong>de</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> diversas bacterias que <strong>en</strong> conjunto recib<strong>en</strong> el<br />
nombre <strong>de</strong> bacterias reductoras <strong>de</strong> sulfato (BSR) [9].<br />
Estas bacterias anaerobias estrictas oxidan compuestos orgánicos e hidróg<strong>en</strong>o molecular<br />
utilizando sulfato como ag<strong>en</strong>te oxidante. Se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran ampliam<strong>en</strong>te distribuidas <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes<br />
anóxicos tanto acuáticos como terrestres. La actividad <strong>de</strong> estas bacterias es pat<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el ci<strong>en</strong>o <strong>de</strong>l<br />
fondo <strong>de</strong> los pantanos y arroyos, <strong>en</strong> turberas y a lo largo <strong>de</strong> las costas. Como el agua <strong>de</strong> mar conti<strong>en</strong>e<br />
una elevada conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> sulfatos, su reducción es un importante factor <strong>en</strong> la mineralización <strong>de</strong> la<br />
materia orgánica <strong>de</strong> los suelos <strong>de</strong> las plataformas oceánicas [9].<br />
Las BSR morfológicam<strong>en</strong>te son muy diversas. Se conoc<strong>en</strong> trece géneros <strong>de</strong> bacterias<br />
reductoras <strong>de</strong> sulfato y se han dividido <strong>en</strong> dos grupos. Los géneros que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran <strong>en</strong> el<br />
grupo I, las bacterias reductoras <strong>de</strong> sulfato que no oxidan el acetato, conociéndose también como<br />
<strong>de</strong>gradadoras incompletas, utilizan diversos substratos como fu<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> carbono y <strong>en</strong>ergía como el<br />
lactato, piruvato, etanol o ácidos grasos, oxidan su fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía al nivel <strong>de</strong> acetato y excretan este<br />
ácido graso como un producto final. En el grupo II, las bacterias reductoras <strong>de</strong> sulfato que oxidan el<br />
acetato, conociéndose también como <strong>de</strong>gradadotas completas, oxidan ácidos grasos como el acetato<br />
hasta CO2 como producto final [10].<br />
Muchas <strong>de</strong> las bacterias reductoras <strong>de</strong> sulfato crec<strong>en</strong> sobre acetato como única fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong><br />
<strong>en</strong>ergía, estos organismos oxidan totalm<strong>en</strong>te el acetato a CO2 y reduc<strong>en</strong> el sulfato a sulfuro por medio<br />
<strong>de</strong> la reacción sigui<strong>en</strong>te [9].<br />
Acetato + SO4 2- + 3 H + → 2 CO + H2S + 2 H2O<br />
Desulfobacter psychrotolerans sp. nov.<br />
Un grupo restringido nutricionalm<strong>en</strong>te <strong>de</strong> sulfato-reductores, que usan prefer<strong>en</strong>cialm<strong>en</strong>te acetato<br />
como su donador <strong>de</strong> electrones y fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> carbono, es el género Desulfobacter. Actualm<strong>en</strong>te seis<br />
especies han sido <strong>de</strong>scritas, las cuales son mesófilas [11].<br />
Tarpgaard, et al [11] aislaron una bacteria psicrotolerante y acetooxidante <strong>de</strong> la parte norte <strong>de</strong>l<br />
Mar <strong>de</strong>l Norte. La cepa akvb T fue id<strong>en</strong>tificada como pert<strong>en</strong>eci<strong>en</strong>te al género Desulforbacter por medio<br />
<strong>de</strong> análisis filog<strong>en</strong>éticos <strong>de</strong>l g<strong>en</strong> 16S rRNA. La cepa creció exclusivam<strong>en</strong>te por oxidación <strong>de</strong> acetato<br />
acoplada a la reducción <strong>de</strong> sulfato. Las células crecieron <strong>en</strong> un intervalo <strong>de</strong> temperaturas <strong>de</strong> -3.6 a<br />
26.3°C, con una temperatura óptima <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> 20.1°C. Dicha especie fue nombrada como<br />
Desulfobacter psychrotolerans sp. nov. Son células móviles que mid<strong>en</strong> 1-3 μm <strong>de</strong> ancho y 2-5 μm <strong>de</strong><br />
largo, crec<strong>en</strong> como agregados, los cuales a m<strong>en</strong>udo se adjuntan a precipitados <strong>de</strong>l medio <strong>de</strong> cultivo<br />
[11].
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 91<br />
En la Tierra un ambi<strong>en</strong>te anóxico y sulfatado con la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> hidróg<strong>en</strong>o o material orgánico<br />
es habitable por PRS, si la temperatura <strong>de</strong>l océano <strong>de</strong> Europa ti<strong>en</strong>e la temperatura <strong>en</strong> el rango <strong>de</strong><br />
tolerancia <strong>de</strong> las PRS psicrófilas, las PRS psicrófilas son un objeto <strong>de</strong> interés astrobiológico. Exist<strong>en</strong><br />
datos que <strong>de</strong>scrib<strong>en</strong> el crecimi<strong>en</strong>to y la actividad <strong>de</strong> las PRS <strong>en</strong> bajas temperaturas que ayudarían a<br />
inferir la cantidad <strong>de</strong> ácido sulfhídrico resultante <strong>de</strong> su metabolismo <strong>en</strong> condiciones europanas para<br />
compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r si la actividad biológica <strong>de</strong> las PRS sería <strong>de</strong>tectable.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] H. Hussman, J. I. Lunine, 2009. Interiors and Evolution of Ice Satellites. In: Treatise on<br />
Geophysics PLANETS AND MOONS. Editores: Schubert G. and Spohn T. Ed. Elservier.<br />
Amsterdam. 509-539 pp.<br />
[2] M.H Carr, Belton M.J.S., Chapman C.R. 1998. Evid<strong>en</strong>ce for a subsurface ocean on Europa.<br />
Nature. 391. 363-365.<br />
[3] R.Greeley, Sullivan R, Klemaszewki J. 1998. Europa: Initial Galileo geological observations.<br />
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[4] R.T. Pappalardo, Head J., Greeley W.R., 1998. Geologic evid<strong>en</strong>ce for solid-state convection in<br />
Europa´s ice shell. Nature. 391. 365-368.<br />
[5] M.G. Kivelson, Khurana K.K. Krishan K. 2000. Galileo Magnetometer measurem<strong>en</strong>ts: A<br />
Stronger case for a subsurface ocean at Europa. Sci<strong>en</strong>ce. 289. 1340-1343.<br />
[6] C.F. Chyba and C.B Phillips, 2001. Possible ecosystems and the search for life on Europa.<br />
PANS. 98 (3). 801-804.<br />
[7] J. S. Kargel, Kaye J.Z. Head J.W. 2000. Europa´s crust and ocean: Origin, composition, and the<br />
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[8] T. McCord, G.B. Hans<strong>en</strong>, R.N. Clark, P.D. Martin, , C.A. Hibbitts, F.P. Fanale, J.C. Granahan,<br />
M. Segura, D.L. Matson, T.V Johnson, W. D. Smythe, J. K. Crowley, P. D. Martin, A. Ocampo,<br />
C. A. Hibbitts, J. C. Granahan and the NIMS Team 1998. Salts on Europa's Surface Detected by<br />
Galileo's Near Infrared Mapping Spectrometer. J.Gheophys. Res. 103.8603-8626.<br />
[9] R.B.A. Pulido, 2006. Actividad sulfato reductora y <strong>de</strong>sulfurante <strong>de</strong> cultivos <strong>de</strong> BSR.<br />
Lic<strong>en</strong>ciatura <strong>en</strong> Biología Experim<strong>en</strong>tal. Ci<strong>en</strong>cias Biológicas y <strong>de</strong> la Salud. UAM, Iztapalapa. pp<br />
38; http://148.206.53.231/UAMI13342.pdf<br />
[10] T. D. Brock, Smith D. W. y Madigan M. T. (1993). "Microbiología". Pr<strong>en</strong>tice Hall. México.<br />
906 pp.<br />
[11] I.H Tarpgaard; Boetius A;Finster K; 2006: Desulfobacter psychrotolerans sp. nov., a new<br />
psychrotolerant sulfate-reducing bacterium and <strong>de</strong>scriptions of its physiological response to<br />
temperature changes. Antonie van Leeuw<strong>en</strong>hoek 89: 109-124;<br />
http://www.dnabanknetwork.eu/Query.php?sqlType=Detail&UnitID=DSM%20217155&CollC<br />
o<strong>de</strong>=DNA%20Bank&InstCo<strong>de</strong>=DSMZ&UnitIDS=DSM%2017155&CollCo<strong>de</strong>S=Prokarya&Ins<br />
tCo<strong>de</strong>S=DSMZ&ID_Cache=14653
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 92<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
MICROORGANISMOS DEGRADADORES DE ACETATO,<br />
OBJETO DE ESTUDIO EN ASTROBIOLOGÍA<br />
Lilia Montoya, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
lilia.montoya@ipicyt.edu.mx<br />
Lour<strong>de</strong>s B. Celis, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
Elías Razo-Flores, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
Ángel G. Alpuche-Solís, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
Introducción<br />
De ocurrir la vida fuera <strong>de</strong> la Tierra, ya sea <strong>en</strong> Marte o los satélites Europa o Encélado, es<br />
probable que sea anaerobia porque a excepción <strong>de</strong> Europa no se ha propuesto un proceso químico que<br />
provea <strong>de</strong> oxíg<strong>en</strong>o a estos cuerpos <strong>de</strong>l Sistema Solar [1]. Bajo esta condición, los ecosistemas<br />
anaerobios conocidos <strong>en</strong> la Tierra sean extremos o no son objeto <strong>de</strong> interés para la Astrobiología. Los<br />
ecosistemas anaerobios conocidos son: digestores anaerobios, rum<strong>en</strong> y ambi<strong>en</strong>tes hidrotermales [2].<br />
La compr<strong>en</strong>sión <strong>de</strong>l ciclo <strong>de</strong>l carbono pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> los ecosistemas anaerobios es útil para la<br />
Astrobiología porque permite el estudio <strong>de</strong> bioseñales, un ejemplo son las comunida<strong>de</strong>s metanogénicas<br />
don<strong>de</strong> el metano es la molécula terminal <strong>de</strong> mineralización <strong>de</strong>l carbono.<br />
Sin embargo, <strong>en</strong> Marte y Europa está pres<strong>en</strong>te el sulfato [3, 4] y <strong>en</strong> los ecosistemas anaerobios<br />
sulfatados la molécula terminal <strong>de</strong>l carbono es el dióxido <strong>de</strong> carbono y no el metano.<br />
La mineralización <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> CO2 la realizan microorganismos acetoclásticos o acetotróficos.<br />
Los microorganismos que oxidan la materia orgánica requier<strong>en</strong> <strong>de</strong> sulfatos, hierro III, manganeso, <strong>en</strong>tre<br />
otros. Cuando estos organismos no están activos por la aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong>l aceptor <strong>de</strong> electrones la materia<br />
orgánica no se <strong>de</strong>grada completam<strong>en</strong>te y se acumula <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> acetato [5]. De hecho, <strong>en</strong> los<br />
ecosistemas extremos (por ejemplo, halófilos, acidófilos y psicrófilos) el acetato se acumula. Es por<br />
esta razón que el estudio <strong>de</strong> los microorganismos acetotróficos es <strong>de</strong> interés astrobiológico.<br />
En el pres<strong>en</strong>te trabajo reportamos la riqueza bacteriana pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> una biopelícula prov<strong>en</strong>i<strong>en</strong>te<br />
<strong>de</strong> un digestor anaerobio que exhibe actividad sulfato reductora acetotrófica <strong>en</strong> condiciones <strong>de</strong> pH <strong>de</strong><br />
neutras a ligeram<strong>en</strong>te ácidas.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Hand, K. P., Carlson, R. W., Chyba, C. F., Energy, chemical disequilibrium, and geological<br />
constraints on Europa. Astrobiology 2007, 7, 1006-1022.<br />
[2] Garcia, J. L., Patel, B. K., Ollivier, B., Taxonomic, phylog<strong>en</strong>etic, and ecological diversity of<br />
methanog<strong>en</strong>ic Archaea. Anaerobe 2000, 6, 205-226.<br />
[3] Kargel, J. S., Kaye, J. Z., Head III, J., Marion, G. M., et al., Europa’s Crust and Ocean: Origin,<br />
Composition, and the Prospects for Life. Icarus 2000, 148, 226 -265.<br />
[4] Tosca, N. J., Knoll, A. H., McL<strong>en</strong>nan, S. M., Water activity and the chall<strong>en</strong>ge for life on early<br />
Mars. Sci<strong>en</strong>ce 2008, 320, 1204-1207.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 93<br />
[5] Canfield, D. E., Krist<strong>en</strong>s<strong>en</strong>, E., Thamdrup, B., Aquatic geomicrobiology. Adv Mar Biol 2005,<br />
48, 1-599.<br />
[6] Garrity, G. M., Bell, J. A., Lilburn, T. G., Taxonomic outline of the Prokaryotes, Springer-<br />
Verlag, New York 2004.<br />
Figuras<br />
Figura 1. Árbol filog<strong>en</strong>ético bayesiano inferido con secu<strong>en</strong>cias <strong>de</strong>l g<strong>en</strong> 16S rRNA <strong>de</strong> biopelículas<br />
acetotróficas obt<strong>en</strong>idas <strong>de</strong>l pres<strong>en</strong>te estudio (<strong>en</strong> color). Los filotipos <strong>de</strong> los organismos cultivados más<br />
próximos fueron nombrados <strong>de</strong> acuerdo al manual Bergey’s [6]. El número <strong>de</strong> filotipos colapsados<br />
asignados a cada OTU por RFLP y secu<strong>en</strong>ciación se indica <strong>de</strong>spués <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> acceso para cada período<br />
operacional <strong>de</strong>l bioreactor (intervalos A, B, C; 22-75, 76-89, 90-110, días, respectivam<strong>en</strong>te). Thermotoga<br />
thermarum DSM 9912 (AB039769) se usó como grupo externo. La probabiblidad posterior se indica <strong>en</strong>tre<br />
paréntesis <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> cada nodo.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 94<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
EXTREMÓFILOS: UNA REVISIÓN<br />
Ricardo A. González Lizardi, Esc. <strong>de</strong> Téc. Laboratoristas, <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Morelos<br />
rickardo_lizardi@hotmail.com<br />
Rosel<strong>en</strong>a Arroyo Basave, Escuela <strong>de</strong> Técnicos Laboratoristas, <strong>Universidad</strong> <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Morelos<br />
Sandra I. Ramírez Jiménez, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas, UAEM<br />
Introducción<br />
Los extremófilos son organismos que no solam<strong>en</strong>te sobreviv<strong>en</strong> sino que se <strong>de</strong>sarrollan<br />
exitosam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> las condiciones más inhóspitas e imp<strong>en</strong>sables para la vida. Son organismos que no<br />
sólo toleran y sobreviv<strong>en</strong> a ciertas condiciones naturales extremas, sino que las requier<strong>en</strong> para po<strong>de</strong>r<br />
crecer y multiplicarse.<br />
Estos organismos cu<strong>en</strong>tan con <strong>en</strong>zimas (catalizadores biológicos) que les ayudan a funcionar <strong>en</strong><br />
las circunstancias extremas <strong>de</strong> su <strong>en</strong>torno. Estos catalizadores sintéticos o <strong>en</strong>zimas, que son proteínas y<br />
que aceleran las reacciones químicas sin alterarlas, permanec<strong>en</strong> activos cuando otras fallan ante<br />
condiciones extremas, eliminando la necesidad pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> ciertas precauciones, aum<strong>en</strong>tando así su<br />
eficacia.<br />
Los primeros organismos extremófilos se <strong>de</strong>scubrieron a mediados <strong>de</strong> los años set<strong>en</strong>ta.<br />
Su estudio ha impulsado el fortalecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> proyectos ori<strong>en</strong>tados hacia la búsqueda <strong>de</strong> vida fuera <strong>de</strong><br />
nuestro planeta; ha abonado <strong>en</strong> la teoría <strong>de</strong> la panspermia como una posible explicación <strong>de</strong>l orig<strong>en</strong> <strong>de</strong> la<br />
vida <strong>en</strong> la Tierra; ha impulsado el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la industria biotecnológica, y ha permitido un mejor<br />
<strong>en</strong>t<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> los factores que sust<strong>en</strong>tan la vida tal como la conocemos.<br />
Resultados<br />
Según la condición más extrema <strong>en</strong> la que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tr<strong>en</strong>, los extremófilos se pued<strong>en</strong> clasificar <strong>en</strong>:<br />
Termófilos: A medida que la temperatura ambi<strong>en</strong>te aum<strong>en</strong>ta, la velocidad a que se <strong>de</strong>sarrollan<br />
las reacciones <strong>en</strong>zimáticas aum<strong>en</strong>ta <strong>de</strong> forma proporcional, lo que implica un <strong>de</strong>sarrollo más rápido <strong>de</strong>l<br />
organismo. Esto suce<strong>de</strong> hasta llegar a una temperatura máxima, por <strong>en</strong>cima <strong>de</strong> la cual ciertos<br />
compon<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> la célula comi<strong>en</strong>zan a <strong>de</strong>gradarse <strong>de</strong> forma irreversible, cesando el crecimi<strong>en</strong>to y<br />
sobrevini<strong>en</strong>do la muerte celular.<br />
Los hipertermófilos como el Sulfolobus acidocaldarius se <strong>de</strong>sarrollan <strong>en</strong> temperaturas por <strong>en</strong>cima<br />
<strong>de</strong> los 85 °C. El más resist<strong>en</strong>te al calor <strong>de</strong> estos microorganismos es el Pyrolobus fumarii que crece <strong>en</strong><br />
las pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las fumarolas hidrotermales submarinas.<br />
Psicrófilos: Se <strong>de</strong>sarrollan <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes con temperaturas cercanas a los 0 °C, siempre que el<br />
agua se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tre <strong>en</strong> estado líquido, gracias a que evitan la formación <strong>de</strong> cristales <strong>de</strong> hielo <strong>en</strong> su<br />
interior.<br />
Chlamydomonas nivalis es un alga microscópica que aparece <strong>en</strong> zonas <strong>de</strong> nieve dándole a ésta un<br />
int<strong>en</strong>so color ver<strong>de</strong> o rojo. Esto es así porque vive <strong>en</strong> el interior <strong>de</strong> las capas <strong>de</strong> nieve <strong>en</strong> estado<br />
vegetativo (ver<strong>de</strong>) y cuando las condiciones se vuelv<strong>en</strong> imposibles, esporula <strong>en</strong> gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s y<br />
sus esporas son <strong>de</strong> color rojo. La bacteria Polaromonas vacuolata ti<strong>en</strong>e una temperatura óptima <strong>de</strong><br />
crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> 4 °C.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 95<br />
Barófilos: Son seres vivos que se <strong>de</strong>sarrollan <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes con una presión muy alta. Un ejemplo<br />
son las bacterias que habitan las fumarolas o brechas <strong>de</strong> la corteza terrestre <strong>en</strong> el suelo marino, a miles<br />
<strong>de</strong> metros <strong>de</strong> profundidad.<br />
Alcalófilos: Se <strong>de</strong>sarrollan <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes tan alcalinos (básicos) que parec<strong>en</strong> un <strong>de</strong>terg<strong>en</strong>te<br />
conc<strong>en</strong>trado y suel<strong>en</strong> estar asociados a sedim<strong>en</strong>tos con una alta conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> metano, recordando a<br />
lugares como Marte, los cometas, o las lunas heladas <strong>de</strong> Júpiter o Saturno.<br />
Radiófilos: Soportan gran cantidad <strong>de</strong> radiación, como un hongo negro que vive <strong>en</strong> las pare<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> los reactores <strong>de</strong> Chernóbil, o como la bacteria Deinococcus radiodurans que fue <strong>de</strong>scubierta a 3.2<br />
kilómetros <strong>de</strong> profundidad, as<strong>en</strong>tada <strong>en</strong> rocas <strong>de</strong> uranio, un elem<strong>en</strong>to radiactivo, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> estar <strong>en</strong>tre<br />
elem<strong>en</strong>tos químicos similares a la lejía.<br />
Metanóg<strong>en</strong>os: Son organismos capaces <strong>de</strong> g<strong>en</strong>erar metano (CH4), un gas combustible, <strong>en</strong><br />
condiciones anaeróbicas (sin oxíg<strong>en</strong>o). Estos organismos viv<strong>en</strong> <strong>en</strong> el fondo <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos acuáticos y <strong>en</strong><br />
el rum<strong>en</strong> <strong>de</strong> algunos mamíferos herbívoros.<br />
Halófilos: Se <strong>de</strong>sarrollan <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes hipersalinos, como las bacterias <strong>de</strong>l género<br />
Halobacterium que viv<strong>en</strong> <strong>en</strong> lugares como el Mar Muerto y ti<strong>en</strong><strong>en</strong> forma cuadrada. En organismos<br />
normales, la sal hace que mueran por <strong>de</strong>shidratación <strong>de</strong>bido a la fuerte presión osmótica exterior a la<br />
que están expuestos. Es <strong>de</strong>cir, se <strong>de</strong>shidratan y muer<strong>en</strong>. Los halófilos cu<strong>en</strong>tan con mecanismos <strong>de</strong><br />
adaptación como el albergar <strong>en</strong> el interior <strong>de</strong> sus células, algún soluto compatible, un compuesto<br />
orgánico, <strong>en</strong> conc<strong>en</strong>traciones iguales o mayores a la <strong>de</strong> las sales <strong>de</strong>l exterior. Así evitan la<br />
<strong>de</strong>shidratación.<br />
Xerófilos: Estos organismos se <strong>de</strong>sarrollan <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes con muy baja humedad. En el <strong>de</strong>sierto<br />
<strong>de</strong> Atacama, a una altura <strong>de</strong> 5,800 metros, se ha localizado <strong>en</strong> el volcán Socompa una comunidad <strong>de</strong><br />
microorganismos que viv<strong>en</strong> gracias al dióxido <strong>de</strong> carbono (CO2), escasa agua y metano que les<br />
proporcionan las fumarolas volcánicas.<br />
Acidófilos: Se <strong>de</strong>sarrollan <strong>en</strong> ambi<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> alta aci<strong>de</strong>z, como el Picrophilus. En California, se<br />
han <strong>de</strong>scubierto microorganismos increíblem<strong>en</strong>te diminutos que viv<strong>en</strong> cómodam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el dr<strong>en</strong>aje <strong>de</strong><br />
las minas a un valor <strong>de</strong> pH tan bajo como 0.5, equival<strong>en</strong>te al ácido <strong>de</strong> una batería <strong>de</strong> automóvil.<br />
Conclusiones<br />
Los extremófilos son organismos sorpr<strong>en</strong>d<strong>en</strong>tes <strong>de</strong>bido a que se han adaptado a vivir <strong>en</strong><br />
condiciones no imaginadas, ya sea <strong>en</strong> un ambi<strong>en</strong>te salino, o con muy poca humedad, o sometido a<br />
mucha presión, o <strong>de</strong> baja o alta temperatura, <strong>en</strong>tre otros. Para cualquier otro organismo sería imposible<br />
vivir <strong>en</strong> esas condiciones.<br />
Otra cosa muy importante es que los extremófilos no solo se adaptan a esas condiciones sino que<br />
las necesitan para po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>sarrollarse.<br />
Los extremófilos pued<strong>en</strong> utilizarse como un mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> estudio para proponer que podrían existir<br />
organismos como ellos <strong>en</strong> otros planetas o satélites <strong>de</strong>l sistema solar o <strong>de</strong> otros sistemas planetarios.<br />
Por ejemplo <strong>en</strong> satélites como Titán, una luna <strong>de</strong> Saturno, que se caracteriza por t<strong>en</strong>er océanos <strong>de</strong><br />
hidrocarburos, se pue<strong>de</strong> proponer que organismos como los metanóg<strong>en</strong>os t<strong>en</strong>drían alguna posibilidad<br />
<strong>de</strong> a<strong>de</strong>cuación. Europa es una luna <strong>de</strong> Júpiter con una corteza hecha principalm<strong>en</strong>te <strong>de</strong> hielo <strong>de</strong> agua <strong>de</strong><br />
un mínimo <strong>de</strong> 75 a 100 km <strong>de</strong> grosor, por lo que se pue<strong>de</strong> proponer que organismos psicrófilos puedan<br />
t<strong>en</strong>er alguna posibilidad <strong>de</strong> adaptarse. En esta misma luna se postula que <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la capa <strong>de</strong> hielo<br />
existe un océano, posiblem<strong>en</strong>te <strong>de</strong> agua salada, don<strong>de</strong> se sugiere que organismos halófilos podrían<br />
existir.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 96<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Ramírez, Sandra I. Las fronteras <strong>de</strong> la vida <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la perspectiva <strong>de</strong> los extremófilos. Inv<strong>en</strong>tio<br />
11, 59-62(2010)<br />
[2] Ramírez, Sandra I. Terrazas, Horacio. Astrobiología, una nueva disciplina ci<strong>en</strong>tífica. Inv<strong>en</strong>tio 3,<br />
52-55(2006).<br />
[3] http://www.ci<strong>en</strong>ciapopular.com/n/Biologia_y_Fosiles/Extremofilos/Extremofilos.php<br />
Consultada el 6 agosto <strong>de</strong> 2012<br />
[4] http://www.earthfacts.com/nature/extremophiles/<br />
Consultada el 5 agosto <strong>de</strong> 2012<br />
[5] http://www.bacteriamuseum.org/cms/Evolution/extremophiles.html<br />
Consultada el 5 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012<br />
[6] http://serc.carleton.edu/microbelife/in<strong>de</strong>x.html<br />
Consultada el 5 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012<br />
[7] http://www.cosmonoticias.org/la-sorpresa-salada-<strong>de</strong>-<strong>en</strong>celado/<br />
Consultada el 10 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012<br />
[8] http://ci<strong>en</strong>cia.nasa.gov/ci<strong>en</strong>cias-especiales/27mar_<strong>en</strong>celadus<br />
Consultada el 10 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012<br />
[9] http://www.astroseti.org/noticia/3632/conceptos-<strong>de</strong>-astrobiologia-psicrofilos<br />
Consultada el 10 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 97<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
EXTREMÓFILOS ANAEROBIOS EN EL CICLO DEL CARBONO, UNA REVISIÓN<br />
Lilia Montoya, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
lilia.montoya@ipicyt.edu.mx<br />
Lour<strong>de</strong>s B. Celis, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
Elías Razo-Flores, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
Ángel G. Alpuche-Solís, Instituto Potosino <strong>de</strong> Investigación Ci<strong>en</strong>tífica y Tecnológica<br />
Introducción<br />
Los biotopos extremos se refier<strong>en</strong> a aquellos ambi<strong>en</strong>tes que están lejos <strong>de</strong> las condiciones<br />
normales <strong>de</strong> pH, temperatura, presión, radiación o salinidad, <strong>en</strong>tre otras, si<strong>en</strong>do las condiciones<br />
extremas constantes. A los microorganismos que crec<strong>en</strong> y realizan su metabolismo bajo tales<br />
condiciones extremas son conocidos como “extremófilos”. Sus mecanismos <strong>de</strong> adaptación van <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />
estructurales a metabólicos [1,2]. Tales mecanismos <strong>de</strong> adaptación implican una inversión <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía,<br />
por lo que los mecanismos <strong>de</strong> conservación <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía difier<strong>en</strong> <strong>en</strong>tre los extremófilos y neutrófilos [3].<br />
El modo <strong>de</strong> vida anaerobio, aña<strong>de</strong> una restricción <strong>en</strong> términos bio<strong>en</strong>ergéticos: la <strong>en</strong>ergía libre <strong>de</strong><br />
Gibbs (∆Gº’) proporcionada por estos metabolismos, es m<strong>en</strong>or que por la vía aerobia utilizando el<br />
mismo sustrato [4]. Esta difer<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> ∆Gº’ se pue<strong>de</strong> ejemplificar con diversos sustratos como el<br />
acetato y explica la localización <strong>de</strong> los microorganismos <strong>en</strong> horizontes <strong>de</strong> una forma jerárquica [5].<br />
A<strong>de</strong>más, la <strong>en</strong>ergía disponible para el metabolismo <strong>en</strong> muchos ambi<strong>en</strong>tes anaerobios es tan baja que los<br />
microorganismos anaerobios pued<strong>en</strong> operar cerca <strong>de</strong>l equilibrio termodinámico [6]. Esta aproximación<br />
basada <strong>en</strong> las difer<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la <strong>en</strong>ergía libre <strong>de</strong> Gibbs es conocida como “ecología termodinámica” [7].<br />
Asímismo, los extremófilos anaerobios constituy<strong>en</strong> un grupo <strong>de</strong> interés para analizar aspectos<br />
como los límites para la vida y aunque exist<strong>en</strong> revisiones acerca <strong>de</strong> las adaptaciones biológicas y<br />
diversidad <strong>de</strong> los extremófilos anaerobios [8,9], su papel <strong>en</strong> el ciclo <strong>de</strong>l carbono tanto <strong>en</strong> la fijación<br />
como <strong>en</strong> la <strong>de</strong>gradación, no ha sido abordada a pesar <strong>de</strong> su papel es<strong>en</strong>cial <strong>en</strong> los ecosistemas anóxicos<br />
[10]. Con estos anteced<strong>en</strong>tes, el pres<strong>en</strong>te trabajo se <strong>en</strong>foca al estudio <strong>de</strong> los microorganismos<br />
extremófilos <strong>en</strong> su condición <strong>de</strong> la asimilación <strong>de</strong>l carbono inorgánico y la <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong>l carbono<br />
orgánico.<br />
Inv<strong>en</strong>tario <strong>de</strong> los microorganismos<br />
Una síntesis <strong>de</strong>l inv<strong>en</strong>tario <strong>de</strong> los extremófilos autotróficos y <strong>de</strong>gradadores anaerobios <strong>en</strong> cada biotopo<br />
se pres<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> la Tabla 1.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 98<br />
Tabla 1. Extremófilos anaerobios fijadores <strong>de</strong> carbono inorgánico y mineralizadores <strong>de</strong>l carbono.<br />
Especie Rango <strong>de</strong> tolerancia Vía disimilatoria Metabolismo<br />
<strong>de</strong>l C 1<br />
Salinidad<br />
Halorhodospira halophila 11 - 32% NaCl Fotosíntesis FC / CBB<br />
Desulfobacter halotolerans 1 - 4.5% (óptimo 1-2%) NaCl Reducción <strong>de</strong> sulfatos MC / TCA<br />
Methanocalculus<br />
0 - 12% (óptimo 5%) NaCl Metanogénesis FC / WLm<br />
halotolerans<br />
Acetohalobium arabaticum<br />
Aci<strong>de</strong>z<br />
10 - 25% (óptimo 15-18%) NaCl Homoacetogénesis FC / WL<br />
Methanosarcina sp. pH 4.0 - 4.5 Metanogénesis FC / WLm<br />
Desulfosporosinus<br />
acidiphilus<br />
pH 3.6 - 5.6 (óptimo 5.2) Reducción <strong>de</strong> sulfatos FC / WL?<br />
Styolobus azoricus pH 1.0 - 5.5 (óptimo 2.5 – 3.9) Reducción <strong>de</strong> azufre FC / 3H-4B<br />
Alcalinidad<br />
Methanobacterium<br />
subterraneurn<br />
pH 7.8 - 8.8 Metanogénesis FC / WLm<br />
Fuchsiella alkaliacetig<strong>en</strong>a pH 8.1 - 10.7 (óptimo 9.7 - 10.0) Acetogénesis FC / WL<br />
Ectothiorhodospira<br />
haloalkaliphila<br />
pH 8.5 – 10.0 Oxidación <strong>de</strong> azufre FC /CBB<br />
Desulfobacteraceae isolate<br />
APT2<br />
pH óptimo 10.0 Reducción <strong>de</strong> sulfatos MC / WL?<br />
Desulfurispira natronophila pH 8.5 – 10.9 (óptimo 10.2) Reducción <strong>de</strong> azufre MC / TCA?<br />
cepa AHT11<br />
Altas temperaturas<br />
Styolobus azoricus Temperatura 57 - 89 (óptimo 80) °C Reducción <strong>de</strong> azufre FC / 3H-4B<br />
Archaeoglobus spp. Temperatura 60 - 90 (óptimo 75 - 82) °C Reducción <strong>de</strong> sulfato FC / WL<br />
Metanopyrus kandlery<br />
Bajas temperaturas<br />
óptimo 98 °C Metanogénesis FC / WL<br />
Rhodoferax antarticus óptimo 18 °C Fotosínthsis CBB<br />
Methanog<strong>en</strong>ium frigidum Temperatura 0 - 17 (óptimo 15) °C Metanogénesis WL<br />
Desulfuromonas<br />
svalbard<strong>en</strong>sis<br />
Temperatura -2 - 20 (óptimo -14) °C Reducción <strong>de</strong> Hierro (III) TCA?<br />
1) FC fijación <strong>de</strong> carbono, MC mineralización <strong>de</strong> carbono, WL vía Wood-Ljungdahl<br />
(m, modificado), CBB Ciclo <strong>de</strong> Calvin, 3H-4B 3 Hidroxipropionato-4 hidroxibutirato, TCA<br />
Ciclo <strong>de</strong> Ácidos Tricarboxílicos.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Gerday, C., Glandsdorff, N., Physiology and Biochemistry of Extremophiles, ASM Press,<br />
Washington, D.C. 2007.<br />
[2] Pikuta, E. V., Hoover, R. B., Tang, J., Microbial extremophiles at the limits of life. Crit Rev<br />
Microbiol 2007, 33, 183-209.<br />
[3] Val<strong>en</strong>tine, D. L., Adaptations to <strong>en</strong>ergy stress dictate the ecology and evolution of the Archaea.<br />
Nat Rev Microbiol 2007, 5, 316-323.<br />
[4] Heimann, A., Jakobs<strong>en</strong>, R., Blodau, C., Energetic constraints on H2-<strong>de</strong>p<strong>en</strong>d<strong>en</strong>t terminal<br />
electron accepting processes in anoxic <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>ts: a review of observations and mo<strong>de</strong>l<br />
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<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 99<br />
[5] Thullner, M., Regnier, P., Van Cappell<strong>en</strong>, P., Mo<strong>de</strong>ling Microbially Induced Carbon<br />
Degradation in Redox-Stratified Subsurface Environm<strong>en</strong>ts: Concepts and Op<strong>en</strong> Questions.<br />
Geomicrobiology Journal 2007, 24, 139-155.<br />
[6] Jackson, B. E., McInerney, M. J., Anaerobic microbial metabolism can proceed close to<br />
thermodynamic limits. Nature 2002, 415, 454-456.<br />
[7] Val<strong>en</strong>tine, D. L., Thermodynamic Ecology of Hydrog<strong>en</strong>-Based Syntrophy, in: Seckbach, J.<br />
(Ed.), Symbiosis: Mechanisms and Mo<strong>de</strong>l Systems, Kluwer Acadaemic Publishers, Dordrecht<br />
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[8] Lowe, S. E., Jain, M. K., Zeikus, J. G., Biology, ecology, and biotechnological applications of<br />
anaerobic bacteria adapted to <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal stresses in temperature, pH, salinity, or substrates.<br />
Microbiol Rev 1993, 57, 451-509.<br />
[9] Ollivier, B., Patel, B. K., Garcia, J. L., in: Seckbach, J. (Ed.), Journey to Diverse Microbial<br />
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[10] Hugler, M., Sievert, S. M., Beyond the Calvin cycle: autotrophic carbon fixation in the ocean.<br />
Ann Rev Mar Sci 2011, 3, 261-289.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 100<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
EVOLUCIÓN MOLECULAR DE LOS EFECTORES SECRETADOS POR Tricho<strong>de</strong>rma spp. Y<br />
SU PARTICIPACION EN LA COMUNICACIÓN CON SUS HOSPEDEROS<br />
Mario Iván Alemán Duarte, Laboratorio Nacional <strong>de</strong> G<strong>en</strong>ómica para la Biodiversidad y C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong><br />
Investigación y <strong>de</strong> Estudios Avanzados se<strong>de</strong> Irapuato<br />
maleman@ira.cinvestav.mx<br />
Luis José Delaye Arredondo, C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigación y <strong>de</strong> Estudios Avanzados se<strong>de</strong> Irapuato<br />
Alfredo Herrera-Estrella, Laboratorio Nacional <strong>de</strong> G<strong>en</strong>ómica para la Biodiversidad<br />
Introducción<br />
Durante miles <strong>de</strong> millones <strong>de</strong> años <strong>en</strong> la Tierra, la mayor parte <strong>de</strong> las comunicaciones <strong>en</strong>tre seres<br />
vivos ha t<strong>en</strong>ido lugar mediante la transmisión y recepción <strong>de</strong> moléculas [1]. En patóg<strong>en</strong>os por ejemplo,<br />
exist<strong>en</strong> pequeñas proteínas que son capaces <strong>de</strong> internalizarse hasta el núcleo <strong>de</strong> la célula huésped y<br />
evitar la respuesta <strong>de</strong> <strong>de</strong>f<strong>en</strong>sa para favorecer la invasión <strong>de</strong>l patóg<strong>en</strong>o [2]. Durante muchos años este<br />
mecanismo se creía muy particular <strong>de</strong> especies patóg<strong>en</strong>as <strong>de</strong>s<strong>de</strong> bacterias hasta insectos [3], sin<br />
embargo <strong>de</strong>scubrimi<strong>en</strong>tos reci<strong>en</strong>tes <strong>de</strong>muestran que especies simbióticas como Laccaria bicolo r [4] y<br />
Glomus intradarices [5] también utilizan este mecanismo para modular la respuesta <strong>de</strong> su huésped y<br />
establecer una comunicación molecular. Estas proteínas son llamadas efectores [6].<br />
Los miembros <strong>de</strong>l género Tricho<strong>de</strong>rma son hongos capaces <strong>de</strong> interaccionar con una amplia<br />
gama <strong>de</strong> microorganismos gracias a su habilidad como parásitos, pero también pued<strong>en</strong> establecer<br />
relaciones b<strong>en</strong>éficas con plantas actuando como un simbionte mutualista [7]. Esta amplia variedad <strong>de</strong><br />
interacciones implica una gran diversidad <strong>de</strong> efectores con los que establecer comunicación con sus<br />
huéspe<strong>de</strong>s.<br />
En la actualidad son pocos los efectores involucrados <strong>en</strong> la interacción Tricho<strong>de</strong>rma-huésped que<br />
han sido id<strong>en</strong>tificados y que pres<strong>en</strong>tan evid<strong>en</strong>cia experim<strong>en</strong>tal. Gracias a que actualm<strong>en</strong>te están<br />
secu<strong>en</strong>ciados los g<strong>en</strong>omas <strong>de</strong> tres especies <strong>de</strong>l género Tricho<strong>de</strong>rma (T. atroviri<strong>de</strong>, T. vir<strong>en</strong>s, y T. reesei)<br />
es posible realizar un análisis g<strong>en</strong>ómico que nos permita id<strong>en</strong>tificar la diversidad <strong>de</strong> proteínas tipo<br />
efectores y su posible relación durante la interacción con sus huéspe<strong>de</strong>s.<br />
En un contexto evolutivo, nos preguntamos ¿Cuál es el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> evolución que <strong>de</strong>scribe mejor<br />
la evolución molecular <strong>de</strong> los efectores <strong>de</strong> Tricho<strong>de</strong>rma utilizados durante la interacción con sus<br />
huéspe<strong>de</strong>s?<br />
Métodos<br />
Predicción y anotación <strong>de</strong> proteínas extracelulares<br />
El conjunto <strong>de</strong> proteínas extracelulares fue predicho como se <strong>de</strong>scribe a continuación: los<br />
proteomas predichos para Tricho<strong>de</strong>rma vir<strong>en</strong>s, T. reesei and T. atroviri<strong>de</strong> se <strong>de</strong>scargaron <strong>de</strong>l sitio web<br />
JGI. El conjunto <strong>de</strong> proteínas extracelulares fue <strong>de</strong>finido <strong>en</strong> una tuberia automatizada utilizando<br />
PERL. Primero usamos SignalP4.0 para id<strong>en</strong>tificar aquellas proteínas con péptido señal y sin dominios<br />
transmembranales. En este conjunto <strong>de</strong> secu<strong>en</strong>cias se buscó la pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> motivos <strong>de</strong> ret<strong>en</strong>ción <strong>en</strong><br />
Retículo Endoplasmático (ERrs [PS00014]) utilizando ScanProsite, y señales <strong>de</strong> ret<strong>en</strong>ción <strong>en</strong><br />
membrana tipo GPI utilizando GPI-Anchored Protein Prediction Tan<strong>de</strong>m System (NN+HMM) .
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 101<br />
Todas las secu<strong>en</strong>cias que tuvieron ERrs y GPI fueron removidas <strong>de</strong>l set inicial. El resto <strong>de</strong><br />
proteínas fueron anotadas con Blast2GO con los parámetros preestablecidos. A este conjunto nos<br />
referiremos como proteínas extracelulares.<br />
Id<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong> proteínas tipo efector <strong>en</strong> Tricho<strong>de</strong>rma spp.<br />
Primero integramos una base <strong>de</strong> datos con 80 efectores reportados <strong>en</strong> la literatura con evid<strong>en</strong>cia<br />
experim<strong>en</strong>tal directa utilizando minería <strong>de</strong> texto con el programa Text-Presso. Id<strong>en</strong>tificamos <strong>de</strong>spués<br />
secu<strong>en</strong>cias homologas <strong>en</strong> nuestro conjunto <strong>de</strong> proteínas extracelulares utilizando BLASTp (punto <strong>de</strong><br />
corte 10E-5). Utilizando PERL nosotros seleccionamos los homólogos si: 1) el punto <strong>de</strong> corte es igual<br />
o m<strong>en</strong>os a 10E-5; 2) el alineami<strong>en</strong>to es igual o mayor a 50 a.a.; 3) la secu<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> refer<strong>en</strong>cia esta<br />
repres<strong>en</strong>tada <strong>en</strong> más <strong>de</strong>l 50% <strong>en</strong> el alineami<strong>en</strong>to con la secu<strong>en</strong>cia blanco. Un análisis similar con<br />
INTERPRO fue realizado para id<strong>en</strong>tificar aquellas proteínas con una estructura <strong>de</strong> dominios similar a<br />
los efectores con evid<strong>en</strong>cia experim<strong>en</strong>tal.<br />
Después id<strong>en</strong>tificamos <strong>en</strong> las proteínas extracelulares motivos <strong>de</strong> translocación con evid<strong>en</strong>cia<br />
experim<strong>en</strong>tal, tales como: RxLR, RxFLAK y algunas variaciones utilizando combinaciones <strong>de</strong> la<br />
sigui<strong>en</strong>te firma [RKH]x[LYMFYW][RKH]. Este motivo <strong>de</strong>bería aparecer restringido <strong>en</strong>tre los<br />
aminoácidos 15 a 75 <strong>en</strong> las secu<strong>en</strong>cias.<br />
Todas las secu<strong>en</strong>cias que fueron id<strong>en</strong>tificadas como extracelulares y que ti<strong>en</strong><strong>en</strong> una o más <strong>de</strong> las<br />
características típicas <strong>de</strong> los efectores validados fueron consi<strong>de</strong>radas efectores <strong>en</strong> las tres especias <strong>de</strong><br />
Tricho<strong>de</strong>rma analizadas.<br />
Distribución filog<strong>en</strong>ética y evolución molecular <strong>de</strong> los efectores <strong>en</strong> Tricho<strong>de</strong>rma spp<br />
Una vez id<strong>en</strong>tificados el conjunto <strong>de</strong> efectores predichos <strong>en</strong> Tricho<strong>de</strong>rma sp buscamos los<br />
ortólogos <strong>en</strong> los tres Tricho<strong>de</strong>rma usados y <strong>en</strong> Giberella zeae and Chaetomium globosum utilizando<br />
BranchClust. Los ortológos fueron alineados con muscle e id<strong>en</strong>tificamos <strong>en</strong> mejor mo<strong>de</strong>lo usando<br />
ProtTest. Después reconstruimos las filog<strong>en</strong>ias para cada ortogrupo utilizando Phyml (100 bootstrap).<br />
Estas filog<strong>en</strong>ias fueron usadas para realizar análisis <strong>de</strong> dn/dS tanto para el mo<strong>de</strong>lo por ramas como<br />
para el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> sitios con el programa co<strong>de</strong>ml <strong>de</strong>l paquete PAML.<br />
Resultados<br />
Id<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong> proteínas extracelulares<br />
El análisis para id<strong>en</strong>tificar proteínas extracelulares, nos permitió id<strong>en</strong>tificar 2,625 secu<strong>en</strong>cias <strong>en</strong><br />
las tres especies, lo cual repres<strong>en</strong>ta alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong>l 7.86% <strong>de</strong>l proteoma total. La distribución <strong>de</strong> las<br />
proteínas extracelulares <strong>en</strong>tre las tres especies es relativam<strong>en</strong>te similar (Ta=8.16%, Tv=7.76%,<br />
Tr=7.69%), interesantem<strong>en</strong>te T. atroviri<strong>de</strong> pres<strong>en</strong>ta un ligero increm<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el porc<strong>en</strong>taje total, este<br />
increm<strong>en</strong>to podría estar relacionado a su habilidad como micoparásito.<br />
Id<strong>en</strong>tificación <strong>de</strong> proteínas efectoras<br />
Las búsquedas <strong>de</strong> homólogos cercanos nos permitió id<strong>en</strong>tificar 24 secu<strong>en</strong>cias, que se<br />
distribuy<strong>en</strong>do la sigui<strong>en</strong>te manera: 3 homólogos a repetidos <strong>de</strong> LysM, 4 a serin-proteasas, 12 a ceratoplatanin,<br />
3 a repetidos <strong>de</strong> Thioredoxina, 1 a Nep1 y 1 a RSP1. El análisis <strong>de</strong> estructura <strong>de</strong> dominios con<br />
Pfam permitió confirmar las secu<strong>en</strong>cias previam<strong>en</strong>te id<strong>en</strong>tificadas e increm<strong>en</strong>to el número <strong>de</strong><br />
secu<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> la misma familia, a<strong>de</strong>más permitió id<strong>en</strong>tificar la familia CFEM. Sumando <strong>en</strong> total 97<br />
secu<strong>en</strong>cias id<strong>en</strong>tificadas.<br />
La búsqueda <strong>de</strong> motivos <strong>de</strong> translocación mostró ser positivo solo para la firma RxLR y algunas<br />
posibles variantes. T. atroviri<strong>de</strong> pres<strong>en</strong>ta 86 secu<strong>en</strong>cias, 104 para T. vir<strong>en</strong>s y 76 para T. Reesei.<br />
Interesantem<strong>en</strong>te algunos <strong>de</strong> los dominios Pfam pres<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> este grupo <strong>de</strong> proteínas son:
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 102<br />
Glucosilhidrolasas, Peptidasas, LysM y Metaloproteasas, CFEM, <strong>en</strong>tre otros; todos ellos relacionados<br />
anteriorm<strong>en</strong>te con efectores <strong>en</strong> otros hongos.<br />
En total se han id<strong>en</strong>tificado y categorizado un catálogo con 316 posibles efectores. De estos se<br />
seleccionamos 28 g<strong>en</strong>es que pert<strong>en</strong>ec<strong>en</strong> a 5 familias (repetidos <strong>de</strong> LysM, <strong>de</strong> CFEM, <strong>de</strong> Tioredoxina,<br />
homologos a Serin proteasas e Hidrofobinas) que pose<strong>en</strong> todas las cualida<strong>de</strong>s buscadas y que están<br />
pres<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> los efectores con evid<strong>en</strong>cia experim<strong>en</strong>tal.<br />
Hasta el mom<strong>en</strong>to se han analizado 3 g<strong>en</strong>es durante la confrontación con su huésped Rhizoctonia<br />
solani <strong>en</strong> tres tiempos s: antes <strong>de</strong>l contacto (BC), durante el contacto (DC) y sobre crecimi<strong>en</strong>to (OG),<br />
los resultados previos muestran un increm<strong>en</strong>to <strong>en</strong> la expresión <strong>de</strong> los g<strong>en</strong>es durante la confrontación<br />
con su huésped con un máximo <strong>en</strong> la fase <strong>de</strong> Contacto (DC).<br />
Por otro lado el análisis <strong>de</strong> 16 g<strong>en</strong>es seleccionados <strong>de</strong> nuestro conjunto <strong>de</strong> efectores fue<br />
analizado durante la interacción con Arabidopsis thaliana, <strong>de</strong> los cuáles 8 pres<strong>en</strong>tan inducción durante<br />
la colonización <strong>de</strong> las raíces [7]. La reconstrucción filog<strong>en</strong>ética <strong>de</strong> los ortogrupos obt<strong>en</strong>idos y el<br />
subsecu<strong>en</strong>te análisis <strong>de</strong> dN/dS para ad<strong>en</strong>trarnos <strong>en</strong> su evolución molecular están <strong>en</strong> proceso.<br />
Conclusiones<br />
Nuestro análisis permitió la construcción <strong>de</strong> un catalogo consist<strong>en</strong>te <strong>de</strong> posibles efectores <strong>en</strong><br />
Tricho<strong>de</strong>rma spa que permitirá el análisis funcional <strong>de</strong> estos candidatos. Los resultados previos <strong>de</strong> la<br />
participación <strong>de</strong> estos efectores <strong>en</strong> la comunicación con sus huéspe<strong>de</strong>s arrojan resultados interesantes<br />
que nos ayudarán a validar nuestro método <strong>de</strong> predicción. Sin lugar a dudas ad<strong>en</strong>trarnos <strong>en</strong> la evolución<br />
molecular <strong>de</strong> estos efectores y como se v<strong>en</strong> afectados por el estilo <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> la especie nos permitirá<br />
compr<strong>en</strong><strong>de</strong>r un poco más sobre el complejo dialogo molecular <strong>de</strong> Tricho<strong>de</strong>rma con sus huéspe<strong>de</strong>s.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Kadloor, S.; Adve, R.S.; Eckford, A.W.; , Molecular Communication Using Brownian Motion<br />
With Drift, NanoBiosci<strong>en</strong>ce, IEEE Transactions on ,11(2), p.89-99, (2012).<br />
[2] Kanneganti, T.-D., Bai, X., Tsai, C.-W., Win, J., Meulia, T., Goodin, M., Kamoun, S. and<br />
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[3] Stergiopoulos I., Harrold A., Ökm<strong>en</strong> B., H<strong>en</strong>riek G. B., van Liere S., Kema G., and <strong>de</strong> Wit<br />
P.Tomato Cf resistance proteins mediate recognition of cognate homologous effectors from<br />
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[4] Plett J.M., Kemppain<strong>en</strong> M., Kale S.D., Kohler A., Legue V., Brun A., Tyler B.M., Martin F.A<br />
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(2011)Curr<strong>en</strong>t Biology, 21 (14), pp. 1197-1203<br />
[5] Kloppholz S., Kuhn H., Requ<strong>en</strong>a N., A Secreted Fungal Effector of Glomus intraradices<br />
Promotes Symbiotic Biotrophy Curr<strong>en</strong>t Biology 21(14), p. 1204-1209, (2011).<br />
[6] Kamoun, S., Groovy times: filam<strong>en</strong>tous pathog<strong>en</strong> effectors revealed. Curr Opin Plant Biol,<br />
2007. 10(4): p. 358-65.<br />
[7] Harman, G.E., et al., Tricho<strong>de</strong>rma species-opportunistic, avirul<strong>en</strong>t plant symbionts. Nat Rev<br />
Microbiol, 2004. 2(1): p. 43-56.<br />
[8] Guzman P., Olmedo-MOnfil V., Herrera-Estrella A., comunicación personal.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 103<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
ANÁLISIS EVOLUTIVO DE LOS PATRONES DE SELECCIÓN EN LAS CÁPSIDES DE<br />
TRES VIRUS ICOSAÉDRICOS: VIRUS DEL MOSAICO DEL FRIJOL DEL SUR, VIRUS<br />
DEL TOMATE Y VIRUS SATÉLITE DE LA NECROSIS DEL TABACO<br />
Karina Espinoza Muñoz, CINVESTAV IPN-ITESI<br />
karyes_21@hotmail.com<br />
Luis José Delaye Arredondo, CINVESTAV IPN<br />
Introducción<br />
Debido al proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>sc<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia con modificación la evolución es un proceso<br />
aproximadam<strong>en</strong>te gradual [1]. Al nivel <strong>de</strong> la g<strong>en</strong>ética <strong>de</strong> poblaciones, los dos mecanismos principales<br />
<strong>de</strong> la evolución son la <strong>de</strong>riva génica y la selección natural. Si bi<strong>en</strong> la selección natural es el mecanismo<br />
que explica las adaptaciones morfológicas, a nivel molecular la mayor parte <strong>de</strong> la variación es<br />
mant<strong>en</strong>ida por un balance <strong>en</strong>tre la <strong>de</strong>riva génica y las mutaciones neutras o casi-neutras [2]. Con base a<br />
múltiples discusiones que se han g<strong>en</strong>erado, se han <strong>de</strong>sarrollado numerosos métodos para la <strong>de</strong>tección<br />
<strong>de</strong> selección a nivel molecular, por lo que el objetivo <strong>de</strong> este trabajo es <strong>de</strong>terminar qué presiones<br />
selectivas están actuando <strong>en</strong> el Virus <strong>de</strong>l Mosaico <strong>de</strong>l frijol <strong>de</strong>l Sur, Virus <strong>de</strong>l Tomate y Virus satélite<br />
<strong>de</strong> la Necrosis <strong>de</strong>l tabaco. Ello <strong>de</strong>bido a que se ha sugerido que <strong>en</strong> las proteínas que conforman la<br />
cápsi<strong>de</strong> <strong>de</strong> estos tres virus icosaédricos exist<strong>en</strong> residuos sujetos a selección positiva que son<br />
importantes para la interacción proteína-proteína y por lo tanto para la replicación <strong>de</strong> los mismos.<br />
Métodos<br />
Secu<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> Virus y Homólogos<br />
Se utilizo la secu<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> la cápsi<strong>de</strong> <strong>de</strong>l Virus <strong>de</strong>l Mosaico <strong>de</strong>l Frijol <strong>de</strong>l Sur (SBMV); Virus <strong>de</strong>l<br />
Tomate, (TBSV); Y Virus satélite <strong>de</strong> la Necrosis <strong>de</strong>l Tabaco, (STNV). Se realizó un BLAST <strong>en</strong> NCBI<br />
para la obt<strong>en</strong>ción <strong>de</strong> homólogos.<br />
Reconstrucciones filog<strong>en</strong>éticas<br />
Las alineaciones se realizaron <strong>en</strong> el programa MEGAv5 y mediante el programa PHYLIP se<br />
obtuvieron las filog<strong>en</strong>ias por el método <strong>de</strong> Neighbor-Joining (NJ).<br />
Traducción <strong>de</strong> la secu<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> aminoácidos a codones<br />
Para el Análisis filog<strong>en</strong>ético <strong>de</strong> los patrones <strong>de</strong> selección por máxima verosimilitud se obtuvieron<br />
las correspondi<strong>en</strong>tes secu<strong>en</strong>cias codificantes y se alinearon respetando los codones con el programa<br />
PAL2NAL.<br />
Análisis <strong>de</strong> Selección<br />
El análisis <strong>de</strong> selección se realizará <strong>en</strong> PAML don<strong>de</strong> se requiere <strong>de</strong> los sigui<strong>en</strong>tes archivos:<br />
Secu<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> codones, la reconstrucción filog<strong>en</strong>ética y el archivo control.<br />
En el archivo control se especificarán ciertos parámetros que nos permitirán poner a prueba las<br />
hipótesis <strong>de</strong> evolución: por selección natural o por <strong>de</strong>riva g<strong>en</strong>ética y mutación neutral.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 104<br />
Contraste <strong>de</strong> hipótesis por el Método LRT (likelihood ratio test)<br />
Utilizando el valor <strong>de</strong> lnL obt<strong>en</strong>ido con PAML, se realizará una prueba para po<strong>de</strong>r <strong>de</strong>terminar<br />
cuál es el mo<strong>de</strong>lo que mejor se ajusta a nuestros datos (evolución por selección natural o por mutación<br />
y <strong>de</strong>riva g<strong>en</strong>ética).<br />
Análisis <strong>de</strong> Resultados<br />
El archivo que arroja PAML para el análisis <strong>de</strong> los resultados es el archivo rst el cual conti<strong>en</strong>e los<br />
difer<strong>en</strong>tes valores <strong>de</strong> omega (número <strong>de</strong> sustituciones no sinónimas/número <strong>de</strong> sustituciones<br />
sinónimas) para cada sitio. A partir <strong>de</strong> ahí se van a visualizar estos resultados <strong>en</strong> graficas <strong>en</strong> Excel y <strong>en</strong><br />
la estructura tridim<strong>en</strong>sional <strong>en</strong> RASMOL. Para id<strong>en</strong>tificar los sitios que se sugiere se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran bajo<br />
selección positiva y que son importantes <strong>en</strong> el <strong>en</strong>samblaje <strong>de</strong> la cápsi<strong>de</strong>, posteriorm<strong>en</strong>te se mapearan<br />
estos sitios la base <strong>de</strong> datos Viper [3].<br />
Resultados<br />
Hasta el mom<strong>en</strong>to sólo se cu<strong>en</strong>ta con las reconstrucciones filog<strong>en</strong>éticas, don<strong>de</strong> se observa que a<br />
partir <strong>de</strong> nuestro virus <strong>de</strong> interés y sus homólogos, se <strong>de</strong>finió una topología <strong>de</strong>l Árbol que le va a<br />
permitir a PAML calcular la verosimilitud para los dos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> evolución (Figura 1).<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Sosa V. 2009. El Árbol <strong>de</strong> la Vida. 1-10pp<br />
[2] Castillo C. A. 2007. Ecología Molecular: Capitulo 1 La selección natural a nivel molecular. 25-<br />
64 pp<br />
[3] Carrillo-Tripp M., Shepherd C.M., Borelli I.A., V<strong>en</strong>kataraman S., Lan<strong>de</strong>r G., Natarajan P.,<br />
Johnson J.E., Brooks III C.L., Reddy V.S. 2008. “VIPERdb2: an <strong>en</strong>hanced and web API<br />
<strong>en</strong>abled relational database for structural virology”, Departm<strong>en</strong>t of Molecular Biology,<br />
Accepted<br />
Figuras<br />
Fig. 1 Muestra la reconstrucción filog<strong>en</strong>ética <strong>de</strong> la proteína <strong>de</strong> la cápsi<strong>de</strong> <strong>de</strong>l Virus <strong>de</strong>l mosaico <strong>de</strong>l<br />
frijol <strong>de</strong> Sao Paulo Brasil (SBMVSPa) el cual repres<strong>en</strong>ta el virus sujeto al análisis <strong>de</strong> selección. En la<br />
topología <strong>de</strong>l árbol se observa que este virus está empar<strong>en</strong>tada con el SBMV <strong>de</strong> Japón.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 105<br />
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: BIOLOGÍA Y EVOLUCIÓN<br />
ESTANDARIZACIÓN DE UNA TÉCNICA DE EXTRACCIÓN DE ADN MICROBIANO EN<br />
MUESTRAS DE AGUA DEL LAGO-CRÁTER RINCÓN DE PARANGUEO, GUANAJUATO,<br />
MÉXICO.<br />
Christian Emmanuel Robles Rivera, Fac. <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Naturales, <strong>Universidad</strong> Aut. <strong>de</strong> Querétaro<br />
cerrebrock@hotmail.com<br />
Mayra Alejandra Campos Hernán<strong>de</strong>z, Fac. <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Naturales, <strong>Universidad</strong> Aut. <strong>de</strong> Querétaro<br />
Fausto Arellano Carbajal, Facultad <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Naturales, <strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong> Querétaro<br />
Introducción<br />
Rincón <strong>de</strong> Parangueo (RP) es un volcán tipo mar pert<strong>en</strong>eci<strong>en</strong>te al Eje Neovolcánico Transversal,<br />
se localiza d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong>l municipio <strong>de</strong> Valle <strong>de</strong> Santiago <strong>en</strong> el estado <strong>de</strong> Guanajuato<br />
[1, 2], RP se ubica a 20°25’<strong>de</strong> latitud norte, 101°15’ <strong>de</strong> longitud oeste y una altitud <strong>de</strong> 1700 msnm [1,<br />
2].<br />
En el volcán RP existe un cráter <strong>de</strong> aproximadam<strong>en</strong>te 2 kilómetros <strong>de</strong> diámetro, d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> este<br />
cráter se forma un lago salobre poco profundo ro<strong>de</strong>ado principalm<strong>en</strong>te por una vegetación tropical<br />
caducifolia [3] (ver Figura 1). Alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> lo que era la costa <strong>de</strong>l lago se forma un anillo conformado<br />
por estromatolitos, éstos viv<strong>en</strong> <strong>en</strong> condiciones altam<strong>en</strong>te salinas y alcalinas y se cree están compuestas<br />
principalm<strong>en</strong>te por algas y cianobacterias a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> otros tipos <strong>de</strong> microorganismos. Sin embargo,<br />
estos estromatolitos están a punto <strong>de</strong> <strong>de</strong>saparecer <strong>de</strong>bido a un proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>secación progresiva [2, 4].<br />
Debido a la <strong>de</strong>secación progresiva el cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> álcalis ha alcanzado valores muy altos [2].<br />
También las conc<strong>en</strong>traciones <strong>de</strong> salinidad son altas, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1986 se han registrado conc<strong>en</strong>traciones con<br />
valores <strong>de</strong> 53-56 g/l y <strong>en</strong> el 2002 mayor <strong>de</strong> 120 g/l, esto se cree que es ocasionado <strong>en</strong> gran medida por<br />
los serios problemas <strong>de</strong> <strong>de</strong>secación progresiva que sufre el lago <strong>de</strong> RP [2].<br />
Ambi<strong>en</strong>tes parecidos a los <strong>de</strong> RP albergan una gran variedad <strong>de</strong> microorganismos que<br />
<strong>de</strong>sempeñan un papel fundam<strong>en</strong>tal <strong>en</strong> el funcionami<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l ecosistema, a<strong>de</strong>más estos<br />
microorganismos conti<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> su g<strong>en</strong>oma un registro <strong>de</strong> su historia evolutiva [5, 6, 7, 8]. Por <strong>de</strong>sgracia<br />
este tipo <strong>de</strong> ecosistemas cada vez son más vulnerables <strong>de</strong>bido a las sequias y presiones antropogénicas.<br />
El pres<strong>en</strong>te proyecto busca caracterizar molecularm<strong>en</strong>te la microbiota mediante el empleo <strong>de</strong><br />
técnicas <strong>en</strong> biología molecular, ya que se cree que el volcán funciona como un ambi<strong>en</strong>te altam<strong>en</strong>te<br />
conservado y podría albergar una gran diversidad microbiana y altos niveles <strong>de</strong> <strong>en</strong><strong>de</strong>mismo. Debido a<br />
las condiciones extremas <strong>de</strong>l hábitat se asume que pued<strong>en</strong> existir organismos análogos a los que<br />
existieron <strong>en</strong> la Tierra hace millones <strong>de</strong> años o a los que podrían existir <strong>en</strong> otros planetas [6]. También<br />
es importante hacer muchos otros estudios interdisciplinarios como geológicos, químicos y biológicos<br />
para <strong>en</strong>t<strong>en</strong><strong>de</strong>r con más <strong>de</strong>talle el funcionami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> dichos ambi<strong>en</strong>tes, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> implem<strong>en</strong>tar<br />
estrategias <strong>de</strong> conservación <strong>de</strong>l lugar ya que sufre un serio problema <strong>de</strong> <strong>de</strong>secación y esta prop<strong>en</strong>so a la<br />
extinción [2].<br />
Métodos<br />
En el mes <strong>de</strong> noviembre <strong>de</strong>l 2011, se tomaron muestras <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>l lago: 3 <strong>en</strong> frascos<br />
(NALGENE) <strong>de</strong> plástico <strong>de</strong> 500 ml previam<strong>en</strong>te estériles <strong>de</strong> tres distintas charcas don<strong>de</strong> se pres<strong>en</strong>taba
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 106<br />
un mayor volum<strong>en</strong> <strong>de</strong> agua, también se tomaron 10 muestras <strong>de</strong> agua y sedim<strong>en</strong>to húmedo <strong>en</strong> frascos<br />
(FALCON) <strong>de</strong> plástico <strong>de</strong> 50 ml. Las muestras se transportaron selladas herméticam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> una hielera<br />
hasta el Laboratorio <strong>de</strong> G<strong>en</strong>ética Molecular y Ecología Evolutiva <strong>de</strong> la Facultad <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Naturales<br />
<strong>en</strong> la <strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong> Querétaro. En el laboratorio se almac<strong>en</strong>aron a 4°C hasta que fueron<br />
procesadas las muestras. Se midieron datos fisicoquímicos <strong>de</strong>l agua <strong>en</strong> el lugar <strong>de</strong> muestreo como pH,<br />
salinidad, temperatura, <strong>en</strong>tre otros, solo se midieron los datos fisicoquímicos <strong>de</strong> dos charcas, una que<br />
pres<strong>en</strong>taba el mayor volum<strong>en</strong> <strong>de</strong> agua y la otra don<strong>de</strong> las charcas estaban <strong>en</strong> un severo proceso <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>secación (ver Tabla 1).<br />
De cada una <strong>de</strong> las 13 muestras se extrajo el ADN total. El protocolo <strong>de</strong> extracción <strong>de</strong> ADN se<br />
modifico con base al utilizado por Mwirichia et al. [7], <strong>en</strong> el cual se usó una solución <strong>de</strong> lisis (10 mM<br />
Tris pH 8.5 + 5 mM EDTA pH 8.0 + 1% SDS (10%) + 10 µl Proteinasa K 20 mg/ml) y una solución<br />
conc<strong>en</strong>trada <strong>de</strong> sales (6 M NaCl). El protocolo consiste <strong>en</strong> tomar 250 µl <strong>de</strong> cada muestra <strong>en</strong> tubos para<br />
microc<strong>en</strong>trífuga <strong>de</strong> 1.5 µl y agregarle 750 µl <strong>de</strong> la solución <strong>de</strong> lisis, se incuban las muestras durante 1<br />
hora a 58 °C y <strong>de</strong>spués se agregan 300 µl <strong>de</strong> la solución conc<strong>en</strong>trada <strong>de</strong> sales y se c<strong>en</strong>trifugan a 13,000<br />
rpm durante 30 minutos, el sobr<strong>en</strong>adante se transfiere a tubos nuevos y se le agregan 750 µl <strong>de</strong><br />
isopropanol, <strong>de</strong>spués se incuba a -20 °C por 1 hora y <strong>en</strong>seguida se c<strong>en</strong>trifuga a 13,000 rpm por 20<br />
minutos, el sobr<strong>en</strong>adante se retira cuidadosam<strong>en</strong>te para no extraer el pellet <strong>de</strong> ADN, posteriorm<strong>en</strong>te al<br />
tubo con el pellet <strong>de</strong> ADN se le agregan 200 µl <strong>de</strong> etanol al 70% y se c<strong>en</strong>trifuga a 13,000 rpm durante 2<br />
minutos, por último se retira el sobr<strong>en</strong>adante y se resusp<strong>en</strong><strong>de</strong> el pellet <strong>en</strong> 50-100 µl <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>stilada<br />
estéril y se refrigera a 4°C.<br />
El material g<strong>en</strong>ético obt<strong>en</strong>ido se amplificó mediante una PCR (Reacción <strong>en</strong> Cad<strong>en</strong>a <strong>de</strong> la<br />
Polimerasa) utilizando g<strong>en</strong>es universales ribosomales (ver Tabla 2). Se siguió el protocolo para PCR <strong>de</strong><br />
HotStarTaq Plus Master Mix (Qiag<strong>en</strong>). Por último los productos <strong>de</strong> PCR se visualizarán <strong>en</strong><br />
electroforesis <strong>en</strong> gel <strong>de</strong> agarosa al 1% utilizando como marcador fluoresc<strong>en</strong>te bromuro <strong>de</strong> etidio.<br />
Resultados<br />
Se obtuvieron resultados positivos <strong>en</strong> la prueba <strong>de</strong> electroforesis <strong>en</strong> gel <strong>de</strong> agarosa al 1% <strong>de</strong> las<br />
trece muestras para Bacteria, Arquea y Eucaria (ver Fig. 2).<br />
Perspectivas<br />
1. Caracterizar molecularm<strong>en</strong>te la diversidad microbiana <strong>de</strong>l lago y <strong>de</strong> los estromatolitos.<br />
2. Establecer relaciones evolutivas <strong>en</strong>tre los principales grupos taxonómicos <strong>de</strong><br />
microorganismos.<br />
3. Establecer las bases sobre la importancia <strong>de</strong>l estudio <strong>de</strong> ambi<strong>en</strong>tes similares a los <strong>de</strong> Rincón<br />
<strong>de</strong> Parangueo para <strong>en</strong>t<strong>en</strong><strong>de</strong>r la evolución temprana <strong>de</strong> la vida <strong>en</strong> la Tierra y la posible<br />
exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> vida <strong>en</strong> otros planetas con condiciones parecidas a las <strong>de</strong> Rincón <strong>de</strong> Parangueo.<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] Jiménez B., Marín L., Morán D., Escolero Ó., Alcocer J., Martínez V. El Agua <strong>en</strong> México vista<br />
<strong>de</strong>s<strong>de</strong> la Aca<strong>de</strong>mia. (Edición Digital, Aca<strong>de</strong>mia Mexicana <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias, 2005), 405 pp.<br />
[2] Aranda-Gómez J., Levresse G., Pacheco J., Ramos-Leal J., Carrasco-Núñez G., Chacón-Baca<br />
E., González-Naranjo G., Chávez-Cabello G., Vega-González M., Origel G. y Noyola-Medrano<br />
C. Eighth International Symposium on Land Subsid<strong>en</strong>ce. Querétaro, México, 2010.<br />
[3] Aguilera, L. I. Colegio <strong>de</strong> Postgraduados (1991).<br />
[4] Chacón-Baca E., Berr<strong>en</strong><strong>de</strong>ro E., Montejo G., Malda J., Sánchez-Ramos M. Are cyanobacterial<br />
mats precursors of stromatolites? 2009. 26 pp.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 107<br />
[5] Souza V., Espinosa-Asuar L., Escalante A., Eguiarte L., Farmer J., Forney L., Lloret L.,<br />
Rodríguez-Martínez J., Soberó X., Dirzo R., Elser J. PNAS. Vol. 103, no 17. 6565–6570 (2006).<br />
[6] Mormile R., Hong B., B<strong>en</strong>ison K. ASTROBIOLOGY. Vol. 9, no. 10, 919-930 (2009).<br />
[7] Mwirichia R., Coustin S., muigai A., Boga H., Stackebrandt E. Curr Microbiol. 1-13 (2010).<br />
[8] Gugliandolo C., L<strong>en</strong>tini V., Maugeri T. Curr Microbiol. 1-8 (2010).<br />
[9] Z<strong>en</strong>g J., Yang H. y Lou K. Journal of Basic Microbiology, 50, 484-493 (2010)<br />
[10] Dawson S. C. y Pace N. R. PNAS. Vol. 99, no. 12, 8324-8329 (2002).<br />
Figuras<br />
Figura 1. En las fotografías <strong>de</strong> la izquierda y el c<strong>en</strong>tro se aprecian las charcas <strong>en</strong> proceso <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>secación, y <strong>en</strong> la <strong>de</strong> la <strong>de</strong>recha una vista panorámica <strong>de</strong>l lago <strong>en</strong> el cráter. Fotografías <strong>de</strong>l autor.<br />
Figura 2. Resultados <strong>de</strong> electroforesis <strong>en</strong> gel <strong>de</strong> agarosa al 1% para cada uno <strong>de</strong> los 4 pares <strong>de</strong><br />
oligonucleótidos. D<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> cada imag<strong>en</strong> la primera banda muestra la escalera control <strong>de</strong> 1 kb y las<br />
sigui<strong>en</strong>tes bandas muestran los resultados correspondi<strong>en</strong>tes para cada una <strong>de</strong> las 13 muestras don<strong>de</strong> se<br />
extrajo ADN. De izquierda a <strong>de</strong>recha: bacterias, arqueas y las dos últimas eucarias.<br />
Tabla 1. Datos fisicoquímicos <strong>de</strong>l lugar <strong>de</strong> muestreo y un registro <strong>de</strong> agua potable <strong>de</strong> la llave.<br />
pH T amb °C T agua °C mbar mS/cm tds ppt sal. ORP DO% Domg/l<br />
Lago 9.4 29 25.91 833.6 124.5 62.23 70 -150 69.3 2.34<br />
Charco 9.93 29 26.09 832.8 140.4 70.13 70 -124 8.3 0.3<br />
Agua llave 7 24 23.85 810.3 967 484 0.52 159.1 26.2 1.76
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 108<br />
Tabla 2. Oligonucleótidos utilizados <strong>en</strong> la amplificación por PCR.<br />
Clave Secu<strong>en</strong>cia Tm Pb Refer<strong>en</strong>cia<br />
Bacteria_SG27F<br />
Bacteria_SG1492R<br />
5' GAGAGTTTGATCCTGGCTCAG 3'<br />
5' CGGCTACCTTGTTACGAC 3'<br />
64 °C<br />
56 °C<br />
~1500 9<br />
Arquea_SG21F<br />
Arquea_SG958R<br />
5' YGGTTGATCCTGCCRG 3'<br />
5' YCCGGCGTTGAMTCCAATT 3'<br />
50 °C<br />
56 °C<br />
~900 9<br />
Eucaria_SG82F<br />
Eucaria_SG1391R<br />
5' GAADCTGYGAAYGGCTC 3'<br />
5' GGGCGGTGTGTACAARGRG 3'<br />
52°C<br />
42°C<br />
~1300<br />
10<br />
Eucaria_SG360F<br />
Eucaria_SG1492R<br />
5' CGGAGARGGMGCMTGAGA 3'<br />
5' ACCTTGTTACGRCTT 3'<br />
56°C<br />
42°C<br />
~1100 10
<strong>Pres<strong>en</strong>tación</strong> <strong>en</strong> <strong>cartel</strong>: MEDICINA ESPACIAL<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 109<br />
EFECTO DE LA POSICION SUPINA EN LA DESCALCIFICACION<br />
María El<strong>en</strong>a Aguilar M<strong>en</strong>a, Instituto Nacional <strong>de</strong> Enfermeda<strong>de</strong>s Respiratorias<br />
draguilar2001@yahoo.com.mx<br />
Introducción<br />
Uno <strong>de</strong> los gran<strong>de</strong>s retos <strong>en</strong> viajes tripulados al espacio <strong>de</strong> larga duración es evitar la<br />
<strong>de</strong>scalcificación que ti<strong>en</strong>e lugar a microgravedad. La calcificación comi<strong>en</strong>za <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el <strong>de</strong>sarrollo<br />
intrauterino (1) y se increm<strong>en</strong>ta con la bipe<strong>de</strong>stación. En dicho proceso intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> la hormona<br />
paratiroi<strong>de</strong>a y la calcitonina secretada por la tiroi<strong>de</strong>s, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> un bu<strong>en</strong> aporte <strong>de</strong> calcio vitamina D,<br />
la integridad <strong>de</strong>l intestino para su absorción y la integridad r<strong>en</strong>al, así como la fuerza gravitatoria y la<br />
luz ultravioleta (2). Sin embargo, exist<strong>en</strong> condiciones <strong>en</strong> Tierra <strong>en</strong> las cuales estamos expuestos a<br />
gravedad cero. Estas son: la posición supina prolongada (acostado boca arriba <strong>en</strong> la cama) como la que<br />
guardan algunos paci<strong>en</strong>tes crónicam<strong>en</strong>te <strong>en</strong>fermos y la natación sobre la superficie <strong>de</strong>l agua, don<strong>de</strong><br />
por principio <strong>de</strong> Arquíme<strong>de</strong>s nuestro cuerpo flota eliminando la fuerza gravitatoria. El hueso se<br />
origina <strong>de</strong> la capa germinal embrionaria llamada meso<strong>de</strong>rmo (3) Ti<strong>en</strong>e una parte c<strong>en</strong>tral o medular<br />
formadora células sanguíneas y una parte cortical formada por precipitados <strong>de</strong> apatita <strong>de</strong> calcio. Los<br />
fémures son los huesos más largos y fuertes, dan soporte a todo el cuerpo, t<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do una epífisis radial,<br />
una metáfisis don<strong>de</strong> se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra el cartílago hialino <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to y una diáfisis o parte c<strong>en</strong>tral (4).<br />
La arquitectura <strong>de</strong>l fémur le permite dar no sólo soporte al segm<strong>en</strong>to superior con el inferior sino<br />
articularlos y permitir la marcha y la carrera. Su primer punto <strong>de</strong> osificación primitivo aparece <strong>en</strong> el<br />
segundo mes <strong>de</strong>l embarazo. Otros cuatro puntos <strong>de</strong> osificación complem<strong>en</strong>tarios para la cabeza <strong>de</strong><br />
fémur, el trocánter mayor, el trocánter m<strong>en</strong>or y el <strong>de</strong> la epífisis distal se forman 15 días antes <strong>de</strong>l<br />
nacimi<strong>en</strong>to. La osificación se completa a los 19 años <strong>de</strong> edad. Se han realizado estudios con personas<br />
<strong>en</strong> posición <strong>de</strong> <strong>de</strong>cúbito supino por 60 días para verificar los cambios <strong>en</strong> la masa muscular <strong>de</strong> los<br />
glúteos <strong>en</strong> reposo total y con carga pon<strong>de</strong>ral así como ejercicio vibratorio (5) corroborando los<br />
investigadores que el reposo total <strong>en</strong> cama por más <strong>de</strong> 60 días ocasiona atrofia muscular. Por otra parte<br />
esta atrofia muscular y la propia <strong>de</strong>scalcificación ósea por falta <strong>de</strong> uso conduce al paci<strong>en</strong>te a la mayor<br />
prop<strong>en</strong>sión a fracturas impacto mínimo (6) lo cual prolonga los periodos <strong>de</strong> rehabilitación y el costo<br />
intrahospitalario.<br />
Material<br />
Se pres<strong>en</strong>ta el caso <strong>de</strong> un paci<strong>en</strong>te crónicam<strong>en</strong>te <strong>en</strong>fermo que ingresó a los dos meses <strong>de</strong> edad con<br />
problema pulmonar secundario a infección y prematurez, estando internado <strong>en</strong> terapia int<strong>en</strong>siva<br />
pediátrica bajo v<strong>en</strong>tilación mecánica, hasta su total resolución, posteriorm<strong>en</strong>te pasó a terapia<br />
intermedia. Su <strong>de</strong>p<strong>en</strong>d<strong>en</strong>cia al oxíg<strong>en</strong>o, la <strong>de</strong>snutrición GIII y el hecho <strong>de</strong> haber pres<strong>en</strong>tado<br />
complicaciones propias <strong>de</strong> su prematurez a otros niveles prolongó hasta más <strong>de</strong> un año su estancia, bajo<br />
el influjo lumínico artificial y la posición supina. Después <strong>de</strong> un año <strong>de</strong> vivir bajo esta condición el<br />
paci<strong>en</strong>te pres<strong>en</strong>tó una fractura <strong>de</strong> fémur, al ser únicam<strong>en</strong>te abrazado por la mamá.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 110<br />
Método<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> tratar al paci<strong>en</strong>te multidisciplinariam<strong>en</strong>te. Se revisó literatura sobre el efecto <strong>de</strong> la<br />
posición supina a largo plazo. Las revistas <strong>de</strong> 2005 al 2012 con impacto 4 a 5.<br />
Resultados<br />
En 2007 los autores B<strong>en</strong>jamin y Boudignon realizaron una publicación <strong>de</strong> los resultados <strong>de</strong><br />
experim<strong>en</strong>tar con ratas sometidas a microgravedad a las cuales les administraron IGF-I 2.5 mg Kg día<br />
por dos semanas contra un grupo control al que no le fue administrado el factor.<br />
Ellos observaron aum<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el número <strong>de</strong> osteoblastos, <strong>de</strong> hueso esponjoso y d<strong>en</strong>sidad ósea (7). Smith<br />
y Zwart y colaboradores <strong>en</strong> 2008 publicaron sus resultados <strong>de</strong> un estudio realizado <strong>en</strong> 15 varones<br />
voluntarios que por 21 días estuvieron a <strong>en</strong> posición supina con cabeza baja a 6 grados simulando<br />
condiciones <strong>de</strong> vuelo, a 8 <strong>de</strong> ellos se les administró una gravedad artificial someti<strong>en</strong>do a una Gz por<br />
una hora diaria la región cercana al corazón y a 2Gz la región podálica, los voluntarios que no<br />
recibieron el b<strong>en</strong>eficio <strong>de</strong> la microgravedad tuvieron mayor excreción urinaria <strong>de</strong> calcio, mayor<br />
fosfatasa alcalina y la d<strong>en</strong>sidad mineral ósea <strong>de</strong> todo el cuerpo disminuyó (8). Bradley fue uno <strong>de</strong> los<br />
primeros investigadores que a nivel molecular trató <strong>de</strong> dilucidar el por qué ocurr<strong>en</strong> dichos cambios, con<br />
10 mujeres voluntarias a las que les aplicó ejercicios aeróbicos, <strong>de</strong> resist<strong>en</strong>cia y mixtos contradijo el<br />
conocimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> voga <strong>de</strong> que la masa muscular y ósea <strong>de</strong>p<strong>en</strong>día <strong>de</strong> proteínas fijadoras <strong>de</strong> IGF-I (9). En<br />
los dos últimos años se han publicado las investigaciones sobre los señaladores celulares <strong>en</strong> la síntesis o<br />
<strong>de</strong>gradación muscular, usando mo<strong>de</strong>los animales <strong>en</strong> posición antigravitatoria y con personas <strong>en</strong> reposo<br />
total <strong>en</strong> cama se ha concluido que el señalador AKT <strong>de</strong> la síntesis proteica muscular aún no está clara,<br />
pues varía <strong>de</strong> un mom<strong>en</strong>to a otro, ya sea <strong>en</strong> reposo, comi<strong>en</strong>do o durante el ejercicio <strong>de</strong> rehabilitación, lo<br />
que sí está claro es que los niveles <strong>de</strong> AKT se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran muy disminuidos <strong>en</strong> el <strong>de</strong>cúbito prolongado<br />
lo que ocasiona hipotrofia muscular g<strong>en</strong>eralizada (10). La repercusión <strong>en</strong> el músculo cardiaco <strong>en</strong> la<br />
posición supina prolongada ocasiona el a<strong>de</strong>lgazami<strong>en</strong>to e hipotrofia <strong>de</strong> la masa muscular cardiaca con<br />
la disminución <strong>de</strong> su función, que se haya comp<strong>en</strong>sada por la disminución <strong>de</strong> la resist<strong>en</strong>cia vascular<br />
sistémica y el flujo prefer<strong>en</strong>cial hacia el segm<strong>en</strong>to superior durante el vuelo, no así <strong>en</strong> el reposo <strong>en</strong><br />
cama por largo tiempo (11).<br />
Conclusiones<br />
El <strong>de</strong>cúbito supino ocasiona hipotrofia muscular g<strong>en</strong>eralizada, así como la pronta <strong>de</strong>scalcificación<br />
ósea, lo que favorece las fracturas llamadas <strong>de</strong> “cama” <strong>en</strong> aquellos paci<strong>en</strong>tes que por su condición se<br />
v<strong>en</strong> confinados a situaciones <strong>de</strong> reposo prolongado. Aunque estas fracturas son com<strong>en</strong>tadas <strong>en</strong> el<br />
ámbito médico y a pesar <strong>de</strong> que las ci<strong>en</strong>cias espaciales nos han aportado un caudal creci<strong>en</strong>te <strong>de</strong><br />
conocimi<strong>en</strong>tos, estas lesiones sigu<strong>en</strong> ocurri<strong>en</strong>do. No se trata sólo <strong>de</strong> los cuidados y la nutrición sino <strong>de</strong><br />
los esfuerzos <strong>en</strong> los ejercicios <strong>de</strong> rehabilitación temprana, es <strong>de</strong>cir, <strong>en</strong> la misma cama <strong>de</strong>l paci<strong>en</strong>te, ya<br />
sea con vibradores <strong>de</strong> alta frecu<strong>en</strong>cia como electroestimuladores <strong>de</strong> grupos musculares, la aplicación <strong>de</strong><br />
pesas acor<strong>de</strong>s a la edad y la condición, para el <strong>en</strong>tr<strong>en</strong>ami<strong>en</strong>to muscular y aum<strong>en</strong>tar <strong>de</strong> esta forma la<br />
resist<strong>en</strong>cia muscular y por consigui<strong>en</strong>te la calcificación ósea y la aplicación <strong>de</strong> la helioterapia que<br />
usaron los médicos <strong>de</strong> la antigüedad, para evitar <strong>en</strong> lo posible daños secundarios y mayor perman<strong>en</strong>cia,<br />
costo y dolor.<br />
Agra<strong>de</strong>cimi<strong>en</strong>to<br />
Al personal <strong>de</strong> la Biblioteca <strong>de</strong>l Instituto Nacional <strong>de</strong> Enfermeda<strong>de</strong>s Respiratorias que me ayuda<br />
con la obt<strong>en</strong>ción <strong>de</strong>l material y a mis compañeros <strong>de</strong> trabajo que me impulsan con sus críticas sanas y<br />
sus bu<strong>en</strong>os <strong>de</strong>seos.
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 111<br />
Refer<strong>en</strong>cias<br />
[1] L. Cortés, D. Garzón, R. Cárd<strong>en</strong>as, Rev Cub Orth Traum 23(2), 1-25. (2009).<br />
[2] W. Gannong. Fisiología Medica ( Manual Mo<strong>de</strong>rno ed.20ª, 2006 ), pp.359-371.<br />
[3] WJ. Lars<strong>en</strong>. Human Embriology ( Elsevier Sci<strong>en</strong>ce ed 3th, 2002), pp.315-347.<br />
[4] F. Netter. Atlas <strong>de</strong> Anatomía Humana ( Elsevier Masson ed.4ª. 2007 ), Secc.7.<br />
[5] T. Miokovic, G. Armbrecht, D. Fels<strong>en</strong>berg, J Appl Physiol 110, 926-934 (2011)<br />
[6] K. Marimuthu, AJ. Murton, P. Gre<strong>en</strong>haff, J Appl Physiol 110, 555-560 (2011)<br />
[7] M. B<strong>en</strong>jamin, D.Boudignon et al, J Appl Physiol 103,125-131 (2007)<br />
[8] SM. Smith, S.R.Zwart et al, J Appl Physiol 107, 47-53 (2009)<br />
[9] C.Bradley, J.Nindl et al, J Appl Physiol 109,112-120 (2010)<br />
[10] K. Marimuthu, AJ. Murton, et al, J Appl Physiol 110, 555-560 (2011)<br />
[11] R.L. Hughson, J.K. Shoemaker, et al, J Appl Physiol 112, 719-727 (2012)
Directorios<br />
<strong>VIII</strong> <strong>Reunión</strong> <strong>de</strong> la Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Cuernavaca, Morelos. 24 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2012 112<br />
Sociedad Mexicana <strong>de</strong> Astrobiología<br />
Dra. Antígona Segura Peralta<br />
Presid<strong>en</strong>te<br />
Dra. Sandra I. Ramírez Jiménez<br />
Vicepresid<strong>en</strong>te<br />
Dra. Leticia Carigi Delgado<br />
Secretaria G<strong>en</strong>eral<br />
Dr. Luis Delaye Arredondo<br />
Secretario Administrativo<br />
Dra. Javiera Cervini Silva<br />
Secretaria <strong>de</strong> Vinculación<br />
M. <strong>en</strong> C. Irma Lozada Chávez<br />
Secretaria <strong>de</strong> Difusión<br />
Dra. Guadalupe Cor<strong>de</strong>ro Tercero<br />
M. <strong>en</strong> A. Eduardo Alberto Piña M<strong>en</strong>doza<br />
Secretarios <strong>de</strong> Finanzas<br />
Manet Estefanía Peña Salinas<br />
Repres<strong>en</strong>tante <strong>de</strong> los Estudiantes<br />
<strong>Universidad</strong> Autónoma <strong>de</strong>l Estado <strong>de</strong> Morelos<br />
Dr. Alejandro Vera Jiménez<br />
Rector<br />
Dra. Patricia Castillo España<br />
Secretaria Académica<br />
Dr. Gustavo Urquiza Beltrán<br />
Secretario <strong>de</strong> Investigación e Innovación<br />
Dr. Mario Fernán<strong>de</strong>z Zertuche<br />
Director <strong>de</strong>l C<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> Investigaciones Químicas<br />
Biol. Juan Carlos Sandoval Manrique<br />
Director <strong>de</strong> la Facultad <strong>de</strong> Ci<strong>en</strong>cias Biológicas<br />
Dra. Sandra I. Ramírez Jiménez<br />
Repres<strong>en</strong>tante <strong>de</strong>l Cuerpo Académico <strong>de</strong> Química y Física <strong>de</strong>l Ambi<strong>en</strong>te