Hallan signos de vida en los entornos extremos de la Tierra que impulsan la búsqueda de vida extraterrestre

Un innovador microscopio capta microbios moviéndose en tiempo real en ambientes extremos de la Tierra. Esta tecnología podría ser clave para encontrar vida en futuras misiones a Marte y las lunas Europa y Encélado.

Por Enrique Coperías

Un equipo de científicos ha utilizado la microscopía holográfica digital para detectar señales de vida o biofirmas en ambientes extremos, como en un pozo de salmuera de hielo marino de Nuuk, en Groenlandia (A); en un túnel de permafrost de Utqiaġvik, en Alaska (B); en el cráter del monte Santa Helena (C); y en las cuevas del glaciar de este monte (D). Cortesía: PLOS ONE (2025). DOI: 10.1371/journal.pone.0318239

Uno de los grandes sueños de la ciencia moderna es encontrar vida fuera de la Tierra. Pero ¿cómo saber si realmente hemos hallado vida en otro planeta?

Un grupo de investigadores liderado por la Universidad Estatal de Portland, en Estados Unidos, ha dado un paso importante en esta fascinante búsqueda, ya que ha desarrollado una nueva forma de identificar posibles signos de vida —también llamados biofirmas— en entornos extremos aquí en la Tierra. Estos simulan las condiciones de otros mundos del Sistema Solar, como Marte, Europa (una luna de Júpiter) o Encélado (una luna de Saturno).

En este estudio pionero, publicado en la revista PLOS One, se utilizó un microscopio de vídeo sin etiquetas —es decir, que no requiere colorantes ni marcadores químicos— para observar microorganismos vivos directamente en su ambiente natural. Esta técnica, llamada microscopía holográfica digital (digital holographic microscopy o DHM), permite registrar imágenes tridimensionales en tiempo real y analizar cómo se mueven, qué forma tienen y cómo interactúan con la luz.

El movimiento, la firma universal de vida

La DHM una herramienta potente y versátil, ideal para analizar muestras líquidas sin alterar su contenido, lo cual es fundamental en contextos espaciales donde la muestra podría ser única e irrepetible.

Uno de los aspectos más fascinantes de esta investigación es su enfoque en el movimiento activo, como nadar y desplazarse en línea recta. Desde que en el siglo XVII el padre de la microbiología Antonie van Leeuwenhoek observó por primera vez organismos moviéndose en una gota de agua con microscopios cuya fabricación él mismo perfeccionó, el movimiento ha sido considerado una prueba evidente de vida.

Lo interesante de esta aproximación es que no requiere saber de qué está hecha la criatura: si se mueve por voluntad propia y no por corrientes o sacudidas externas, probablemente está viva.

Buscando vida en la Tierra para prepararse para Marte (y más allá)

Pero no se quedaron solo con eso. El equipo analizó tres tipos de biofirmas: movimiento activo, morfología —forma y estructura celular— y propiedades ópticas, es decir, cómo los organismos interactúan con la luz en términos de absorción, reflexión y refracción.

Estas características permiten diferenciar células vivas de minerales u otras partículas inertes que puedan parecer similares a simple vista.

Para poner a prueba esta técnica, los investigadores recogieron muestras de quince sitios extremos en América del Norte y Groenlandia. Los entornos estudiados iban desde manantiales alcalinos y pozas hipersalinas en California y Nevada hasta cuevas glaciales volcánicas bajo el monte Santa Helena y salmueras congeladas en el Ártico.

Son lugares donde la vida ha tenido que adaptarse a condiciones durísimas: temperaturas bajo cero, alta salinidad, falta de oxígeno, pH extremos o casi completa oscuridad. Pero, ¿por qué mirar allí? Porque estos ambientes se parecen mucho a lo que se espera encontrar en otros mundos. Por ejemplo:

✳️ Las salmueras salinas atrapadas en el hielo del Ártico podrían asemejarse a los océanos subterráneos de Europa.

✳️ Las cuevas volcánicas bajo glaciares son similares a los entornos criovolcánicos de Encélado.

✳️ Los manantiales hiperalcalinos reproducen la química que podría existir en Marte.

¿Y qué encontraron?

Lo más revelador fue que en todos los sitios estudiados se detectó al menos una de las tres biofirmas. En muchos casos, los microorganismos no solo estaban presentes, sino que mostraban una actividad clara: nadaban, respondían a estímulos térmicos o químicos, o se diferenciaban fácilmente por su forma y textura óptica de partículas inertes.

En el artículo publicado en PLOS One, los autores, coordinados por Jay L. Nadeau, del Departamento de Física en Universidad Estatal de Portland, hacen una lista de los hallazgos. Estos son algunos de los ejemplos más destacados:

✅ En las aguas congeladas de Groenlandia, los microbios comenzaron a moverse activamente al calentar las muestras a solo 4 °C.

✅ En el lago Salton, un manantial salino y caliente de California, la actividad microbiana aumentó notablemente al subir la temperatura entre 30 °C y 42 °C.

✅ En la cueva subglacial del monte Santa Helena, aunque la biomasa era muy baja, se observaron microorganismos con movimiento en espiral, lo cual sugiere motilidad activa.

✅ En las salmueras del Ártico, que han estado aislados durante miles de años, no se observó movimiento a su temperatura natural (-6 °C), pero tras aplicar calor, los microbios despertaron y comenzaron a nadar lentamente.

Además del movimiento, muchos microbios mostraban formas complejas, como filamentos, estructuras internas y organización colonial. En otros casos, las propiedades ópticas permitieron distinguirlos de partículas minerales, gracias a su menor contraste o diferente forma de dispersar la luz.

Biofirmas obtenidas en la fuente termal del lago Salton, en el sur de California. Cortesía: PLOS ONE (2025). DOI: 10.1371/journal.pone.0318239

Estimular para revelar lo invisible

Un aporte muy interesante de este estudio fue demostrar que muchas formas de vida están presentes, pero en «modo ahorro de energía», y que pueden ser activadas por estímulos como el calor y la admnistración de nutrientes. Por ejemplo, al añadirles L-serina (un aminoácido), muchos microbios se volvieron más activos.

También se hicieron pruebas de quimiotaxis, es decir, si los microorganismos se mueven hacia una fuente química, y en varios casos así fue.

Sin embargo, no todos los ambientes reaccionaron igual. Algunos mostraron una fuerte respuesta a los estímulos, mientras que otros casi no cambiaron. Aun así, el hallazgo más constante fue que en cada entorno analizado con la DHM se encontró al menos una señal clara de vida. Esto apoya la idea de que incluso en los lugares más extremos, siempre hay alguna fracción de microorganismos que revela su vitalidad de forma observable.

Una herramienta lista para ir al espacio

El microscopio utilizado en este estudio, llamado SHAMU —y su versión más compacta Son of SHAMU—, fue diseñado pensando en misiones espaciales. Tiene un diseño robusto, y ligero —pesa unos seis kilos—, y puede funcionar de forma autónoma, lo cual es esencial para su uso en naves o sondas.

Además, los datos se procesan con un software de código abierto llamado HELM, que puede correr en ordenadores similares a los de una sonda espacial y es capaz de detectar patrones de movimiento y y filtrar falsos positivos, esto es, diferenciar entre vida y materia inerte.

Esto hace que el enfoque de microscopía holográfica sin etiquetas se convierta en una de las tecnologías más prometedoras para futuras misiones de detección de vida que analicen muestras líquidas extraterrestres. Si un día una nave aterriza en Europa, perfora el hielo y extrae una gota de agua del océano subterráneo, este microscopio podría ser el primero en ver si algo allí se mueve por sí mismo.

Vídeo in situ de una muestra de agua de mar recogida en Utqiaġvik donde se observan pequeñas células microbianas moviéndose.

Cómo buscar vida alienígena

Esta investigación muestra que la vida microbiana deja rastros observables incluso en los lugares más inhóspitos del planeta. Y no solo eso: demuestra que una tecnología concreta, ya funcional y portable, puede detectar esas señales de forma directa y sin ambigüedades.

Detectar movimiento celular, morfología microbiana y propiedades ópticas de vida en tiempo real podría ser la llave para descubrir vida extraterrestre. Y gracias a trabajos como este, sabremos qué buscar, cómo buscarlo y con qué herramienta hacerlo. ▪️

• Fuente: Carl D. Snyder, Manuel Bedrossian, Casey Barr, Jody W. Deming, Chris A. Lindensmith, Christian Stenner, Jay L. Nadeau. Extant life detection using label-free video microscopy in analog aquatic environments. PLOS One (2025). DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0318239