A la izquierda, Petul Cassar, profesor asistente de bacteriología, y la estudiante graduada Caitlin McGrath observan y analizan las placas de Petri que contienen cultivos de moléculas de ADN antiguas en el Laboratorio de Investigación Cassar en el Edificio de Ciencias Microbianas. Foto: Jeff Miller
Érase una vez, toda la vida en la Tierra era extraterrestre.
Pero al final, los extraños organismos unicelulares que prosperan en un planeta hostil dieron paso a complejos organismos multicelulares formados por los componentes básicos que asociamos con la vida hoy en día, incluidos el carbono, el oxígeno y el nitrógeno.
Anunciado por la NASA hoyuna nueva colaboración de astrobiólogos de todo el país que trabajan juntos bajo una red de coordinación de investigación llamada LIFE, y pasarán los próximos cinco años dedicando sus esfuerzos a comprender este viaje de lo extraño a lo común.
Los astrobiólogos estudian cómo surgió la vida aquí en la Tierra para comprender mejor cómo evolucionó la vida en otras partes del universo.
La red está codirigida por Petul Katar de la Universidad de Wisconsin-Madison, junto con Frank Rosenzweig del Instituto de Tecnología de Georgia, Ariel Anbar de la Universidad Estatal de Arizona y Mary Druser de la Universidad de California Riverside. Es solo una parte de un esfuerzo mayor de la NASA para reunir a cientos de científicos internacionales para estudiar cuestiones específicas en astrobiología.
Petul Cassar, Profesor Asistente de Bacteriología. Foto: Jeff Miller
“LIFE definirá las reglas de la coevolución (entre los organismos y su entorno) que nos permitirán predecir cómo podría evolucionar la vida en mundos distintos al nuestro y cómo podemos buscarla”, explica Cassar, profesor de bacteriología y director. El Consorcio de Investigación en Astrobiología llamado MUSE, o el uso y selección de minerales a través de los eones. «Sabemos que el viaje de las células individuales a la multicelularidad depende de innovaciones ambientales y biológicas críticas».
Por ejemplo, la red explorará cómo los entornos de la Tierra desde su formación han influido en la evolución y expansión de la vida multicelular, las condiciones que dieron origen al último ancestro común universal y cómo evolucionaron las diferentes células dentro de un organismo para diferentes funciones. El trabajo requiere herramientas de varias disciplinas científicas, desde la geología hasta la química y la biología.
«El pasado de nuestro planeta es como un planeta completamente extraño», dice Cassar. Conocer la Tierra primitiva no sería para nosotros hoy. «Si no podemos entender (la vida) aquí, ¿cómo podemos buscarla en otro lugar? A veces, lo que estás buscando está justo frente a ti».
Cassar se describe a sí misma como una bióloga en el único planeta del universo (actualmente) que se sabe que alberga vida. Su grupo de investigación en UW-Madison examina preguntas sobre cómo surgió y comenzó a desarrollarse la vida en la Tierra.
El equipo está interesado en los fundamentos del metabolismo de la vida: cómo nacen los organismos y cómo usan la energía para sobrevivir, ya sea de la luz solar, los alimentos o algún otro medio.
«Usamos moléculas modernas para reconstruir el metabolismo antiguo. Nuestro objetivo es revelar cómo las duras condiciones de nuestro antiguo planeta dieron forma a la vida tal como es hoy”, explica Cassar. «¿Es la vida el resultado de una casualidad? ¿Cuál es la probabilidad de que exista vida en otro lugar del universo? «
Como parte de la red LIFE, su laboratorio estudiará «primeras innovaciones» que identifican eventos clave en la evolución y «singularidades biológicas» que brindan pistas para el descubrimiento de vida compleja más allá de nuestro planeta.
Como directora de MUSE, coordina una red de investigadores en todo el país para explorar cómo diferentes minerales, como el hierro, se han vuelto importantes para la vida, mientras que otros minerales, como el zirconio, no lo han hecho. Ella dice que al rastrear el camino de cómo los organismos adoptan ciertos elementos en la Tierra, puede hacer retroceder la Hora del Planeta.
«Necesitamos explorar por qué la vida eligió los metales que eligió aquí, para comprender cómo la composición elemental de otros planetas y lunas podría afectar la química en estos cuerpos», dice Cassar.
Se unió a la facultad de UW-Madison en el otoño de 2021, después de dar una conferencia en el Departamento de Bacteriología: «Supe de inmediato que este era el lugar para profundizar y desarrollar esta nueva línea de trabajo sobre los fundamentos moleculares de la vida antigua». .»
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