Considerando los vientos predominantes, David J. Smith pensó que las muestras de aire recolectadas sobre un volcán inactivo en Oregon estarían llenas de firmas de ADN de microorganismos muertos de Asia y el Océano Pacífico. No esperaba que nada pudiera sobrevivir al viaje a través de la dura atmósfera superior hasta la estación de investigación en el Observatorio Mount Bachelor, a una altura de 9, 000 pies.
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"Pensé que básicamente no estaríamos recolectando nada más que biomasa muerta", dice Smith, un científico investigador del Centro de Investigación Ames de la NASA.
Pero cuando su equipo llegó al laboratorio con las muestras, tomadas de dos grandes columnas de polvo en la primavera de 2011, descubrieron un puñado de autostopistas prósperos. Más del 27 por ciento de las muestras bacterianas y más del 47 por ciento de las muestras de hongos todavía estaban vivos.
Finalmente, el equipo detectó alrededor de 2, 100 especies de microbios, incluido un tipo de Archea que solo había sido aislado previamente en la costa de Japón. "En mi opinión, esa era la pistola humeante", dice Smith. Asia, como le gusta decir, había estornudado en América del Norte.
Se han encontrado microbios en los cielos desde que Darwin recolectó polvo azotado por el viento a bordo del HMS Beagle a 1, 000 millas al oeste de África en la década de 1830. Pero las tecnologías para el análisis de ADN, la recolección a gran altitud y el modelado atmosférico están dando a los científicos una nueva visión de la vida abarrotada sobre la Tierra. Por ejemplo, una investigación reciente sugiere que los microbios son jugadores ocultos en la atmósfera, que forman nubes, causan lluvia, propagan enfermedades entre continentes y tal vez incluso cambian los climas.
"Considero la atmósfera como una carretera, en el sentido más literal del término", dice Smith. "Permite el intercambio de microorganismos entre ecosistemas a miles de kilómetros de distancia, y para mí esa es una consecuencia ecológica más profunda que todavía no hemos entendido completamente".
Los microbios en el aire potencialmente tienen enormes impactos en nuestro planeta. Algunos científicos atribuyen un brote de fiebre aftosa en 2001 en Gran Bretaña a una tormenta gigante en el norte de África que transportó polvo y posiblemente esporas de la enfermedad animal a miles de millas al norte solo una semana antes de los primeros casos reportados.
El virus de la lengua azul, que infecta a los animales domésticos y salvajes, una vez estuvo presente solo en África. Pero ahora se encuentra en Gran Bretaña, probablemente el resultado de los vientos dominantes.
Los científicos que examinan el declive de los arrecifes de coral en tramos casi prístinos del Caribe apuntan al polvo y acompañan a los microbios, que se agitan durante las tormentas de polvo africanas y se llevan al oeste, como el culpable. Los investigadores dicen que un hongo particular que mata a los fanáticos del mar llegó por primera vez en 1983, cuando una sequía en el Sahara creó nubes de polvo que flotaron a través del Atlántico.
En el oeste de Texas, investigadores de la Universidad Tecnológica de Texas recolectaron muestras de aire a favor y en contra del viento de diez corrales de engorda de ganado. Los microbios resistentes a los antibióticos fueron 4.000 por ciento más frecuentes en las muestras a favor del viento. Philip Smith, profesor asociado de ecotoxicología terrestre, y Greg Mayer, profesor asociado de toxicología molecular, dijeron que el trabajo establece una línea de base para futuras investigaciones.
Han completado un estudio de viabilidad que se lanzará a principios de 2016 y quieren analizar las preguntas sobre cuán lejos viajan las partículas y si la resistencia se puede transmitir a las bacterias nativas. Mayer señala que los antibióticos existían en la naturaleza mucho antes de que los humanos los tomaran prestados. Pero, ¿qué sucede cuando se concentran en lugares o se propagan por el viento?
Lo que está claro es que hay microbios mucho más viables en lugares mucho más inhóspitos de lo que esperaban los científicos.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia, con el apoyo de una beca de investigación de la NASA, examinaron muestras de aire recogidas por un avión que volaba durante huracanes a kilómetros de la Tierra. Descubrieron que las células vivas representaban aproximadamente el 20 por ciento de los microbios sacudidos por la tormenta.
"No esperábamos encontrar tantas células bacterianas vivas e intactas a 10, 000 metros", dice Kostas Konstantinidis, un microbiólogo del Instituto de Tecnología de Georgia.
Konstantinidis y su equipo están particularmente interesados en cómo los microbios contribuyen a la formación de nubes y la precipitación. Los núcleos en bacterias en el aire inician la condensación. Algunos científicos ahora creen que los microbios pueden desempeñar un papel importante en meteorología. "Tienen un gran potencial para afectar la formación de nubes y el clima", agrega Konstantinidis.
Mientras tanto, Smith está intrigado por la forma en que los microbios sobreviven o tal vez se reparan a sí mismos después de viajes de varios días en la dura radiación de la atmósfera superior. Un proyecto de la NASA, EMIST (Exposición de microorganismos en la estratosfera), encabezado por Smith, ha llevado dos veces a las bacterias formadoras de esporas a 125, 000 pies sobre el desierto de Nuevo México en un globo para investigar su supervivencia.
Para la NASA, el trabajo está relacionado con la protección planetaria. Si una nave espacial contaminada con bacterias de la Tierra llega a Marte, que tiene condiciones similares a la estratosfera de la Tierra, y la bacteria sobrevive, podría complicar nuestra búsqueda de evidencia de vida en Marte o incluso matar microbios nativos, si existen.
Pero también tiene posibilidades mucho más amplias. Al igual que los investigadores anteriores que exploraron la selva tropical en busca de drogas maravillosas, algún día los investigadores pueden encontrar remedios en los minúsculos habitantes de la atmósfera. Tal vez las bacterias atmosféricas puedan ofrecernos el mejor protector solar y protección contra la radiación.
"Es extraordinario que un organismo que puede sobrevivir a un ambiente tan duro sea en muchos casos una sola célula", dice Smith. "¿Cómo están haciendo lo que están haciendo?"
Un globo científico contiene el experimento de Exposición de Microorganismos en la Estratosfera de la NASA (E-MIST) poco antes del lanzamiento el 24 de agosto de 2014. El experimento expuso las bacterias de la Tierra a la atmósfera superior para saber si podrían sobrevivir a las duras condiciones. (NASA)
