Los rayos cósmicos y los entornos agresivos no matan a los microorganismos; incluso mantienen un metabolismo activo que «repara» las mutaciones. Esto da lugar a la hipótesis de la panspermia inversa: los microorganismos terrestres podrían «conquistar» el espacio y convertirse en el origen de la vida en otros planetas. Por otro lado, la vida primitiva en la Tierra funcionó en condiciones tan diferentes a las actuales que podría parecer casi alienígena. Estudiar estos sistemas nos ayuda a comprender no solo dónde podría existir la vida, sino también cómo podría ser.
Pasado
Según informó a RIA Novosti el Instituto Central de Investigación de Ingeniería Mecánica (JSC TsNIIMash), el principal instituto de investigación de la corporación estatal Roscosmos, los experimentos han confirmado la existencia de organismos vivos fuera de la ISS cuyo ADN permanece inalterado a pesar de las duras condiciones, incluida la radiación cósmica.
Además, los hallazgos incluyen representantes de bacterias terrestres y marinas típicas, como las que habitan el mar de Barents y el suelo de Madagascar. Esto indica la presencia de un «transporte ascendente» de ADN bacteriano desde la troposfera hasta la ionosfera: los organismos que viven a una altitud de 400 km no son habitantes elegidos al azar.
Los rayos cósmicos y los entornos agresivos no matan a los microorganismos; incluso mantienen un metabolismo activo que «repara» las mutaciones, explicaron los científicos. Esto plantea la hipótesis de la panspermia inversa: los microorganismos terrestres podrían «conquistar» el espacio y convertirse en la fuente de vida en otros planetas.
Con el apoyo de la NASA, los científicos han reconstruido una enzima utilizada por primera vez por organismos en la Tierra hace 3200 millones de años, y en el proceso han confirmado la presencia de una biofirma química en rocas utilizadas para estudiar la vida antigua en la Tierra. El estudio proporciona nuevos conocimientos sobre la biosfera terrestre durante las primeras etapas de la historia de nuestro planeta y confirma una biofirma robusta que los exploradores robóticos y tripulados pueden utilizar para buscar indicios de vida antigua en otros planetas.
Un estudio publicado en la revista Nature Communications el 22 de enero de 2026 examina un tipo de metabolismo llamado fijación de nitrógeno o diazotrofia. Este proceso convierte el nitrógeno biológicamente inutilizable de la atmósfera terrestre en moléculas que todos los organismos vivos utilizan para sobrevivir.
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En la Tierra existe un grupo selecto de organismos, llamados diazotrofos, capaces de fijar nitrógeno. Este grupo es diverso e incluye bacterias (así como varias arqueas y eucariotas) presentes en diversas ramas del árbol de la vida. Algunos diazotrofos son organismos de vida libre que fijan nitrógeno como parte de su ciclo vital. Otros son simbióticos y sobreviven en asociación con otros organismos, viviendo en lugares como raíces de plantas, líquenes, hongos e incluso en el intestino de termitas y gusanos de la madera.
Los isótopos son diferentes formas de un mismo elemento. Cada forma tiene el mismo número de protones en el núcleo, pero un número diferente de neutrones. El nitrógeno en la atmósfera se presenta principalmente como nitrógeno-14 (7 neutrones y el 99,6337 % del nitrógeno atmosférico) y nitrógeno-15 (8 neutrones y solo el 0,3663 % del nitrógeno atmosférico). Los procesos biológicos, como la fijación de nitrógeno, utilizan principalmente nitrógeno-14. NASA/Aaron Gronstal
Lo que une a este diverso grupo de organismos es la presencia de una enzima llamada nitrogenasa. Esta enzima les permite convertir el nitrógeno atmosférico en compuestos necesarios para la síntesis de algunas de las moléculas más esenciales para la vida, como las proteínas y el ADN. Específicamente, transforman el nitrógeno diatómico (N₂) en formas biológicamente útiles de nitrógeno, como el amoníaco (NH₃), permitiendo así que el nitrógeno se incorpore a la cadena alimentaria.
Por lo tanto, todos los organismos de la biosfera terrestre dependen de los diazotrofos, que nos proporcionan todo el nitrógeno que necesitamos para sobrevivir.
Dado que la fijación de nitrógeno es crucial para la vida tal como la conocemos, los científicos creen que la nitrogenasa debió surgir tempranamente en la historia de la vida, en un momento en que solo existían microorganismos unicelulares.
«Las primeras formas de vida en la Tierra se desarrollaron en condiciones tan diferentes a las actuales que podrían haber parecido casi extraterrestres», afirma Betül Kaçar, directora del Laboratorio Kaçar de la Universidad de Wisconsin-Madison. Con el apoyo de la NASA, Kaçar y su equipo trabajan para comprender la historia de la vida a escala planetaria y el potencial de la vida en el universo, reconstruyendo procesos bioquímicos extintos utilizados por organismos antiguos. «El estudio de estos sistemas nos ayuda a comprender no solo dónde podría existir la vida, sino también cómo podría haber sido».
Los detalles sobre los inicios de la vida en la Tierra aún no están claros, ya que los fósiles dejados por los microorganismos en el registro geológico pueden ser ambiguos o difíciles de identificar. Sin embargo, cuando el nitrógeno atmosférico se fija, se altera ligeramente de forma detectable por los científicos. La composición isotópica de los átomos de nitrógeno dentro de un diazótrofo cambia. Con el tiempo, a medida que los microorganismos mueren, este nitrógeno alterado se incorpora a las rocas. Los sedimentos se depositan, se entierran, se comprimen, se erosionan y se mezclan a lo largo de la historia de la Tierra. Aun así, incluso después de miles de millones de años, los científicos todavía pueden identificar la composición isotópica del nitrógeno dejado por antiguos diazótrofos en el registro geológico.
Estructuras tridimensionales predichas del complejo nitrogenasa DDKK ancestral, desde sus formas antiguas hasta las modernas. Universidad de Wisconsin-Madison/Holly Rucker
Mediante el estudio de la composición isotópica del nitrógeno, los científicos pueden determinar cuándo aparecieron por primera vez las enzimas nitrogenasa.
En el pasado, se han planteado dudas sobre la precisión del uso de isótopos de nitrógeno como biofirmas. Al igual que la vida misma, las enzimas evolucionan con el tiempo. A medida que cambian las condiciones ambientales en la Tierra, las enzimas cambian a nivel molecular. Es probable que la nitrogenasa original fuera más pequeña y menos compleja que la versión que observamos en los organismos modernos. Esto significa que las firmas isotópicas de nitrógeno dejadas por las antiguas enzimas nitrogenasa pueden diferir de las que observamos hoy.
Para abordar la cuestión de si los isótopos de nitrógeno podrían utilizarse como un biomarcador fiable, el equipo aplicó técnicas de biología sintética para recrear posibles versiones antiguas de la enzima. Realizaron ingeniería inversa de la nitrogenasa moderna, desvelando gradualmente capas de evolución para revelar versiones más simples de la enzima que podrían haber existido hace mucho tiempo.
Posteriormente, se realizó un estudio sobre el comportamiento de versiones más antiguas de la enzima al ser introducidas en microorganismos vivos. Se descubrió que la composición isotópica del nitrógeno permaneció inalterada durante miles de millones de años. Los resultados demuestran que las características isotópicas de la fijación de nitrógeno en las rocas más antiguas de la Tierra reflejan, en efecto, la actividad de la vida primitiva.
«Al analizar el pasado, observamos que las secuencias de ADN de estas nitrogenasas antiguas son muy diferentes de las de las nitrogenasas modernas», explicó Holly Rucker, estudiante de posgrado en el laboratorio de Casar y autora principal del artículo. «También vemos que la estructura de la enzima cambia con la edad. Sin embargo, descubrimos que, a pesar de estas diferencias en la secuencia y la estructura, estas enzimas antiguas siguen realizando las mismas reacciones químicas que sus descendientes modernas».
La colección de genes sintéticos del equipo también representa diversas versiones de la nitrogenasa que han existido a lo largo de dos mil millones de años de historia evolutiva. Esto ayuda a completar nuestro conocimiento sobre cómo ha cambiado la nitrogenasa con el tiempo y cómo eran los organismos fijadores de nitrógeno en la antigüedad.
Holly Rucker examina una placa de Petri en un laboratorio de la Universidad de Wisconsin-Madison. Universidad de Wisconsin-Madison/Holly Rucker
«Este estudio demuestra la gran resistencia de la nitrogenasa (y su correspondiente perfil isotópico de nitrógeno) a los cambios tanto en la secuencia enzimática como en el entorno planetario», explica Rucker. «El hecho de que las nitrogenasas ancestrales produzcan el mismo perfil isotópico a lo largo de miles de millones de años de cambios moleculares y bajo las condiciones de cambios ambientales abruptos en la Tierra pone de manifiesto el potencial de los isótopos de nitrógeno como biofirma. Otro aspecto clave de este trabajo es que proporciona un mayor respaldo a nuestra interpretación de las firmas de nitrogenasa más antiguas del registro geológico terrestre, lo cual es importante para comprender el momento de aparición de procesos metabólicos cruciales como la fijación de nitrógeno en la Tierra».
Dado que la fijación de nitrógeno es una parte importante de la biología en la Tierra, esta investigación también podría proporcionar pistas sobre el misterio de la vida más allá de nuestro planeta.
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«Si queremos ver vida más allá de la Tierra, no podemos limitarnos a la vida tal como la conocemos hoy», dijo Kachar.
Ahora que los científicos han confirmado la posibilidad de utilizar isótopos de nitrógeno como biofirma de vida antigua en la Tierra, el mismo método podría aplicarse potencialmente a otros mundos rocosos.
«Las biofirmas confirmadas, como los isótopos de nitrógeno, nos proporcionan una herramienta poderosa para la exploración planetaria y el acceso a la historia biológica perdida», afirmó Kachar. «Si se detectan señales similares en Marte u otros mundos rocosos, podrían indicar metabolismos antiguos que alguna vez sustentaron la vida en condiciones muy diferentes. El estudio de estos sistemas nos ayuda a comprender no solo dónde podría existir vida, sino también cómo podría ser».
Futuro
¿Y qué hay de la reorganización del genoma humano? Nuestro genoma comprende todo el ADN presente en nuestras células. Desde 2011, es posible editar genomas de forma fácil y precisa. Primero, se desarrolló la herramienta molecular CRISPR-Cas9, que se ha utilizado, entre otros lugares, en la Estación Espacial Internacional. Posteriormente, surgieron los métodos de edición de bases y de precisión, que permiten realizar cambios mínimos en el genoma de cualquier organismo vivo.
El potencial de la edición genética para los viajes de larga distancia es prácticamente ilimitado. Uno de los peligros más graves a los que se enfrentarán los astronautas en el espacio profundo es la mayor exposición a la radiación, que puede alterar muchos procesos corporales y aumentar el riesgo de cáncer a largo plazo.
Quizás, mediante la edición genética, los científicos podrían introducir genes de plantas y bacterias en el cuerpo humano que neutralizarían la radiación proveniente de derrames y lluvia radiactiva. Suena a ciencia ficción, pero destacados pensadores creen que es la clave para nuestro progreso a través del sistema solar.
Imagen microscópica de un tardígrado. STEVE GSHMEISSNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images
Identificar e introducir posteriormente en el cuerpo humano genes que ralenticen el envejecimiento y prevengan el daño celular también podría ser útil. Asimismo, es posible desarrollar cultivos resistentes a la radiación, dado que las tripulaciones tendrán que cultivar sus propios alimentos, y personalizar medicamentos adaptados a las necesidades de los astronautas, teniendo en cuenta sus características genéticas.
Los tardígrados son animales microscópicos a veces llamados «osos de agua». Los experimentos han demostrado que estas diminutas criaturas pueden soportar temperaturas extremas, presión, alta radiación y hambruna. Incluso pueden sobrevivir al vacío del espacio.
Los genetistas están ansiosos por comprender sus genomas, y un artículo publicado en Nature en 2025 intentó descubrir los genes y proteínas clave que proporcionan a estas diminutas criaturas una extraordinaria resistencia al estrés. Si algunos de estos genes pudieran introducirse en los cultivos, estos podrían volverse resistentes a los niveles más altos de radiación y estrés ambiental.
Aún más intrigante es la cuestión de si la introducción de genes de tardígrado en el genoma humano podría hacerlo más resistente a las duras condiciones del espacio. Los científicos ya han demostrado que, en condiciones de laboratorio, las células humanas desarrollaron una mayor tolerancia a la radiación de rayos X tras la introducción de genes de tardígrado.
Kate Rubins fue la primera persona en secuenciar ADN en el espacio. NASA
La transferencia de genes de tardígrados es solo un ejemplo hipotético de cómo se podrían modificar los seres humanos y los cultivos para adaptarlos mejor a los viajes espaciales.
En noviembre de 2018, el científico chino He Jiankui anunció la creación de los primeros bebés modificados genéticamente. Introdujo un gen que confería resistencia a la infección por VIH en gemelos nonatos. Posteriormente fue encarcelado, pero más tarde fue liberado y se le permitió reanudar su investigación.
En la nueva carrera espacial, algunos países podrían adoptar medidas mucho más radicales en el campo de la edición genómica que otros, especialmente en Occidente, donde las restricciones ya son severas. El ganador obtendrá enormes beneficios científicos y económicos.
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