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Lluvia roja en Kerala

Muestra de agua de lluvia (izquierda) y después de que las partículas se asentaron (derecha). Sedimento seco (centro). El fenómeno de la lluvia roja de Kerala fue un evento de l...

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Muestra de agua de lluvia (izquierda) y después de que las partículas se asentaron (derecha). Sedimento seco (centro).

El fenómeno de la lluvia roja de Kerala fue un evento de lluvia de sangre que ocurrió en el distrito de Wayanad del estado sureño indio de Kerala el lunes 15 de julio de 1957 [ 1 ] , y también del 25 de julio al 23 de septiembre de 2001, cuando fuertes aguaceros de lluvia de color rojo cayeron esporádicamente en Kerala, tiñendo la ropa de rosa. [ 2 ] También se reportó lluvia amarilla, verde y negra. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] También se reportó lluvia de color en Kerala en 1896 y varias veces desde entonces, [ 6 ] más recientemente en junio de 2012, [ 7 ] y del 15 de noviembre de 2012 al 27 de diciembre de 2012 en las provincias orientales y centro-norte de Sri Lanka . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

Tras un examen con microscopio óptico en 2001, inicialmente se pensó que las lluvias estaban coloreadas por la lluvia radiactiva de una hipotética explosión de meteoritos , [ 6 ] pero un estudio encargado por el Gobierno de la India concluyó que las lluvias habían sido coloreadas por esporas transportadas por el aire de un alga verde terrestre localmente prolífica del género Trentepohlia . [ 6 ]

Aparición

El distrito de Kottayam en Kerala, que experimentó la mayor cantidad de lluvia roja

La lluvia de colores de Kerala comenzó a caer el 25 de julio de 2001, en los distritos de Kottayam e Idukki en la parte sur del estado. También se reportó lluvia amarilla, verde y negra. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Se reportaron muchos más casos de lluvia roja durante los siguientes diez días, y luego con frecuencia decreciente hasta finales de septiembre. [ 4 ] Según los lugareños, la primera lluvia de colores fue precedida por un fuerte trueno y un destello de luz, y seguida por arboledas de árboles que desprendían hojas grises arrugadas "quemadas". Hojas arrugadas y la desaparición y formación repentina de pozos también fueron reportados alrededor de la misma fecha en la zona. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] Por lo general, caía sobre áreas pequeñas, no más de unos pocos kilómetros cuadrados de tamaño, y a veces era tan localizada que la lluvia normal podía estar cayendo a solo unos metros de la lluvia roja. Las lluvias rojas generalmente duraban menos de 20 minutos. [ 4 ] Cada mililitro de agua de lluvia contenía aproximadamente 9 millones de partículas rojas. Extrapolando estas cifras a la cantidad total de lluvia roja estimada que cayó, se calculó que 50 000 kilogramos (110 000 lb) de partículas rojas cayeron sobre Kerala. [ 4 ] 

Descripción de las partículas

El sólido marrón rojizo separado de la lluvia roja consistía en aproximadamente un 90 % de partículas rojas redondas y el resto en detritos. [ 6 ] Las partículas en suspensión en el agua de lluvia eran responsables del color de la lluvia, que a veces era de un rojo intenso. Un pequeño porcentaje de partículas eran blancas o tenían tonalidades amarillo claro, gris azulado y verde. [ 4 ] Las partículas medían típicamente de 4 a 10 μm de diámetro y eran esféricas u ovaladas. Las imágenes de microscopio electrónico mostraron que las partículas tenían un centro deprimido. A mayor aumento, algunas partículas mostraron estructuras internas. [ 4 ]

Composición química

Microfotografía de partículas de una muestra de lluvia roja.

Algunas muestras de agua fueron llevadas al Centro de Estudios de Ciencias de la Tierra (CESS) en India, donde separaron las partículas en suspensión por filtración. El pH del agua fue encontrado alrededor de 7 (neutro). La conductividad eléctrica del agua de lluvia mostró la ausencia de sales disueltas. El sedimento (partículas rojas más detritos) fue recolectado y analizado por el CESS usando una combinación de espectrometría de masas de plasma acoplado a iones , espectrometría de absorción atómica y métodos químicos húmedos. Los elementos principales encontrados se enumeran a continuación. [ 6 ] El análisis del CESS también mostró cantidades significativas de metales pesados , incluyendo níquel (43 ppm ), manganeso (59 ppm), titanio (321 ppm), cromo (67 ppm) y cobre (55 ppm).

Los físicos Godfrey Louis y Santhosh Kumar de la Universidad Mahatma Gandhi , Kerala, utilizaron el análisis de espectroscopia de rayos X de energía dispersiva del sólido rojo y demostraron que las partículas estaban compuestas principalmente de carbono y oxígeno, con cantidades traza de silicio y hierro. [ 4 ] Un analizador CHN mostró un contenido de 43,03 % de carbono, 4,43 % de hidrógeno y 1,84 % de nitrógeno. [ 4 ]

Tom Brenna, de la División de Ciencias de la Nutrición de la Universidad de Cornell, realizó análisis de isótopos de carbono y nitrógeno utilizando un microscopio electrónico de barrido con microanálisis de rayos X, un analizador elemental y un espectrómetro de masas de relación isotópica (IR). Las partículas rojas se desintegraron al secarse, lo que sugiere que estaban llenas de líquido. Se analizaron los aminoácidos presentes en las partículas y se identificaron siete (en orden de concentración): fenilalanina , ácido glutámico / glutamina , serina , ácido aspártico , treonina y arginina . Los resultados fueron consistentes con un origen marino o una planta terrestre que utiliza una vía fotosintética C4 . [ 15 ]

Informe del gobierno

Una sola espora observada con un microscopio electrónico de transmisión , que supuestamente muestra una cápsula interna desprendida.

Inicialmente, el Centro de Estudios de Ciencias de la Tierra (CESS) afirmó que la causa probable de la lluvia roja era un meteorito que explotó y dispersó aproximadamente 1000  kg (una tonelada) de material. Unos días después, tras una evaluación básica mediante microscopía óptica , el CESS se retractó al observar que las partículas se asemejaban a esporas [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] y porque los restos de un meteorito no habrían seguido cayendo desde la estratosfera sobre la misma zona sin verse afectados por el viento. Por lo tanto, se entregó una muestra al Instituto de Investigación y Jardín Botánico Tropical (TBGRI) para estudios microbiológicos , donde se permitió que las esporas crecieran en un medio adecuado para el crecimiento de algas y hongos. Las placas de Petri y los matraces cónicos inoculados se incubaron durante tres a siete días y los cultivos se observaron bajo un microscopio [ 19 ] .

En noviembre de 2001, por encargo del Departamento de Ciencia y Tecnología del Gobierno de la India , el Centro de Estudios de Ciencias de la Tierra (CESS) y el Instituto de Investigación y Jardín Botánico Tropical (TBGRI) emitieron un informe conjunto que concluyó: [ 6 ] [ 17 ]

Se determinó que el color se debía a la presencia de una gran cantidad de esporas de un alga formadora de líquenes perteneciente al género Trentepohlia . La verificación de campo demostró que la región contaba con una gran cantidad de estos líquenes. Las muestras de líquenes tomadas del área de Changanacherry , al ser cultivadas en un medio de crecimiento de algas, también mostraron la presencia de la misma especie de alga. Ambas muestras (de agua de lluvia y de árboles) produjeron el mismo tipo de alga, lo que indica que las esporas observadas en el agua de lluvia probablemente provenían de fuentes locales.

Trentepohlia sobrecorteza de Cryptomeria japonica

El sitio fue visitado nuevamente el 16 de agosto de 2001 y se encontró que casi todos los árboles, rocas e incluso postes de luz en la región estaban cubiertos de Trentepohlia, estimada en cantidades suficientes para generar la cantidad de esporas observadas en el agua de lluvia. [ 6 ] Aunque roja o naranja, Trentepohlia es un alga verde clorofita que puede crecer abundantemente en la corteza de los árboles o en suelos y rocas húmedas, pero también es el simbionte fotosintético o fotobionte de muchos líquenes, incluidos algunos de los que abundan en los árboles en el área de Changanassery. [ 6 ] El fuerte color naranja de las algas, que enmascara el verde de la clorofila , es causado por la presencia de grandes cantidades de pigmentos carotenoides naranjas. Un liquen no es un solo organismo, sino el resultado de una asociación ( simbiosis ) entre un hongo y un alga o cianobacteria.

El informe también afirmó que no había presencia de polvo meteórico, volcánico o del desierto en el agua de lluvia y que su color no se debía a gases disueltos ni contaminantes. [ 6 ] El informe concluyó que las fuertes lluvias en Kerala —en las semanas previas a las lluvias rojas— podrían haber causado el crecimiento generalizado de líquenes, que habían dado lugar a una gran cantidad de esporas en la atmósfera. Sin embargo, para que estos líquenes liberen sus esporas simultáneamente, es necesario que entren en su fase reproductiva aproximadamente al mismo tiempo. El informe del CESS señaló que, si bien esto puede ser una posibilidad, es bastante improbable. [ 6 ] Además, no pudieron encontrar una explicación satisfactoria para la dispersión aparentemente extraordinaria, ni para la aparente absorción de las esporas en las nubes. Los científicos del CESS señalaron que "Si bien se ha identificado la causa del color en la lluvia, encontrar las respuestas a estas preguntas es un desafío". [ 17 ] Intentando explicar la inusual proliferación y dispersión de esporas, el investigador Ian Goddard propuso varios modelos atmosféricos locales. [ 20 ]

Partes del informe CESS/TBGRI fueron respaldadas por Milton Wainwright de la Universidad de Sheffield , quien, junto con Chandra Wickramasinghe , ha estudiado esporas estratosféricas . [ 2 ] [ 21 ] En marzo de 2006, Wainwright dijo que las partículas eran similares en apariencia a las esporas de un hongo de la roya , [ 22 ] más tarde dijo que había confirmado la presencia de ADN , [ 23 ] e informó su similitud con las esporas de algas, y no encontró evidencia que sugiriera que la lluvia contenía polvo, arena, glóbulos de grasa o sangre. En noviembre de 2012, Rajkumar Gangappa y Stuart Hogg de la Universidad de Glamorgan , Reino Unido, confirmaron que las células de lluvia roja de Kerala contienen ADN. [ 24 ]

En febrero de 2015, un equipo de científicos de India y Austria también apoyó la identificación de las esporas de algas como Trentepohlia annulata ; sin embargo, especulan que las esporas del incidente de 2011 fueron transportadas por los vientos desde Europa al subcontinente indio. [ 25 ]

Hipótesis alternativas

La historia registra muchos casos de objetos inusuales que caen con la lluvia; en el año 2000, en un ejemplo de lluvia de animales , un pequeño remolino en el Mar del Norte succionó un banco de peces a una milla de la costa, depositándolos poco después en Great Yarmouth, en el Reino Unido. [ 26 ] La lluvia de colores no es en absoluto rara y a menudo se puede explicar por el transporte aéreo de polvo de lluvia procedente de desiertos u otras regiones áridas que han sido arrastradas por la lluvia. Las "lluvias rojas" se han descrito con frecuencia en el sur de Europa, con un aumento de informes en los últimos años. [ 27 ] [ 28 ] Un caso de este tipo ocurrió en Inglaterra en 1903, cuando polvo fue transportado desde el Sahara y cayó con la lluvia en febrero de ese año. [ 29 ]

Al principio, la lluvia roja en Kerala se atribuyó al mismo efecto, siendo el polvo de los desiertos de Arabia el principal sospechoso. [ 12 ] Las observaciones LIDAR habían detectado una nube de polvo en la atmósfera cerca de Kerala en los días previos al inicio de la lluvia roja. [ 30 ] [ 31 ] Sin embargo, las pruebas de laboratorio de todos los equipos involucrados descartaron que las partículas fueran arena del desierto. [ 30 ]

KK Sasidharan Pillai, asistente científico sénior del Departamento Meteorológico de la India, propuso que el polvo y el material ácido de una erupción del volcán Mayon en Filipinas explicaban la lluvia coloreada y las hojas "quemadas". [ 32 ] El volcán entró en erupción en junio y julio de 2001 [ 33 ] y Pillai calculó que la corriente en chorro oriental o ecuatorial podría haber transportado material volcánico a Kerala en 25-36 horas. La corriente en chorro ecuatorial es inusual porque a veces fluye de este a oeste a unos 10° N, [ 34 ] aproximadamente la misma latitud que Kerala (8° N) y el volcán Mayon (13° N). Esta hipótesis también se descartó, ya que las partículas no eran ácidas ni de origen volcánico, sino esporas. [ 6 ]

Se ha publicado un estudio que muestra una correlación entre los informes históricos de lluvias de colores y de meteoritos; [ 35 ] el autor del artículo, Patrick McCafferty, afirmó que sesenta de estos eventos de lluvia de colores, o el 36%, estaban relacionados con la actividad meteorítica o cometaria, aunque no siempre de forma contundente. A veces, la caída de lluvia roja parece haber ocurrido después de una explosión aérea, como la de un meteorito que explota en el aire; otras veces, la lluvia inusual simplemente se registra en el mismo año que la aparición de un cometa. [ 36 ]

hipótesis de la panspermia

En 2003, Godfrey Louis y Santhosh Kumar, físicos de la Universidad Mahatma Gandhi en Kottayam , Kerala, publicaron un artículo titulado " La panspermia cometaria explica la lluvia roja de Kerala" [ 37 ] en el sitio web arXiv , que no está sometido a revisión por pares . Si bien el informe CESS afirmó que no existía una relación aparente entre el fuerte sonido (posiblemente un estampido sónico ) y el destello de luz que precedió a la lluvia roja, para Louis y Kumar constituía una prueba clave. Propusieron que un meteorito (proveniente de un cometa que contenía las partículas rojas) causó el sonido y el destello, y que al desintegrarse sobre Kerala liberó las partículas rojas, las cuales cayeron lentamente al suelo. Sin embargo, omitieron una explicación sobre cómo los restos de un meteorito continuaron cayendo en la misma zona durante un período de dos meses sin verse afectados por los vientos.

Su trabajo indicó que las partículas eran de origen biológico (en consonancia con el informe CESS); sin embargo, invocaron la hipótesis de la panspermia para explicar la presencia de células en una supuesta caída de material meteórico. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] Además, utilizando bromuro de etidio no pudieron detectar ADN ni ARN en las partículas. Dos meses después publicaron otro artículo en el mismo sitio web titulado "Nueva biología de los extremófilos de la lluvia roja demuestra la panspermia cometaria" [ 41 ] en el que informaron que

El microorganismo aislado de la lluvia roja de Kerala muestra características extraordinarias, como la capacidad de crecer de forma óptima a 300 °C (572 °F) y la capacidad de metabolizar una amplia gama de materiales orgánicos e inorgánicos.  

Estas afirmaciones y datos aún no han sido verificados ni publicados en ninguna revista revisada por pares. En 2006, Louis y Kumar publicaron un artículo en Astrophysics and Space Science titulado "El fenómeno de la lluvia roja de Kerala y su posible origen extraterrestre" [ 4 ] que reiteraba sus argumentos de que la lluvia roja era materia biológica de origen extraterrestre, pero no mencionaba sus afirmaciones previas de haber inducido el crecimiento de las células. El equipo también observó las células mediante microscopía de fluorescencia de contraste de fase y concluyó que: "Se demuestra que el comportamiento de fluorescencia de las células rojas está en notable correspondencia con la emisión roja extendida observada en la Nebulosa del Rectángulo Rojo y otras nubes de polvo galácticas y extragalácticas , lo que sugiere, aunque no prueba, un origen extraterrestre". [ 42 ] Una de sus conclusiones fue que si las partículas de lluvia roja son células biológicas y son de origen cometario, entonces este fenómeno puede ser un caso de panspermia cometaria . [ 4 ]

En agosto de 2008, Louis y Kumar volvieron a presentar su caso en una conferencia de astrobiología. [ 43 ] El resumen de su artículo afirma que

Los glóbulos rojos hallados en la lluvia roja de Kerala, India, se consideran ahora un posible caso de vida extraterrestre. Estas células pueden replicarse rápidamente incluso a una temperatura extremadamente alta de 300 °C (572 °F) . Además, pueden cultivarse en diversos sustratos químicos no convencionales. Aún no se ha identificado la composición molecular de estas células.  

En septiembre de 2010 se presentó un trabajo similar en una conferencia en California, EE. UU. [ 44 ]

Ascendencia cósmica

El investigador Chandra Wickramasinghe utilizó la afirmación de Louis y Kumar sobre el "origen extraterrestre" para respaldar aún más su hipótesis de panspermia , denominada ascendencia cósmica. [ 45 ] Esta hipótesis postula que la vida no es producto de una creación sobrenatural , ni se genera espontáneamente mediante abiogénesis , sino que siempre ha existido en el universo . La ascendencia cósmica especula que las formas de vida superiores, incluyendo la vida inteligente, descienden en última instancia de una vida preexistente que era al menos tan avanzada como sus descendientes. [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]

Crítica

Louis y Kumar publicaron por primera vez su hallazgo en un sitio web en 2003, y desde entonces han presentado ponencias en congresos y en revistas de astrofísica en varias ocasiones. La controvertida conclusión de Louis et al. es la única hipótesis que sugiere que estos organismos son de origen extraterrestre. [ 51 ] Estos informes han tenido gran repercusión en los medios de comunicación, y agencias de noticias importantes como CNN han repetido la teoría de la panspermia sin cuestionarla. [ 52 ]

Los autores de la hipótesis, G. Louis y Kumar, no explicaron cómo los restos de un meteorito pudieron haber seguido cayendo en la misma área durante un período de dos meses, a pesar de los cambios en las condiciones climáticas y el patrón de viento que abarcaron dos meses. [ 37 ] [ 53 ] También se enviaron muestras de las partículas rojas para su análisis a sus colaboradores Milton Wainwright en la Universidad de Sheffield y Chandra Wickramasinghe en la Universidad de Cardiff . Louis luego informó incorrectamente el 29 de agosto de 2010 en el archivo de física en línea no revisado por pares "arxiv.org" que pudieron hacer que estas células se "reprodujeran" cuando se incubaron en vapor saturado a alta presión a 121  °C ( autoclavado ) durante hasta dos horas. [ 42 ] Su conclusión es que estas células se reprodujeron, sin ADN, a temperaturas más altas que cualquier forma de vida conocida en la tierra es capaz de soportar. [ 42 ] Afirmaron que las células, sin embargo, no fueron capaces de reproducirse a temperaturas similares a las de los organismos conocidos.

Respecto a la "ausencia" de ADN, Louis admite no tener formación en biología, [ 52 ] [ 54 ] y no ha informado del uso de ningún medio de cultivo microbiológico estándar para cultivar e inducir la germinación y el crecimiento de las esporas, basando su afirmación de "crecimiento biológico" en mediciones de absorción de luz tras la agregación por fluidos supercríticos , [ 41 ] una observación física inerte. Sus dos colaboradores, Wickramasinghe [ 55 ] y Milton Wainwright [ 23 ] extrajeron y confirmaron independientemente la presencia de ADN en las esporas. La ausencia de ADN fue clave para la hipótesis de Louis y Kumar de que las células eran de origen extraterrestre. [ 37 ]

El único intento reportado por Louis de teñir el ADN de las esporas fue mediante el uso de verde malaquita , que generalmente se usa para teñir endosporas bacterianas, no esporas de algas, [ 56 ] cuya función principal de su pared celular y su impermeabilidad es asegurar su propia supervivencia durante períodos de estrés ambiental. Por lo tanto, son resistentes a la radiación ultravioleta y gamma , la desecación , la lisozima , la temperatura, la inanición y los desinfectantes químicos . Visualizar el ADN de las esporas de algas bajo un microscopio óptico puede ser difícil debido a la impermeabilidad de la pared de la espora, altamente resistente, a los colorantes y tinciones utilizados en los procedimientos de tinción normales. El ADN de las esporas está compactado, encapsulado y desecado; por lo tanto, las esporas deben cultivarse primero en un medio de crecimiento y a una temperatura adecuados para inducir primero la germinación , luego el crecimiento celular seguido de la reproducción antes de teñir el ADN. [ 52 ]

Otros investigadores han observado casos recurrentes de lluvias rojas en 1818, 1846, 1872, 1880, 1896 y 1950 [ 52 ] y varias veces desde entonces. Más recientemente, se registraron lluvias de colores en Kerala durante los veranos de 2001, 2006, 2007, 2008 [ 51 ] y 2012; desde 2001, los botánicos han encontrado las mismas esporas de Trentepohlia en cada ocasión. [ 52 ] Esto apoya la idea de que la lluvia roja es un fenómeno ambiental local estacional causado por esporas de algas . [ 52 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]

  • La película de ciencia ficción Red Rain se basó libremente en la historia de la lluvia roja en Kerala. Fue dirigida por Rahul Sadasivan y estrenada en India el 6 de diciembre de 2013. [ 61 ]

Véase también

  • Meteorito de Kerala de 2015 : Explosión atmosférica de un meteorito sobre Kerala, India. Páginas que muestran breves descripciones de los objetivos de redireccionamiento. 
  • Panspermia : hipótesis sobre la propagación interestelar de la vida primordial. 
  • Lluvia amarilla : supuesta arma química. 

Referencias

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  • "El misterio de la fluorescencia en las células de lluvia roja de Kerala, India" Linda Moulton Howe, Earthfiles
  • "Página principal del Dr. A. Santhosh Kumar"