Conoce a las ancestrales bacterias subterráneas que nunca aprendieron a respirar

Existe una enorme y diversa cantidad de vida bajo la superficie de la Tierra. Un nuevo análisis de dos de los grupos más grandes de microbios subterráneos, reveló que su camino evolutivo para acostumbrarse a la oscuridad es más curioso de lo que se creía. 

En los primeros 2 mil millones de años de existencia de nuestro planeta, no había oxígeno en la atmósfera. Una vez que el aire de la Tierra cambió, no todas las formas de vida se adaptaron, con muchos microbios mudándose a las partes menos oxigenadas de nuestro pequeño planeta azul. 

Las Patescibacterias y las DPANN son dos grupos ubicuos de los microbios superficiales – bacterias y arqueas respectivamente – que parecen tener genomas bastante simples. Esto ha hecho a muchos sospechar que sin la habilidad de respirar oxígeno, estas formas de vida necesitarían depender de complejas interacciones con otros organismos para sostener sus vidas. 

Sin embargo, al parecer no les hemos dado suficiente crédito. Una nueva investigación indica que, en vez de tener una dependencia simbiótica de otros grupos de organismos mayores, la mayoría de las Patescibacterias y DPANN viven como células completamente libres. 

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“Estos microbios son ejemplos realmente especiales de la evolución temprana de la vida en la Tierra”, afirma Ramunas Stepanauskas, investigador especialista en biología y evolución microbiana del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas a ScienceAlert. 

“Podrían incluso ser remanentes de viejas formas de vida que se han estado escondiendo bajo la superficie terrestre y prosperando por miles de millones de años“, agregó Stepenauskas.

Trabajos previos en Patescibacterias y DPANN han logrado juntar un pequeño número de ejemplos cerca de la superficie terrestre, principalmente en Norteamérica.

Sin embargo este estudio indaga más profunda y ampliamente que ningún otro, analizando a cerca de 5 mil individuos microbiales de 46 localizaciones, incluyendo un volcán de barro ubicado al fondo del mar Mediterráneo, las chimeneas hidrotermales del océano Pacífico y en minas de oro en Sudáfrica. 

“Nuestras observaciones a células únicamente genómicas y biofísicas no apoyan la teoría de que las Patescibacterias y DPANN son dominadas por organismos simbióticos”, escriben los autores. 

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La fermentación es una de las opciones metabólicas que estos organismos tienen para romper enlaces de glucosa sin la ayuda del oxígeno, por lo que muchas formas de vida usan la fermentación para producir energía, especialmente los microbios que no tienen la necesidad de respirar. 

Aún así, la fermentación es menos eficiente que la respiración, ya que produce sólo 2 ATP por glucosa en comparación a los 38 que generan los procesos aeróbicos, por lo que estos mecanismos dejan a estos organismos en el grupo de “metabolismo bajo”. 

Pero esto no sería problema, ya que los hallazgos del equipo “indican que las Patescibacterias y las DPANN son formas antiguas de vida que nunca aprendieron a respirar”, según Stepanauskas. 

“Estas dos grandes ramas del árbol evolutivo de la vida constituyen una gran porción de la diversidad microbiana total del planeta –  y aun así carecen de las capacidades que se esperan encontrar en todas las formas de vida terrestre”, concluyó el especialista.

La investigación fue publicada en Frontiers in Microbiology.