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Mientras en la superficie la humanidad trata de encontrar fórmulas para reducir las emisiones de carbono que de forma descontrolada produce anualmente y aumentan la temperatura del planeta, existen unos microorganismos que ya descubrieron el secreto para eliminar carbono.
En el fondo del Océano Índico, en una de las capas más profundas de la corteza terrestre jamás explorada, los investigadores están encontrando vida. Un análisis de muestras de roca de Atlantis Bank, parte de una montaña del fondo marino donde la roca profunda de la corteza está expuesta cerca de la superficie, ha revelado microbios adaptados a la vida dentro de las fracturas finas de nutrientes en la tierra.
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Estos sobrevivientes unicelulares parecen poder vivir y crecer, aunque lentamente, a pesar de tener un acceso extremadamente limitado a los recursos. La investigación, publicada en Nature el 11 de marzo, es la última entrega en una búsqueda para definir los bordes extremos del espacio habitable de la Tierra.
Un equipo dirigido por la microbióloga marina Virginia Edgcomb de la Institución Oceanográfica Woods Hole en Massachusetts encontró varias especies de bacterias, hongos y arqueas que viven en las rocas y se alimentan de carbono de fragmentos de aminoácidos y otras moléculas orgánicas transportadas en las corrientes oceánicas profundas.
“Es emocionante que haya una comunidad de microbios vivos allí“, dice Edgcomb. “Sobreviven utilizando estrategias que dependen del reciclaje intensivo de carbono”.
Estos tipos de microorganismos alguna vez se consideraron formas de vida “extremas”, pero la investigación realizada en las últimas décadas ha demostrado que hasta el 70% de todos los microbios en la Tierra viven en ambientes igualmente duros. Otros estudios han demostrado que la vida es abundante en lugares que durante mucho tiempo se consideraron inhóspitos, como sedimentos profundos debajo de los océanos, los desiertos fríos de la Antártida e incluso la estratosfera.
Una micrografía de luz de transmisión de una sección delgada como una roca: un patrón de colores sobre un fondo oscuro.
Una delgada capa de roca de la corteza oceánica en Atlantis Bank en el Océano Índico, donde se han encontrado bacterias de vida lenta. Crédito: Frieder Klein / WHOI
Y estos microbios carroñeros han desarrollado diversas formas de sobrevivir a los desafíos que presentan sus hábitats. Algunos pueden respirar metales, incluso los radiactivos como el uranio. Algunos capturan nutrientes de los gases traza en el aire. Y otros, como los que se encuentran enterrados en las profundidades del fangoso fondo del océano, viven tan increíblemente lento que podrían sobrevivir hasta cientos o miles de años, comiendo y reproduciéndose con poca frecuencia.
“Son como máquinas apocalípticas finamente sintonizadas. Y aman la escasez”, dice Karen Lloyd, geomicrobióloga de la Universidad de Tennessee, Knoxville, que ha explorado el mundo en busca de estas formas de vida raramente vistas.
La vida en el carril lento
Los primeros indicios de que la vida existía en lo profundo de la corteza terrestre surgió por primera vez en la década de 1920, cuando los buscadores de petróleo notaron que el agua subterránea alrededor de sus campos petroleros estaba cubierta de sulfuro de hidrógeno y bicarbonato, ambos hechos por bacterias. En la década de 1980, los microbiólogos comenzaron a contar los microbios en núcleos traídos del Proyecto de perforación de aguas profundas, un esfuerzo a gran escala para explorar el fondo del mar, y se sorprendieron por los números.
No fue sino hasta principios de la década de 2000, con el lanzamiento de una expedición dedicada exclusivamente a explorar la vida en la biósfera profunda, que los científicos comenzaron a comprender la biología de estos microbios que habitan las profundidades del mar. La resolución JOIDES , un barco de perforación equipado con un laboratorio flotante, salió de San Diego, California, con un equipo de científicos dirigido por Bo Jørgensen, un geomicrobiólogo de la Universidad de Aarhus en Dinamarca, y Steven D’Hondt, un oceanógrafo de la Universidad de Rhode. Isla. Navegó hacia el Océano Pacífico oriental, donde el equipo tomó muestras de núcleos de rocas a una profundidad de hasta 5.300 metros de la costa de Perú, capturando sedimentos de hasta 35 millones de años 2 .
El equipo confirmó que los sedimentos contenían una gran cantidad de microbios. Y a pesar de tener poco para deleitarse, el carbono orgánico disponible para ellos representa aproximadamente el 1% del carbono fijado por los organismos fotosintéticos en la superficie, estos microorganismos parecían sobrevivir.
Los primeros experimentos en JOIDES mostraron que estos microbios llevaban a cabo una función biológica básica a un ritmo mucho más lento que los microbios en la superficie, un ajuste necesario cuando las fuentes de alimentos no se reponen durante milenios. Algunos científicos incluso se preguntaron si estos microbios estaban realmente vivos o si estaban muriendo lentamente de hambre.
Jørgensen está convencido de que los microbios en estos entornos viven y señala investigaciones posteriores que demuestran que tienen mecanismos activos de reparación de proteínas y ADN 3.
“Siempre esperamos que las bacterias crezcan rápidamente, esto es lo que se ve en el laboratorio, pero descubrí que la mayoría de ellas crecen extremadamente lentamente”, dice Jørgensen. “Lo que solíamos pensar era extremo es lo normal”.
Demasiado salvaje para el laboratorio
La mayoría de estos habitantes no pueden estudiarse en un laboratorio: simplemente no crecen en la cultura. E incluso los que actúan de manera diferente en condiciones artificiales de lo que lo harían en la naturaleza. Debido a esto, estudiar sus estrategias de supervivencia ha resultado difícil. Pero eso ahora está cambiando gracias al advenimiento de las técnicas metagenómicas, que permiten a los científicos rastrear la expresión génica en comunidades enteras simultáneamente.
Estos métodos han permitido a los investigadores identificar genes que están involucrados en procesos de reparación de proteínas y ADN de baja energía, así como estrategias metabólicas energéticamente eficientes. Incluso han encontrado genes que permiten que las bacterias sobrevivan a trazas de gases como el monóxido de carbono y el hidrógeno.
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Los hallazgos del equipo de Edgcomb “amplían lo que estamos aprendiendo acerca de cómo los microbios viven en rocas fracturadas que forman gran parte del subsuelo de la Tierra”, dice Rick Colwell, ecólogo microbiano de la Universidad Estatal de Oregón en Corvallis. “Estamos obteniendo más evidencia de que las cosas en las que subsisten, como el hidrógeno como fuente de energía, crean un ritmo diferente para la vida“.
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