NeoFronteras

Microbios en la corteza oceánica

Área: Biología — Jueves, 25 de Noviembre de 2010

Encuentran una comunidad microbiana a más de 100 grados centígrados dentro de la corteza oceánica.

Foto
Lugar en donde se encontró la comunidad. Fuente: PLoS.

Un estudio de la capa de corteza oceánica más profunda revela que incluso allí hay bacterias con una notable gama de capacidades, que incluyen la metabolización de hidrocarburos o metano y la fijación de dióxido de carbono. Todas viven a una temperatura cercana a la de la ebullición del agua. Los investigadores publicaron el hallazgo en PLoS One.
Según Martin Fisk, de Oregon State University, esperaban encontrar alguna bacteria, pero no esperaban que en ese lugar tan profundo se diera esa larga lista de funciones. Es un nuevo ecosistema que casi no ha sido explorado aún.
La corteza oceánica cubre el 70% de la superficie de la Tierra y ha sido explorada bajo el punto de vista geológico con profusión, pero no bajo la el punto de vista biológico. Entre las razones está el que este tipo de investigación es cara y que se asumió que no había nada que buscar de esa naturaleza en ese lugar.
La temperatura de las rocas aumenta según descendemos en profundidad. Además está la columna de agua bajo la cual se encuentra dicha corteza y que proporciona una presión extra. Una vez que el agua hierve es difícil que sobreviva algún microorganismo, pero gracias a la presión la temperatura de ebullición se eleva y por esta razón se han encontrado microorganismos que viven a más de 100 grados centígrados. Pese a esta propiedad, es casi increíble que lo hagan, pues la estructura terciaría de las proteínas se desestabiliza a alta temperatura de manera irreversible. Es lo que se llama “desnaturalización” de las proteínas. Así por ejemplo, la clara de huevo, que es transparente y fluida en un principio, se torna blanca y se coagula al freírla. Para solucionar este problema estos extremófilos ha tenido que evolucionar hasta conseguir proteínas que no se desnaturalicen a esas temperaturas. Los científicos creen que la temperatura a la que pueden sobrevivir algunos microorganismos supera los 120 grados centígrados.
El suelo oceánico está compuesto por tres niveles, que incluyen una capa superior de sedimentos somera, una capa de basalto formada por magma solidificado y una capa más profunda de basalto que ha sido enfriada más lentamente denominada gabro* compuesta de roca ígnea y que conforma la mayor parte de la corteza oceánica.
Esta capa de roca ígnea no empieza hasta que la corteza no tiene 3 kilómetros de profundidad, pero en un sitio del océano Atlántico cerca de una montaña submarina (ver ilustración) se pueden obtener muestras de este tipo de rocas muy cerca de la superficie gracias que sufrieron un proceso de elevación y fueron expuestas por una falla. Es allí donde los investigadores han podido estudiar la microbiología de este tipo de rocas por primera vez.
Los investigadores tomaron muestras en perforaciones que totalizaron miles de metros y encontraron una rica actividad biológica. Una curiosidad interesante, por inesperada, fue la ausencia de arqueas en esta capa de roca. Entre los seres encontrados estaban unos microorganismos que degradan hidrocarburos, mientras que otros oxidaban el metano. Encontraron además genes responsables de la bioquímica de fijación del nitrógeno y del dióxido de carbono. A esas profundidades la temperatura superaba los 100 grados centígrados.
Los degradadores de hidrocarburos resultaron estar emparentados con otros que aparecen en las perforaciones de petróleo, por lo que quizás emigraron allí desde otros sitios.
Este descubrimiento es importante porque nos dice que esta comunidad microbiana tiene cierta capacidad de fijar dióxido de carbono. Si se confirmara se podría pensar en la inyección de dióxido de carbono producido por el hombre en este tipo de rocas y que allí sea fijado. Aunque desde hace tiempo se propuso el secuestro de este gas en el subsuelo, estudios recientes han puesto en duda el sistema y cuestionan la permanencia de ese secuestro e incluso hablan de contaminación.
El metano que se produce allí tiene origen geológico y su aprovechamiento por esta comunidad microbiológica nos sugiere que este mismo mecanismo permitiría la vida en el subsuelo marciano. Hace un tiempo se registró la emanación de metano en Marte.
Según los autores los procesos microbianos en el subsuelo oceánico tienen la capacidad potencial de influir en la bioquímica del océano y la atmósfera. Este hallazgo indica además que hay una actividad biológica allí de la que todavía no sabemos mucho y que necesita ser estudiada en profundidad.
En años recientes la comunidad científica se ha sorprendido de la vida microbiana presente en la corteza terrestre. En sitios en los que no se creía posible la existencia de vida. Según algunos cálculos si extrajéramos todos los microorganismos de la corteza y los depositáramos sobre la superficie formarían una capa de varias decenas de centímetros.
Uno de estos microorganismos es Desulforudis audaxviator, que fue encontrado a 2800 metros de profundidad en unas minas de oro sudafricanas a 60 grados centígrados. Vive en aislamiento completo del resto del planeta, sin luz ni oxígeno. Se creía que podía ser algún tipo de híbrido genético de otros microbios, pero un análisis genético desveló hace dos años que el 99,9% de su ADN pertenecía a una nueva especie.
El descubrimiento fue importante porque venía a decir que hay comunidades microbianas que pueden extraer todo lo que necesitan de las rocas. No necesitan la luz del sol ni ningún subproducto de la fotosíntesis, incluido el oxígeno. Desulforudis audaxviator toma su energía del decaimiento radiactivo de elementos como el uranio que hay en las rocas que lo rodean. Extrae carbono del dióxido de carbono del ambiente y fija nitrógeno para su uso en los aminoácidos.
Estos descubrimientos y otros similares expanden las posibilidades de existencia de vida en planetas distintos a la Tierra.

Nota: El gabro es una roca plutónica compuesta de plagioclasas y minerales ferromagnésicos. Contiene silicato alumínico y cálcico como minerales fundamentales. Son rocas pesadas, granudas y moteadas, de color oscuro entre gris y verde. Constan de plagioclasas básicas, de piroxeno y de olivino, anfíboles y otros minerales que les confieren su color.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original I.
Artículo original II.

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4 Comentarios

  1. JavierL:

    Realmente increíble, cada vez se consiguen bacterias mas y mas “extremofilas”, ¡muy buen articulo!

  2. lluís:

    La biología sintética es el futuro de la humanidad.El trabajo de Craig Venter y su equipo introduciendo todo un genóma en una célula para que ese genoma tome el control de la célula está aportando notables progresos en el diseño de bacterias biodegradantes, la cosa puede llegar muy, muy lejos.Si es que llegamos a tiempo. Este estudio refuerza la idea de que se está en la buena dirección.También incluso para el tema de exobiología.
    Sí, es muy interesante,como lo hace notar Javierl

  3. JavierL:

    De hecho luis, la mas interesante de ello fue que ese genoma fue hecho artificialmente, si bien fue una copia de uno ya existente, fue hecho de cero, crearon partes de ADN, y las ensamblaron usando levadura.

    Lo bonito es usar los genes de estos extremofilos para crear bacterias a la medida.

    Esa área crea un mundo nuevo, un mundo con contenedores de bacterias que creen petroleo o gas del dióxido de carbono volviéndolo un recurso renovable

    Las bacterias serian las fabricas, no se si mas eficientes pero si mas baratas que puedan haber.

  4. tomás:

    Me ha sorprendido el leer que el total de los microorganismos formarían una capa de varias decenas de centímetros porque yo, basándome en una media de los datos extraídos de distintos lugares sobre el contenido en agua del conjunto de los seres vivos había obtenido, con mucha generosidad, una docena de centímetros. Evidentemente esas fuentes no debieron tener en cuenta esta masiva abundancia de microorganismos.

    Por otro lado, este artículo podría confirmar el origen no orgánico de algún petróleo, como, quizá, el contenido en las arenas de no sé si de Alasca -no me deja ponerlo con k- o de Canadá.

    Me parece sensato el no fiarse de la estanqueidad de los confinamientos de CO2. Una utilización de bacterias, artificiales o ya existentes en ese menester, da la impresión de tener más futuro, aunque habrá que trabajar mucho para lograrlo.

    Un cordial saludo.

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