NeoFronteras

Demuestran la existencia de una biosfera profunda en el subsuelo oceánico de microorganismos que metabolizan, proliferan, se mueven y, en definitiva, viven a allí.

Hay una parte de la biosfera que no es obvia. Quizás nos llamen más la atención los leones de la sabana africana, los monos de las selvas tropicales o los peces de los arrecifes coralinos, pero hay multitud de microorganismos que viven bajo tierra. Se ha calculado que la biomasa de estos seres podría exceder con creces la de los demás.
Pero incluso en los mares hay toda una comunidad de bacterias, arqueas y hongos que metabolizan, proliferan, se mueven y, en definitiva, viven en los sedimentos del fondo oceánico. Al menos eso es lo que dice un estudio reciente realizado por investigadores de WHOI (Woods Hole Oceanographic Institution) y de la Universidad de Delaware.
Según el autor principal, Bill Orsi, el estudio proporciona la primera prueba molecular de que hay una activa división celular en la biosfera profunda. En estudios previos se había sugerido que las células que había allí estaban vivas, pero las pruebas de que estaban vivas se habían mostrado elusivas. El hallazgo de semejante actividad en la biosfera profunda tiene implicaciones para la comprensión de los ciclos geoquímicos globales.
Las células que hay en el subsuelo marino son muy abundantes, aunque su actividad no es muy elevada. Sin embargo, el gran volumen implicado significa que su contribución a toda la biosfera es muy importante, sobre todo para los ciclos del carbono y nitrógeno.
En este estudio los investigadores analizaron el ARN mensajero (o “meta-transcriptoma”) de muestras tomadas a distintas profundidades recolectadas en la costa de Perú en el año 2002 durante una campaña de prospección (Ocean Drilling Program).
El ARNm es un indicador que usan los biólogos para saber si hay o no actividad celular, es decir, si las células de un medio están vivas o no. La mera presencia de ADN no es un indicador de vida porque las células que lo contienen pueden estar muertas y simplemente estar bien conservadas. Esto se puede dar en los sedimentos marinos, que crecen a partir de todo lo que cae de arriba.
Sin embargo, el ARNm se forma cuando se leen las instrucciones del ADN para crear así proteínas, por lo que es un indicador de que se están formando nuevas proteínas. Es decir, si es detectado significa que hay células vivas. Además su análisis proporciona información sobre los mecanismos bioquímicos y procesos que se dan en las células. Estos investigadores tuvieron que secuenciar el ARNm encontrado con las últimas técnicas de bioinformática.
Pero como el ritmo metabólico en la biosfera profunda es muy lento, la cantidad de ARNm presente es escasa, están entre un 4% y un 10% del total del que se puede encontrar en otros ambientes. Se creía que su extracción de los sedimentos marinos sería poco más o menos que imposible, pero al final este grupo de investigadores lo ha conseguido. Aunque no ha sido fácil.
El origen del ARNm analizado es bacteriano y proveniente de arqueas y de hongos. Estos últimos podrían tener una importante función ecológica en la biosfera profunda, tal y como recientemente se ha sugerido.
Entre las proteínas codificadas por el ARNm encontrado hay muchas que tienen que ver con la división celular, lo que indica que las células a las que pertenecen están creciendo y multiplicándose.
Las muestras obtenidas indican que las señales de división celular se dan principalmente entre los 5 metros a los 159 metros de profundidad debajo de la superficie del fondo marino.
Además encontraron otros ARNm relacionados con determinados caminos bioquímicos que revelan mucho sobre la actividad en ese lugar y sobre su importancia en los ciclos geoquímicos. Cabe citar los relacionados con la reducción del sulfato y del nitrato, procesos a partir de los cuales la célula obtiene energía. Estas fuentes de energía (principalmente la primera) se había sugerido para reemplazar la respiración basada en el oxigeno, ya que en el subsuelo oceánico la presencia de este elemento es muy escasa.
Otro aspecto de los hallados es el que algunas células de la biosfera profunda se alimentan de aminoácidos, que son una buena fuente de carbono y nitrógeno y que sólo pueden provenir de otros organismos.
Estos investigadores especulan que las células muertas de las que se alimentan estos microorganismos podrían provenir de células que habitan esa misma comunidad, en lugar de provenir de los desperdicios que caen de arriba, ya que toda materia orgánica que cae sobre el fondo marino es rápidamente comida. A escasos centímetros por debajo sólo quedan células que viven allí.
La sorpresa fue encontrar pruebas de que muchos de los microorganismos sintetizan proteínas que se utilizan para formar flagelos, ya que el subsuelo marino no parece que sea un medio muy fluido como para que ese medio de propulsión sea efectivo, pero parece que es lo suficiente. No fue la única prueba encontrada que indica que en la profundidad del subsuelo marino hay toda una variedad de movimientos.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
Ilustración: Katherine Joyce, Woods Hole Oceanographic Institution.