Sobre el origen del suelo
Observan la meteorización mediada por bacterias sobre las rocas al cabo de dos años y medio.
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Hay un material que despreciamos por ser ubicuo: el suelo, la misma tierra. Pero el suelo constituye todo un microcosmos de seres, principalmente microorganismos. Sobre este substrato se asienta toda la vida terrestre, porque, entre otras cosas, las plantas crecen sobre él. En él también se descomponen los seres que una vez estuvieron vivos reciclando una y otra vez los mismos elementos químicos.
Pero el suelo no siempre estuvo ahí. Al principio sólo había roca pelada y ese microcosmos antes mencionado no tenía un soporte sobre el que vivir. Fue necesaria cierta erosión que originara las partículas minerales del suelo que no son materia orgánica. Pero, ¿de donde vienen esas partículas?
Normalmente se ha asumido que la meteorización juega un papel fundamental en el proceso de creación del suelo, así como la misma vida. En este tema están implicadas disciplinas como la Geología, la Biología o la Meteorología. Pero el proceso de generación se suelo es algo muy lento, demasiado lento, como para ser observardo fácilmente por humanos.
Tampoco está claro el papel de la propia vida en el proceso de meteorización, sobre todo en las rocas compuestas de silicatos de hierro que forman los continentes. Nadie se había molestado en medirlo directamente, hasta ahora.
Un equipo de investigadores de University of Wisconsin-Madison, University of Bristol y Pennsylvania State University aceptaron el desafío de investigar este tema, para lo cual han tenido que invertir dos años y medio de experimentos en los que han sido capaces de ver cómo la vida microbiana corroe la roca. Para poder verlo han tenido que acelerar el proceso natural.
Una manera de hacerlo es buscar rocas que se meteoricen rápido, como la diorita Rio Blanco del lecho del río Icaccos en Puerto Rico, de tal modo que se puedan tener datos dentro de una ventana de investigación y publicación razonable.
Así que tomaron muestras con una perforadora de tal modo que los testigos obtenidos llegarán hasta la roca pura, pero incluyendo la zona de transición en donde la roca ya está meteorizada. Esa zona de transición se puede observar en la foto de cabecera.
Encontraron que en las capas profundas había ATP que había sido generado por el metabolismo celular y que era más abundante allí que en otras partes, excepto en la superficie en donde hay nutrientes que depositan plantas y animales y en donde hay mucho oxígeno, por lo que se favorece la proliferación de microorganismos.
Al parecer, para que se dé la meteorización mediada por microbios es necesario que haya transferencias de electrones, como en casi cualquier reacción química. La oxidación no es más que la pérdida de electrones, mientras que una sustancia reducida es la que ha ganado más electrones que los que le corresponden. La vida suele estar en una estado reducido y para ello oxida el ambiente que la rodea. Por ejemplo, esos electrones los pueden obtener algunos microorganismos del azúcar del que se alimenta y de otros compuestos orgánicos reducidos que actúan como alimento haciendo que se oxiden. Luego usan esos electrones en su sistema metabólico celular en lo que llamamos respiración.
Lo interesante es que algunos microorganismos hacen exactamente lo mismo a partir de sustancias inorgánicas y toman de ellas los electrones que necesitan. Algunos de ellos incluso usan las rocas como fuente de electrones. Se podría decir que estos litotrofos «comen» rocas. Aunque cuando hablamos de microorganismos nunca se debe decir «comer», sino metabolizar.
Minerales ricos en hierro, como la pirita o la biotita, son buenas fuentes de electrones para los litotrofos y este cambio químico es el que, precisamente, inicia su meteorización al facilitar su disolución en agua. Esto debería ser visible bajo el microscopio como algún tipo de alteración física.
Así que estos científicos escogieron rocas susceptibles de ser meteorizadas rápidamente, las trituraron (lo que aumentaba en gran medida la superficie a ser meteorizada) y añadieron microorganismos del suelo. Con esto aceleraron el proceso para que pudiera ser observado y medido en un tiempo prudencial.
Al cabo de 30 meses observaron bajo microscopio las muestras y pudieron observar el desgaste en comparación con las muestras de control que carecían de microorganismos. El efecto era comparable a que las rocas hubieran sido atacadas por un ácido en ese tiempo:
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El análisis del ADN presente reveló que casi en exclusiva eran bacterias las que estaban haciendo el trabajo. Al parecer no había hongos.
Estas bacterias son capaces de obtener esos electrones que necesitan a partir del hierro que está fuera de la célula y no necesitan que este hierro entre dentro. Simplemente efectúan la transferencia de electrones sin «ingestión». Si los átomos de hierro fueran ingeridos por la célula antes de su oxidación, esta acumularía óxido de hierro en su interior, lo que sería letal para la misma.
Así que podemso ya decir que serían las bacterias las que iniciarían el proceso de generación de suelo facilitado la meteorización de las rocas.
Copyleft: atribuir con enlace a https://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Nota en Scientific American
Fotos: Stephanie A. Napieralski, Heather L. Buss, Susan L. Brantley, Seungyeol Lee, Huifang Xu y Eric E. Roden.
12 Comentarios
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miércoles 6 mayo, 2020 @ 1:23 am
¿Quién si no las bacterias? Estudios recientes sugieren que ya estaban presentes hace 4.000-4.100 millones de años. Son los seres vivos más versátiles, tanto por el número de rutas metabólicas que son capaces de usar (algunas pueden usar la fotosíntesis, otras pueden vivir en la oscuridad absoluta a base de compuestos de azufre, otras a 4 km de profundidad usando probablemente el uranio…) como las condiciones ambientales extremas que son capaces de soportar algunas cepas.
Han superado todas las grandes extinciones y, con toda probabilidad, lograrán sobrevivir también a la del Antropoceno (incluso en los peores escenarios posibles, como una guerra nuclear). Serán los últimos organismos en desaparecer, pero solo cuando el calor del Sol evapore todo el agua de nuestro planeta.
Son las primeras de la lista tanto en número, como en peso total (biomasa). Desempeñan un papel determinante en las reacciones bioquímicas del planeta, en los suelos, en los oceános, en los lagos y ríos, incluso en el aire (incluso juegan un papel en la formación de gotas de lluvia).
Las protagonistas indiscutibles de la vida en la Tierra. Y nosotros, nada más que simples figurantes que aparecen en el último minuto de la película (otra lección de humildad tipo Pale Blue Dot).
jueves 7 mayo, 2020 @ 9:50 am
Sin duda las bacterias son los seres vivos que facilitan la meteorización, pero pienso que, al no encontrarse libre el hierro o el silicio, tan abundante éste en la naturaleza, o el carbonato cálcico sino en forma de óxidos o sales, será necesaria la presencia de agua (ya menciona algo de esto, indirectamente, Miguel en su comentario) y la de esos citados compuestos -además de que haya otros- que son los que forman el suelo, para que las bacterias puedan hacer su labor.
viernes 15 mayo, 2020 @ 5:46 pm
Bueno, tanto como simples figurantes no diría yo, ni mucho menos. No es necesario ni recomendable que nos ‘minusvaloremos’tanto, algo que en el fondo responde a una especie de masoquismo de la culpa cristiano. Por ejemplo,las bacterias no son capaces de desarrollar algo tan impresionante como las teorías de la Relatividad de Einstein, o la monumental ecuación de Dirac.
Tenemos algunos méritos ¡caramba! y aunque las bacterias tienen mucha importancia en nuestro mundo, no me gusta ni pizca la frase de Lynn Margulis » somos un montón de bacterías ambulantes».
Abrazos queridos amigos, Miguel Ángel y tomás.
sábado 16 mayo, 2020 @ 11:06 am
No sabes cuanto me alegra la frecuencia actual de tu participación. Así, podemos discrepar. Yo soy uno de los que, desde que me enteré de la teoría de Lynn, me pareció tan evidente -no como sustituta del darwinismo, sino, como la de Gould, complementaria o (ambas) perfeccionadoras, como lo fue el mendelismo- que, enseguida la incorporé a mi concepto de la evolución. La frase que citas es una especie de flash para que meditemos sobre el tema. Que tenemos decenas de billones de bacterias en nuestro organismo es un hecho comprobable. Y puesto que la célula -es mi parecer- no es otra cosa que una bacteria evolucionada, en cierto modo la frase que tan poco te gusta no es tan exagerada.
Un fuerte abrazo-
sábado 16 mayo, 2020 @ 5:03 pm
No lo dije en el sentido que tú le das, tomás. Por supuesto que tenemos decenas de billones de bacterias en nuestro cuerpo,gracias a las cuales o muchas de ellas, estamos vivos. Lo dije en que tenemos algo que se llama ‘consciencia’ que nos permite autoreconocernos y crear grandes obras artísticas, científicas o del pensamiento. No tenemos muy claro qué es la consciencia, quizá un grupo de células neuronales interconectadas, pero desde luego, ‘un montón de bacterias ambulantes’ no crearían nada. Esas bacterias ni siquiera se conocen unas a otras, ni saben lo que hacen ni cuál es su proposito.
Lo que quiero decir es que creo que un exceso de ‘autodesprecio’ o ‘conmiseración’ del humano,tiene, para mi, un origen en el ‘culpabilismo’ judeocristiano. Todo eso de ‘somos como una mota de polvo perdida en el Universo’ ‘somos polvo de estrellas’ es cierto, pero también cargan estas ‘poético-científicas’ descripciones con difuso sentido religioso de la ‘miserabilidad’
No sé si consigo explicarme.
Un fuerte abrazo, tomás.
sábado 16 mayo, 2020 @ 8:45 pm
Querido amigo Lluís:
Sí y no. Por una parte está el punto que señalas y que podemos advertir en sentencias del tipo «polvo eres y en polvo te convertirás»; «la vida es un valle de lágrimas» (la felicidad plena solo se alcanza al llegar al Cielo); «el hombre porpone y Dios dispone»…
Pero, por otro lado, el cristianismo sitúa al hombre como protagonista y objeto final de la creación (los amos del cotarro), «hechos a imagen y semejanza de Dios». Como protagonista que es, el escenario está preparado para el hombre y a disposición del hombre, la Tierra en el centro de Universo, etc. Las plantas y los animales existen para servir al hombre (para alimentarnos o para hacer los trabajos más duros): no se señala que tengmaos el deber de respetar a los otros seres vivos (como, en cambio, sí que ocurre en el hinduísmo o en las religiones animistas).
Si consideramos el tiempo que llevamos aquí, conmparado con las bacterias, solo seríamos la última frase del libro. Si nos referimos a la biomasa, como un mosquito comparado con un elefante.
No soy ajeno a nuestras pequeñas grandezas, pero casi lo resumiría en dos aspectos: nuestra capacidad de empatía (que me sigue pareciendo escasa, como hemos podido ver en muchas actitudes como el coronavirus. Pero sigue siendo superior a la de otros animales) y el pensamiento crítico (aunque tampoco nos solemos guiar por él, sino por la parte irracional de nuestro cerebro).
El arte está muy bien, pero no es algo exclusivamente nuestro: por poner solo un ejemplo, pensemos en algunos tipos pájaros hacen cánticos y coreografías de lo más elaborado).
Abrazos.
domingo 17 mayo, 2020 @ 12:12 pm
Y disculpas de antemano, pero para apoyar mi sentencia sobre las artes, no os amenizo, sino amenazo, con estos versos absolutamente impresentables. Según me acaba de decir mi mujer, de abuelo jubilado y pesado:
Un murmullo he soñado y amanecen
los motores gripados en cadena.
De sabios, las corduras enloquecen
con la prisa indolente que envenena.
Ni con fiebre le rezo a ese sudario
nauseabundo de monsergas y de pláticas
que vomitan en el telediario
indecente las bilis más hepáticas.
De noche, como un ciego voy buscando
retazos de sonrisas y poemas,
mas la prosa indecente va formando
en mis dientes feroces diastemas.
Me consuelo contemplando un acuario
que empapa de versos Neofronteras
con esos naúfragos de un ideario
tan cabal que zozobra en las aceras.
Menos mal que dispongo todavía
de un velero en el que guardo la ropa.
Si la grieta hunde el Titanic un día
me iré a extender mis brazos en la popa.
domingo 17 mayo, 2020 @ 12:18 pm
Y disculpas otra vez: para que sean once, «monsergas y pláticas». Soy experto metiendo la pata, ¡je, je!
domingo 17 mayo, 2020 @ 12:40 pm
Querido LLuís: Yo diferencio consciencia de conciencia. Por ejemplo, una vaca puede estar consciente, o sea, tener consciencia si no se le ha suministrado un anestésico que la deje inconsciente, mientras que no parece tener conciencia -asumamos, si lo aceptas, que conciencia es pasar la prueba del espejo u otra mejor que se nos ocurra-. Conciencia, me refiero, en la acepción que excluye las cuestiones morales, como la compasión y cosas así. Conciencia en el sentido del razonamiento.
Creo que sí te explicas y te comprendo. Lo que pasa es que cada uno derivamos a cosas diferentes. Yo me refiero sólo a la cosa bio. Tu vás mucho más allá e incluyes el sentimiento propiciado por una religión y sus derivaciones. Nunca se me ocurrió que «polvo de estrellas» fuera más allá de una frase poética. Y Miguel se explica bastante ampliamente. (Creo que fue ayer cuando escuché una frase que venía a decir: El hombre propone y la mujer hace lo que le da la gana -o algo así-. Eso es más terrenal y me parece bien, aunque en estos tiempos el hombre ya ni dispone. Lo que sí es cierto es que la Biblia nos sitúa en el objetivo y fin de todo el universo, como viene a decir Miguel. Y estamos viendo que eso no es así de una forma más que clara.
En cuanto a lo que puedo aportar es que esta mañana he escuchado algo que ya sabía: que un ordenador ya hace algún tiempo que venció en el go, el juego chino ese, al campeón humano. Bueno, pues otra máquina más moderna ha conseguido derrotar a la antigua. Y debería preguntarme si esa «inteligencia» es unidireccional, si tiene algo que ver con la conciencia una vez que la he relacionado con el razonamiento. Suele decirse que la máquina «inteligente», se desenchufa y basta. Es una cuestión a meditar.
domingo 17 mayo, 2020 @ 6:45 pm
Mi querido Miguel: Un poeta, pienso yo, nunca miente. ¿Es que un abuelo jubilado no puede hacer poesía? A mí, sin embargo, me admira que pueda soñarse un murmullo. Ya sé que transmitir sensaciones no es sencillo. Bueno, como sabes, mi once es el no va más de los números. ¿Pudiera servirte: «Nauseando monsergas y pláticas»? Cambia un poco el significado pero… es cuestión del autor el decidirlo. También «…indecente las bilis hepáticas» si es que deseas hacerlo todo en ende. Es tu potestad. Pero dime, en la popa, mirarás hacia adelante o al pasado -porque hay un velero salvador que quizá llegará- cuando, parado y herido ya de muerte esté el Titanic?
Un abrazo al poeta.
domingo 17 mayo, 2020 @ 9:44 pm
Hacia adelante. Soy un nómada dispuesto siempre a abandonar, en cuanto lo estimo oportuno, el lugar donde siempre eventualmente resido o trabajo. No me apego a los lugares porque no quiero ser de ningún sitio:
«…Y al volver la vista atrás
se ve la senda que nunca
se ha de volver a pisar.
Caminante, no hay camino…»
…Que seguramente conocemos todos, creo que más por culpa de Serrat que de Antonio Machado. Y también dice mi muy admirado Joaquín Sabina que «al lugar donde has sido feliz, no debieras tratar de volver»
Recuerda que, si el verso acaba en esdrújula, se cuenta una sílaba menos. Si es en aguda, una sílaba más, como se puede apreciar en los versos de Machado.
Lo que me he dado cuenta que debería de corregir es ese «indecente» que repito: cambio el segundo por «implacable» y ya está.
Con un fuerte abrazo de aprendiz de todo y maestro de nada, mi agradecimiento por ser el único que me sigues el rollo y por tus consejos mucho más experimentados, queridísimo amigo.
lunes 18 mayo, 2020 @ 1:33 pm
Mi querido amigo Miguel: Sí y no, y me explicaré. En «… nauseabundo de monsergas y de pláticas…» son:
«… nau-se-a-bun-do-de-mon-ser-gas-y-de-plá-ti-cas… =14-1=13.
Si nos tomarnos licencia poética, podemos convertir el nau-se-a-bun-do en nau-sea-bun-do, pero continúan siendo 13-1 =12.
Con mi solución queda:
«… nau-se-an-do-mon-ser-gas-y-plá-ti-cas…» =11-1=10 (Explicación)
En «… indecente las bilis más hepáticas.» son:
«… in-de-cen-te-las-bi-lis-más-he-pá-ti-cas =12-1=11
Con mi solución queda:
«… indecente las bilis hepáticas.» que son 11-1=10 (Explicación)
Al decir explicación me refiero a que, si bien no tengo problemas con la musicalidad de contar por dos los finales en agudas, sí lo tengo al contar una menos a los finales en esdrújulas: no me suenan bien. Si contase, no te hubiera puesto «ende» en mi 10. Posiblemente es cuestión mía, no lo sé, porque no suelo contar. En un poemario que tengo por ahí y voy a ver si encuentro -lo hallado es una mezcla de manuscrito e impresora-, en el primer poema, combino 7, 11, 7, 7, 11, 11, 11, 11, 7, 7, 7, 11, 4, 7, 7, 4, 4, 4, 7, 4, 7. A veces, una coma, me hace de sílaba, pero muy pocas veces. Lo importante para mí es que haya un ritmo. Por todo ello te digo «sí y no».
Recibe un fuerte abrazo.