Averiguan cómo los microbios amantes del calor producen energía
Jan Amend, profesor de Ciencias Planetarias y de la Tierra en la Universidad Washington en St. Louis, y sus colaboradores, han realizado sus análisis en la Isla Vulcano, en Italia, un paraíso hidrotermal poco profundo cerca de Sicilia.
Una comunidad microbiana diversa vive en el lado más inhóspito de la frontera óxica-anóxica, el lugar donde el agua de mar fresca, oxigenada y cercana a la superficie, se mezcla con el fluido hidrotérmico pobre en oxígeno y extremadamente caliente. Esa comunidad está a menos de un metro por debajo de la superficie del agua, pero estas poblaciones que viven en los sistemas costeros hidrotermales poco profundos en lugares de gran parte del mundo, han sido poco estudiadas.
Jan Amend y su grupo han demostrado que cientos de potenciales reacciones metabólicas pueden producir energía en el sistema hidrotérmico de Vulcano, pero los estudios de laboratorio muestran que sólo algunas de ellas son usadas por los organismos residentes, y el grupo no sabe por qué.
Los investigadores utilizaron la sonda genética para determinar los porcentajes de grupos claves de bacterias y arqueobacterias (arqueas) en los sedimentos de Vulcano.
Los resultados del equipo de Amend muestran que los compuestos orgánicos no se acumulan en los fluidos descargados o en los sedimentos, sugiriendo ello que la comunidad microbiana los utiliza para el balance carbono/energía. Grupos de termófilos (incluyendo a los bacilos Thermococcales y Thermotoga) que adquieren energía por medio de la fermentación de materia orgánica, fueron descubiertos por las sondas genéticas en números significativos. También son abundantes los termófilos capaces de oxidar (en contraposición a la fermentación) la materia orgánica con oxígeno, nitrato, o sulfato. Y como se esperaba, los termófilos aerobios, menos numerosos que sus colegas anaerobios, fueron más abundantes en los sitios oxigenados que en los sitios anóxicos.
 | | Jan Amend toma muestras. (Foto: WUSTL) |
Cuando metabolizamos, combinamos el oxígeno con los azúcares y grasas que ingerimos, para producir dióxido de carbono y agua. La reacción libera energía y restaura el equilibrio químico. En cambio, las comunidades hidrotérmicas de Vulcano toman un camino ligeramente diferente en su metabolismo. Estos microbios convierten una amplia variedad de compuestos para liberar energía. Una de las fuentes de energía más comunes para estos organismos de altas temperaturas está en el sistema del azufre.
La fuente de energía para los procesos microbianos no es la del Sol, es la energía proveniente de las mezclas químicas. Los fluidos que brotan de las aberturas hidrotérmicas debajo de la superficie están ligeramente más calientes, son más ácidos y más ricos en electrones que el agua marina circundante y la atmósfera. Los fluidos emitidos se mezclan con el agua de mar fresca, alcalina y ligeramente oxidada (pobre en electrones), y entonces la inestabilidad química de los dos fluidos distintos se convierte en una fuente de energía.
Estos organismos brindan importantes pistas sobre el origen de vida en la Tierra. Muchos científicos que estudian su origen sostienen que probablemente el "primer antepasado común" de toda la vida del planeta surgió en un ambiente de altas temperaturas.
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