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Investigadores de la Universidad Bloomington de Indiana y ocho instituciones colaboradoras informan en la revista Science de esta semana sobre una comunidad auto-sostenible de bacterias que viven en rocas 2,8 km. por debajo de la superficie terrestre.

LA EXPLORACIÓN PROFUNDA DE LA BIOSFERA TERRESTRE ELEVA EL ENTUSIAMO SOBRE EL POTENCIAL PARA LA VIDA EN MARTE.

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Jueves, Oct. 19, 2006

BLOOMINGTON,Ind. -- Investigadores de la Universidad Bloomington de Indiana y ocho instituciones colaboradoras informan en la revista Science de esta semana sobre una comunidad auto-sostenible de bacterias que viven en rocas 2,8 km. por debajo de la superficie terrestre. ¿Cree que esto es extraño? La bacteria depende del uranio radiactivo para convertir las moléculas de agua en energía útil.

El descubrimiento es una expansión confirmada de la biosfera terrestre, la corteza tridimensional que contiene toda la vida planetaria.

El estudio tiene menos implicaciones terrestres, sin embargo. Alimentará el optimismo de que la vida existe en otros ambientes subterráneos profundos, como en el agua subterránea bajo del permafrost en Marte.

"Conocemos sorprendentemente poco acerca del origen, evolución y limites para la vida en la Tierra," dijo la bioquímica de la UIB Lisa Pratt, quien dirigió la contribución de la UI de Bloomington al proyecto.
"Los científicos están ahora empezando a estudiar los diversos organismos que viven en las zonas más profundas del océano. La corteza rocosa de La Tierra está virtualmente inexplorada a profundidades de más de medio kilómetro por debajo de la superficie. Los organismos que describimos en este informe viven en un mundo completamente diferente del que conocemos en la superficie."

Las bacterias que viven en el agua subterránea o en otros ambientes subterráneos no son noticia. Hasta ahora, no obstante, no era conocido si los microorganismos subterráneos eran recién llegados rumbo a la extinción o si eran algo permanente en un hábitat improbable. También, muchos científicos están siendo escépticos respecto a que las comunidades subterráneas bacterianas estén completamente desconectadas del medio ambiente de la superficie alimentado por la luz solar.

"Lo que realmente provoca que mi energía fluya es la posibilidad de vida bajo la superficie de Marte",dijo Tullis Onstott, geocientífico de la Universidad de Princeton y líder del equipo investigador. "Estas bacterias han estado aisladas de la superficie de La Tierra durante muchos millones de años, pero han proliferado en condiciones que muchos organismos considerarían poco hospitalarias para la vida. ¿Podrían estas comunidades bacterianas sostenerse ellas mismas sin importar lo que ocurriera en la superficie? Si es así, esto eleva la posibilidad de que los organismos pudieran sobrevivir incluso en planetas sobre cuyas superficies ha pasado mucho tiempo desde que se convirtieron en superficies sin vida.

Pratt,Onstott y el estudiante ex-graduado Li-Hung Lin (el autor principal del artículo, ahora en la Universidad Nacional de Taiwan) y sus colegas presentan evidencias de que las comunidades bacterianas son ciertamente permanentes - aparentemente millones de años - y dependen para su existencia no de la luz solar sino de la radiación de los minerales de uranio.

Los coautores del presente artículo se enteraron la existencia de una fractura cubierta de agua en el interior de una mina de oro Sudafricana cerca del área metropolitana de Johannesburgo y lo vieron como una oportunidad para estudiar la roca del subsuelo sin contaminar por actividades humanas. Lin y otros del equipo de estudio viajaron a la mina y descendieron a los pozos sofocantes y llenos de gas para estudiar el agua que fluye lentamente desde la hendidura.

Los científicos tomaron muestras del agua muchas veces durante 54 días para determinar si la comunidad de microbios, si es que estaban
presentes, cambiaban en composición y carácter, y para determinar si se habían contaminado. Los investigadores también examinaron la edad del agua de la fractura y su composición química.

Este agua contenía hidrocarburos e hidrógeno sin probabilidad de haber sido creados a través de procesos biológicos, sino más bien procedentes de la descomposición de agua expuesta a la radiación de las rocas de uranio.

Los análisis de microarrays de DNA de alta densidad revelaron un gran número de especies de bacterias presentes, pero las muestras estaban dominadas por una especie nueva individual afín con las bacterias de las aberturas hidrotermales de la división Firmicutes. La edad antigua del agua de la fractura y los análisis comparativos del DNA de los genes bacterianos sugiere que las Firmicutes del subsuelo fueron despojadas del contacto con sus primas de la superficie en algún lugar en un período entre 3 millones a 25 millones de años atrás. El espacio donde se halla la roca de las bacterias es basalto metamorfizado de; unos 2700 millones; de años.

Cómo las Firmicutes de la superficie y otras especies se las ingeniaron para colonizar un área tan profunda de la corteza terrestre es un misterio.

Algunas especies de Firmicutes de la superficie son conocidas como consumidoras de sulfato e hidrógeno como modo de obtener energía para su desarrollo. Otras bacterias pueden entonces utilizar los bio-productos de las Firmicutes como fuente de alimento. Los científicos hallaron que las Firmicutes de la fractura son también consumidoras de sulfatos. Sin embargo, no utilizan directamente la radiación como fuente de energía.

La radiación que emana de los minerales de uranio en o cerca de la fractura permite la formación de gas de hidrógeno por la descomposición de agua y la formación de sulfatos por la descomposición de minerales de azufre. El gas de hidrógeno es altamente energético si reacciona con oxígeno u otros oxidantes como sulfatos, como demostró el desastre del Hindenburg. Las Firmicutes son capaces de recolectar energía de la reacción del hidrógeno y el sulfato, permitiendo a otros microbios de la comunidad de la fractura usar el residuo químico producido por las Firmicutes como alimento.

De alguna manera, las Firmicutes realizan la misma función que los organismos fotosintéticos, como el plancton y los árboles de la superficie terrestre, que capturan la luz solar finalmente con el beneficio de todo y todos. En el caso del subsuelo profundo, las especies de Firmicutes son los productores, capturando la energía del hidrógeno generado por la radiación para sostener las comunidades microbianas.

Pratt es la directora del proyecto de continuación de este estudio, que examina entornos del subsuelo profundo "extremófilos" en minas de Sudáfrica y de el Ártico canadiense. Pratt es también la directora del Instituto de Astrobiología de Indiana-Princeton-Tennessee (IPTAI), un centro de estudio fundado por la NASA enfocado en el diseño de instrumentos y sondas para la detección de vida en rocas y aguas subterráneas profundas en La Tierra durante la planificación de la exploración del subsuelo en Marte. Las recomendaciones del IPTAI a la NASA se inspirarán en los hallazgos planteados en el informe de la revista Science.Para más información sobre el IPTAI
visite : http://www.indiana.edu/~deeplife/.

Tullis Onstott (Universidad de Princeton), Lisa Pratt y el estudiante graduado Eric Boice (IU Bloomington), Li-Hung Lin y Pei-Ling Wang (Universidad Nacional de Taiwan), Douglas Rumble (Instituto Carnegie de Washington), Terry Hazen, Gary Andersen y ToddDeSantis (Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley), Duane Moser(Instituto Desert Research), Barbara Sherwood Lollar (Universidad de Toronto), Dave Kershaw (Mina Mponeng, Sudáfrica) y Johanna Lippmann-Pipke (GeoForschungsZentrum Potsdam, Alemania) son colaboradores en el estudio. Fue apoyado por donaciones de la NASA, la National Science Foundation y muchas otras entidades.

Para hablar con Pratt, por favor contactar con David Bricker, de Relación con los Medios, en el 812-856-9035 o brickerd@indiana.edu, o Ruth Droppo, del Departamento de IU Department de Ciencias Geológicas, en el 812-855-0154 o rdroppo@indiana.edu.

Para hablar con Onstott, por favor contactar con Chad Boutin, de la Universidad de Princeton, en el 609-258-5729 o
cboutin@princeton.edu.

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Fuente noticia: Indiana University

Traducido por Raquel Castrillo Gadea para