Un Bache en el Camino de la Vida

Un Bache en el Camino de la Vida

Por :Heber Rizzo

Los baches en el desierto pueden suponer un ambiente amigable para la vida en eun entorno hostil.

Por Leslie Mullen

Todos nosotros estamos familiarizados con los baches esos surcos desagradables del camino que producen un golpe inconfortable cuando pasamos sobre ellos. Pero existe otra clase de bache que puede ser encontrado en el desierto, lejos del tránsito humano. En lugar de ser una molestia, estos baches proporcionan refugio para la vida en un entorno hostil. Estos baches pueden también proporcionar claves acerca de la evolución de la vida sobre la Tierra y la posibilidad de vida en otros mundos.

En el alto desierto de la meseta de Colorado, el viento y la lluvia excavan hoyos en la piedra arenisca del desierto, creando baches a lo largo del tiempo. Estos hoyos miden desde algunos centímetros hasta decenas de metros de profundidad, y cuando se llenan de agua se convierten en el hogar de una variedad de organismos.

Sin embargo, el agua contenida los baches del desierto no dura mucho. En el desierto, la lluvia es intermitente, en el mejor de los casos. En las temperaturas bajo cero del invierno, el agua se congela, y en el verano, cuando las temperaturas llegan hasta los 60 grados centígrados el agua se evapora.

Para las criaturas acuáticas, la pérdida de agua es como la pérdida de la capa de ozono. El agua actúa como un aislamiento protector, y cuando desaparece los organismos se ven expuestos a un calor intenso, a la radiación UV, al desecado y al congelamiento. Los organismos que pueden sobrevivir en tales ambientes extremos son de mucho interés para los astrobiólogos: estas resistentes criaturas terrestres pueden indicarnos las estrategias de supervivencia utilizadas por la vida en otros mundos menos hospitalarios.

Margie Chan, una geóloga de la Universidad de Utah, está trabajando con un equipo de científicos que estudian el origen de los baches del desierto y los organismos que viven en ellos. Entre los miembros de ese equipo se encuentran Katrina Moser, una paleo-limnologista (N.T.; limnología = estudio y biología de las aguas dulces) de la Universidad de Utah, Gordon Southam, un geomicrobiólogo de la Universidad de Ontario Occidental, y Tim Graham, un biólogo de la Inspección Geológica de los EE.UU.. Chan dice que existen tres estrategias adaptativas para vivir en el precario medioambiente de los baches del desierto: el escape, la resistencia a la desecación, y la anhidrobiosis.

Los escapistas son organismos que se mudan cuando el agua desaparece. Insectos, sapos y salamandras conforman la mayoría de los escapistas.

Los resistentes a la desecación son capaces de sellar la humedad dentro de sus cuerpos y se duermen. Esta estrategia tipo “Tupperware” es practicada por los caracoles de agua y algunas especies de ácaros.

La anhidrobiosis es una habilidad para sobrevivir a una pérdida casi completa del agua corporal. Las células de este tipo de organismo criptobiótico reemplazan el agua con azúcar, la que actúa como una especie de anticongelante. El metabolismo se detiene mientras el organismo espera a que desaparezcan las condiciones difíciles. Una vez que el agua vuelve a estar disponible, el organismo emerge de su estado de adormecimiento con un daño físico relativamente pequeño. Los organismos anhidrobióticos de los baches incluyen bacterias, algas, animales microscópicos como los tardígrados, los rotíferos, los nemátodos, y los huevos de crustáceos el camarón hada, el camarón almeja y el camarón renacuajo (N.T.: los tres últimos son crustáceos del orden de los Anostracos = sin caparazón).

“Moser también descubrió recientemente más de una docena de especies diferentes de diatomeas en sedimentos de los baches,” dice Chan. “Esperamos realizar más estudios documentando los tipos y las relaciones con las condiciones ambientales.“ (Las diatomeas son algas unicelulares, y pueden actuar como indicadores de cambios medioambientales).

Las condiciones en el desierto siguen un ciclo general, pero que no es muy confiable. Un año, el agua puede durar desde semanas hasta varios meses; otro año, apenas unos días. Mientras que la mayoría de los organismos de los baches tienen ciclos de vida cortos, el más corto de ellos es de diez días. Si el agua se evapora luego de dos días, los organismos no tendrán muchas oportunidades. Pero Graham dice que es muy difícil medir exactamente el lapso vital de algunos organismos de los baches a causa de los mecanismos que han desarrollado para enfrentarse con tan cortos períodos acuosos.

“Algunas especies como las larvas de jején y los ácaros pueden estar activas por un día o dos, luego permanecer adormecidas por dos meses, y luego activarse por unos pocos días la próxima vez que llueva,” dice Graham. “No sabemos cuál es su período vital total: podría ser de tres meses, podría ser de un año.”

Durante el período húmedo, los organismos de los baches emergen de su estado de adormecimiento para reproducirse. Sin embargo, siempre existe el riesgo de que el agua no dure lo suficiente para la próxima generación. Dado que resulta difícil detectar con anticipación cuánto durará el agua, muchos organismos ponen diferentes clases de huevos que tienen indicaciones diferentes para incubar. Al diversificar sus apuestas, son capaces de asegurar que al menos parte de su progenie sobrevivirá. Los organismos que ponen un amplio espectro de huevos tienen mayores probabilidades de sobrevivir a través del curso de la evolución.

“Si un individuo produce solamente huevos que incuban la primera vez que se humedece, y otro produce huevos similares, otros que no incuben hasta haberse desecado una vez, y otros para que incuben luego de haberse desecado tres veces y congelado una, el último organismo tendrá más oportunidades de tener representantes en la próxima generación, especialmente en medioambientes áridos e impredecibles,” dice Chan.

Algunas de las especies que habitan los baches del desierto pueden representar a algunos de los más primitivos animales de la Tierra. Graham estudia principalmente a los invertebrados de los baches, especialmente a los insectos y a los braquiópodos (los crustáceos anostracos antes mencionados).

“Los crustáceos de los baches tienen una antigua herencia,” dice Graham. “Se piensa que los braquiópodos se contaban entre los primeros crustáceos, apareciendo inicialmente en el período cámbrico. Los grandes braquiópodos de hoy en día son relativamente diversos, pero muchas de sus características no han cambiado apreciablemente por miles, y quizás hasta por millones de años.”

Los braquiópodos vivían originalmente en todas las aguas, antes de la existencia de los insectos y de los peces. Una vez que aparecieron esos depredadores, los braquiópodos fueron rápidamente eliminados de la mayor parte de los ambientes acuáticos. Enfrentados a esta presión evolutiva, los braquiópodos divergieron en dos grupos: formas pequeñas que habitan principalmente en la columna acuática (principalmente las pulgas de agua, que eran lo suficientemente veloces como para esquivar a los peces) y los grandes braquiópodos anostracos mencionados, que fueron relegados a las aguas hiper-salinas y a los cuerpos de agua temporarios, ambientes éstos donde los peces no podían sobrevivir y los insectos no podían alcanzar grandes poblaciones. Por lo tanto, la historia de la evolución de los braquiópodos muestra como las interacciones entre especies pueden tener efectos profundos, dirigiendo la trayectoria a largo plazo de los senderos evolutivos.

Graham dice que los organismos capaces de anhidrobiosis habrían necesitado tener agua disponible en por lo menos parte del tiempo durante el curso de la evolución. Pero nadie sabe por cuánto tiempo pueden sobrevivir sin agua las criaturas anhidrobióticas. Los baches tienen usualmente por lo menos un poco de agua en cada estación. Hay indicios, sin embargo, de que el agua puede ser suprimida por siglos sin matar a los organismos.
“He mantenido sedimentos conteniendo huevos por al menos entre 5 y 7 años, y aún así incubar criaturas a partir de ellos,” dice Graham. Huevos de camarón renacuajo y de camarón hada han sido conservados por 50 años en el laboratorio, y seguían siendo viables. Hay un registro en Inglaterra de un estanque en particular en que aparecieron camarones renacuajo solamente dos veces en 150 años, ya que el estanque no se había secado totalmente en todo ese tiempo, y los huevos del camarón renacuajo deben quedar secos antes de que puedan incubar. Un estudio de huevos de diferentes crustáceos encontró que algunos de ellos, con una edad estimada superior a los 350 años, eran todavía viables.

Al sobrevivir sin agua, los animales anhidrobióticos se vuelven resistentes a numerosos ambientes extremos. Algunos huevos del camarón de la salmuera, por ejemplo, han sido llevados al espacio y colocados fuera del vehículo que los transportaba. Después de haber sido expuestos a toda la radiación del sol y a las tensiones del vacío espacial, fueron traídos nuevamente a la Tierra e incubados exitosamente.

“Los huevos pueden ser increíblemente resistentes a muchas presiones ambientales, y no solamente a la desecación,” dice Graham. “Comprender los mecanismos de la anhidrobiosis puede ayudarnos a entender cómo la vida podría sobrevivir largos períodos sin agua disponible en otros lugares del sistema solar.”

Las criaturas anhidrobióticas de los baches del desierto son un interesante caso de estudio para la posible vida marciana. Marte tuvo alguna vez (y puede tener todavía) extensos recursos acuíferos. Los científicos creen que el agua de Marte está ahora contenida en forma de hielo bajo la superficie del planeta.

“Los baches del desierto tienen una analogía con Marte por las adaptaciones de la vida que pueden ocurrir en ambientes extremos,” dice Chan. “Si podemos utilizar técnicas de sensores remotos o aparatos mecánicos para la detección de vida, los baches son buenas analogías para los bio-marcadores en la escala de metros que podrían ser detectables.”

Chan dice también que los baches podrían enseñarnos algo sobre la vida en Europa, el satélite de Júpiter. Aunque Europa es bastante diferente a Marte (tiene una capa congelada de hielo que puede cubrir un océano salino), la helada superficie de Europa es esencialmente seca. Si Europa tuviera agua líquida debajo de la congelada capa externa, el satélite podría albergar vida. Esa vida probablemente soportaría ciclos húmedos y secos similares a los de los organismos anhidrobióticos de los baches del desierto.

¿Qué Sigue a Continuación?

Chan y Southam han estado estudiando una película desecada de material que ayuda a los baches a retener el agua por más tiempo que la piedra arenisca que los rodea. Esta película está compuesta de materia orgánica seca, y se forma cuando el agua se ha ido. Dentro de las dos semanas de rehidratación, la superficie de esta película negra se vuelve verde a causa del crecimiento de las algas, y las colonias bacterianas aumentan. Además de preservar el agua de los baches, esta bio-película puede también agrandar los hoyos al disolver el cemento entre los granos de la arenisca.

“Tanto las bacterias como las algas están presentes, pero todavía no podemos decir como trabajan juntas,” dice Chan. “Las algas son presumiblemente los principales productores que mantienen el eco-sistema, mientras que los heterótrofos (bacterias) causan probablemente la mayor parte de la erosión mineral, lo que ayuda a crear más espacio para las algas.”

Chan dice que su grupo está apenas comenzando su investigación en los baches del desierto. Espera colaborar con otros astrobiólogos que están realizando estudios paralelos, estudiando la vida en ambientes extremos. También planea participar en el proyecto de campo de la Sociedad de Marte (Mars Society) en Hanksville, Utah, donde su equipo estudiará organismos que viven dentro de las rocas.

“En particular, nos gustaría tratar de entender cómo se desarrolla la vida, cómo se sostiene y evoluciona en este escenario extremo,” dice Chan.

Graham, mientras tanto, está interesado en saber como los factores ambientales determinan cuales especies se encontrarán en un bache en particular. Espera ver si las comunidades de los baches crean su propia comida a través de la fotosíntesis, o si en cambio dependen de la materia orgánica que el viento impulsa hacia ellos desde área que las rodea. También quiere aprender más sobre una especie de ácaros que descubrió en los baches unos pocos años atrás.

“Existen únicamente dos especies en el género al que ella pertenece: esta especie no descrita, conocida solamente en la meseta del Colorado, y otra especie que se encuentra en charcas temporarias de África del Sur,” dice Graham. “Me gustaría explorar las áreas involucradas para saber si hay otras formas, para tratar de explicar esta intrigante bio-geografía. También estoy interesado en la ecología de la especie de la meseta del Colorado porque vive en muy pequeñas charcas que podría parecer que tienen muy poca productividad, pero aún así puede haber cientos de estos pequeños ácaros en un solo estanque.”