Biosferas ocultas de la Tierra

Biosferas ocultas de la Tierra

Por :Ana Blanco

Dos recientes descubrimientos en astrobiología pueden desafiar muchas de nuestras suposiciones sobre una comunidad biológica integrada en la Tierra.

A nivel microbiano, parece que pueda haber biosferas previamente ocultas que existen en la Tierra junto con nuestros vecinos más familiares. Una de esas comunidades ha sido hallada enterrada en las profundidades del subsuelo, mientras que hay otra que vive en el mar junto a formas de vida más familiares.



basado en una publicación del Instituto de Astrobiología de la NASA., también traducido en la propia sección en Astroseti: Biosferas ocultas de la Tierra

Crédito: Universidad de Princeton.

Potencialmente, entre los descubrimientos recientes más importantes en astrobiología se encuentra el hallazgo de formas de vida enterradas en las profundidades que parecen prosperar independientemente de la biosfera familiar de la superficie, la cual es alimentada por la luz solar. Estos microbios, descubiertos en aguas subterráneas calientes a 2’8 km de profundidad en una mina de oro sudafricana, obtienen su energía básicamente de compuestos químicos de hidrógeno y sulfatos-producidos por el lento decaimiento de elementos radioactivos en las rocas. La existencia de una comunidad microbiana en lo más profundo de la subsuperficie de la Tierra, sugiere que similares biosferas aisladas podrían persistir en otros planetas, tales como Marte, a pesar de las condiciones hostiles en sus superficies.

Un gran equipo internacional de investigación, liderado por científicos de las universidades de Princeton e Indiana y financiados en parte por el Instituto de Astrobiología de la NASA, anunciaron su descubrimiento en un artículo publicado en el número del 20 de Octubre de 2006 de “Science”. El autor principal del artículo es Li-Hing Lin, ahora en la Universidad Nacional de Taiwan, el cual comenzó este trabajo como estudiante graduado de Princeton. Los científicos se aprovecharon de una fractura llena de agua que formaba una intersección durante la perforación en una profunda mina de oro cerca de Johannesburgo. Comenzaron a recoger muestras de agua a los pocos días de flujo inicial para asegurarse una contaminación mínima y continuaron sacando nuevas muestras durante varios meses.

Usando modernas herramientas de análisis genético, el equipo tuvo la posibilidad de comparar los microbios con otras comunidades microbianas anaerobias que obtienen su energía de la reducción del sulfato. Un estudio detallado de la química del agua indica que se produce suficiente sulfato e hidrógeno naturalmente para sostener vida indefinidamente. La base de la cadena alimenticia es un reductor de sulfato perteneciente al filo llamado firmicutes, y otros microbios de la comunidad pueden subsistir de productos provenientes de este productor primario. La propia agua fue datada a decenas de millones de años, lapso durante el cual no ha tenido contacto físico o químico con el familiar mundo superior.

En años recientes los científicos han descubierto muchas comunidades de microbios viviendo bajo condiciones que anteriormente se pensaba eran imposibles para la vida. Estos extremófilos pueden prosperar bajo condiciones de altas y bajas temperaturas, química ácida o alcalina, o una salinidad tan alta que mataría a los más familiares microbios de la superficie. Algunos de estos extremófilos viven en comunidades en ventilas hidrotermales en las profundidades del océano o dentro de las rocas, a cientos de metros bajo la superficie. Sin embargo, hasta ahora, la biosfera profunda parecía requerir al menos algo de contacto indirecto con la atmósfera. Este descubrimiento, desde un entorno mucho más profundo y aislado, representa un gran adelanto, revelando una forma de vida alienígena dentro de la Tierra.

Ventilas hidrotermales en las profundidades de los mares dan lugar a bioquímica exótica. Teniendo lugar, con frecuencia, a grandes profundidades, temperaturas de agua hirviendo y alta concentración de metano. A menudo observadas como posible alternativa a la vida de agua-oxígeno

Este descubrimiento puede proporcionar ideas clave sobre la habitabilidad de Marte y otros planetas con superficies hostiles pero con agua caliente en su interior. Las misiones de la NASA han revelado que Marte tuvo una vez un ambiente en su superficie más apropiado para la vida, con agua líquida y luz solar, circunstancias bajo las cuales la vida podría haberse formado y desarrollado hace miles de millones de años. Quizá este remanente de esa vida persista bajo la superficie, en entornos como este mar sin luz solar en la Tierra.

El segundo descubrimiento emocionante es el de una rara biosfera previamente desconocida que coexiste con formas de vida más familiares en las profundidades del océano. Los descubridores son un equipo de científicos del Laboratorio Biológico Marino en Woods Hole (“Marine Biological Laboratory”-MBL) y el Instituto Real de Holanda para la Investigación Marina (“Royal Netherlands Institute for Sea Research”), bajo el liderazgo de Mitch Sogin, que es también investigador principal del equipo MBL en el Instituto de Astrobiología de la NASA. Estos científicos utilizaron las nuevas herramientas de análisis genético para ver las poblaciones microbianas dominantes y tomar muestras de los mucho más raros microbios que previamente habían pasado inadvertidos, usando muestras recogidas tanto de agua marina fría normal como del agua caliente asociada a las ventilas hidrotermales. Su trabajo fue publicado en los “Proceedings of the National Academy of Science”, del 8 de Agosto de 2006.

Este nuevo análisis revela una enorme diversidad en esta rara biosfera. Las técnicas utilizadas no dejan aislar organismos individuales para su estudio, pero permiten estimaciones estadísticas de la población. Aunque las cantidades de tales microbios son pequeñas, hay al menos una diversidad de especies 100 veces mayor de lo esperado.

¿Qué están haciendo todos estos diversos organismos? En cierto sentido, no tienen mucho éxito ya que se encuentran muy superados en número por especies más familiares. Incluso así persisten en pequeños números. Quizá representan una clase de sistema natural de apoyo o fuerza de reserva que puede pasar a la acción si las condiciones medioambientales cambian de forma que amenacen el ecosistema dominante. Podrían ser parte de una estrategia vital para sobrevivir incluso en cambios medioambientales catastróficos. El siguiente desafío se trata de estimar los patrones globales en esta rara biosfera y comenzar a caracterizar sus especies individuales.