Por: Redactor del equipo de Noticias de Astrobiología.
Usando un novedoso detector acoplado a un submarino, un equipo de investigación dirigido por científicos marinos de la Universidad de Delaware ha descubierto que la composición química del agua controla la localización y distribución de dos especies de extraños gusanos que habitan las zonas de respiraderos hidrotermales en las profundidades del mar.
Adaptado de una nota de prensa de la Universidad de Delaware. |
Usando un novedoso detector acoplado a un submarino, un equipo de investigación dirigido por científicos marinos de la Universidad de Delaware ha descubierto que la composición química del agua controla la localización y distribución de dos especies de extraños gusanos que habitan las zonas de respiraderos hidrotermales en las profundidades del mar. El estudio, el primero que demuestra mediante mediciones en tiempo real como los diferentes compuestos químicos controlan la biología en los respiraderos, ha aparecido en la revista Nature en su edición del 12 de abril.
El equipo de investigación multidisciplinario incluyó a químicos, biólogos e ingenieros marinos del Colegio de Graduados en Estudios Marinos de la UD y el Instituto Oceanográfico Woods Hole, un equipo de un Instituto de Astrobiología puntero. Otros colaboradores fueron científicos de la Universidad Rutgers y de Analytical Instrument Systems, Inc. La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencia, el Programa Nacional de Colegios Sea Grant de la NOAA y la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA)
George Luther, de la UD, un químico marino y Craig Cary, un biólogo marino trabajaron con Don Nuzzio, presidente de Analytical Instrument Systems en Flemington, Nueva Jersey para desarrollar un detector de compuestos químicos capaz de resistir las duras condiciones en los respiraderos. Su “analizador electroquímico” consiste en una vara de un pie (30 cms.) de largo que contiene varios electrodos en forma de agujas con las puntas doradas, los cuales han sido recubiertos con un plástico muy resistente para protegerlo del calor. La vara, que se parece a un gran secador manual del pelo, está conectada a un tubo de 3 pies (91 cms.) de largo por 8 pulgadas (20 cms.) de diámetro que contiene la electrónica del sistema. El tubo esta montado en la parte inferior del submarino Alvin.
Una vez montado en uno de los altamente maniobrables brazos mecánicos del Alvin, la varita detectora puede ser situada cerca de un respiradero para revelar, instantáneamente, los ingredientes en el caldo rico en sulfuros que sale expelido de la corteza de la Tierra.
“Una de las más grandes ventajas del analizador es su capacidad para detectar un gran número de compuestos de azufre simultáneamente, como el monosulfuro de hierro, el sulfuro de hidrogeno, tiosulfatos, polisulfuros y otros”, dice Luther. “Anteriores técnicas utilizadas no podían identificar estos compuestos que son la savia vital de los respiraderos.”
Durante los últimos dos años, el equipo de investigación probó el analizador en zonas de respiraderos en el Golfo de California y en el Océano Pacifico. Examinaron los microhabitats de dos diferentes gusanos de los respiraderos: el gusano tubícola (Riftia pachyptila) que se parece a un gigantesco lápiz de labios y puede crecer hasta un tamaño de 9 pies (270 cms) y el velloso gusano Pompeii (Alvinella pompejana) de 5 pulgadas (13 cms.) que posee actualmente el record como el animal “más cálido” de la Tierra.
El gusano tubícola vive en el fondo marino cerca de los respiraderos hidrotermales. No tiene ojos, boca ni estomago. En lugar de eso, este gusano cuenta con los miles de millones de bacterias que viven en su interior para hacer alimentos. Utilizando el analizador en una colonia de gusanos tubícolas, los científicos confirmaron que este animal vive en aguas de hasta 30 C (86 F) y que sus bacterias requieren sulfuro de hidrogeno para sobrevivir. Si este compuesto químico no está presente, el gusano tubícola muere.
A diferencia del gusano tubícola, el gusano Pompeii come microbios útiles. “Un vellón de bacterias ocupa también la espalda de este gusano,” dice el biólogo marino de la UD Craig Cary. En 1998, Cary y su equipo confirmaron que el gusano Pompeii es el animal más resistente al calor de la Tierra, capaz de sobrevivir en aguas casi hirvientes.
“El gusano Pompeii forma colonias en forma de tubo en las laderas de algunas chimeneas de respiraderos,” dice Cary. Sustituyendo la varita del detector, parecida a un secador, por otro dispositivo más delgado, los científicos han sido capaces de insertar el dispositivo dentro del hogar del gusano Pompeii. Se ha descubierto que el gusano Pompeii reside en agua mucho más caliente que el gusano tubícola, con temperaturas fluctuando entre 40-90 C (104 – 194 F)
Según Luther, esta agua caliente causa una reacción química importante, crítica para la supervivencia del gusano. “Las altas temperaturas permiten la creación de monosulfuro de hierro soluble, un compuesto que reduce la toxicidad del ácido sulfhídrico en el entorno del agua,” apunta. “Hablando figurativamente, se podría decir que la morada de agua caliente del gusano le ayuda a mantenerse apartado del ‘agua caliente’.”
Aunque esta investigación demuestra como las diferencias en los compuestos químicos controlan la ecología única de los entornos de los respiraderos, Luther dice que el estudio puede también ayudar a astrobiólogos.
“La interrelación entre el oxigeno, el hierro y los compuestos sulfurosos en el control biológico de uno de los entornos primordiales en la Tierra nos provee de un paradigma para la detección de vida en otros planetas,” dice. “Europa, una de las lunas de Júpiter, está cubierta de hielo. Pero recientes descubrimientos sugieren que partes de ese hielo se han movido, lo cual es una evidencia palpable que por debajo hay agua liquida suministrada por respiraderos hidrotermales. Si existen respiraderos hidrotermales en Europa, también hay la posibilidad de que allí vivan antiguos microbios.”
