Los investigadores de Princeton han descubierto una colonia de bacterias que vive a más de 3 km (2 millas) bajo tierra. Al encontrar vida en estas condiciones extremas, los científicos están ampliando su comprensión de qué tipos de hábitos pueden apoyar la vida.
Un grupo de investigación dirigido por Princeton descubrió una comunidad aislada de bacterias a casi dos millas bajo tierra que deriva toda su energía de la descomposición de las rocas radiactivas en lugar de la luz solar. Según los miembros del equipo, el hallazgo sugiere que la vida podría existir en condiciones igualmente extremas, incluso en otros mundos.
La comunidad bacteriana autosuficiente, que prospera en el agua subterránea rica en nutrientes que se encuentra cerca de una mina de oro sudafricana, ha estado aislada de la superficie de la Tierra durante varios millones de años. Representa el primer grupo de microbios que se sabe que dependen exclusivamente de compuestos de hidrógeno y azufre producidos geológicamente para su alimentación. Las condiciones extremas en las que viven las bacterias se parecen a las de la Tierra primitiva, y potencialmente ofrecen información sobre la naturaleza de los organismos que vivieron mucho antes de que nuestro planeta tuviera una atmósfera de oxígeno.
Los científicos, que provienen de nueve instituciones colaboradoras, tuvieron que excavar 2,8 kilómetros debajo de la superficie de nuestro mundo para encontrar estos microbios inusuales, lo que llevó a los científicos a sus especulaciones de que la vida podría existir en circunstancias similares en otras partes del sistema solar.
"Lo que realmente hace fluir mis jugos es la posibilidad de vida debajo de la superficie de Marte", dijo Tullis Onstott, profesora de geociencias de la Universidad de Princeton y líder del equipo de investigación. “Estas bacterias han sido cortadas de la superficie de la Tierra durante muchos millones de años, pero han prosperado en condiciones que la mayoría de los organismos considerarían inhóspitas para la vida. ¿Podrían estas comunidades bacterianas sostenerse sin importar lo que sucedió en la superficie? Si es así, aumenta la posibilidad de que los organismos puedan sobrevivir incluso en planetas cuyas superficies se han quedado sin vida desde hace mucho tiempo ".
El equipo de Onstott publicó sus resultados en la edición del 20 de octubre de la revista Science. El grupo de investigación incluye al primer autor Li-Hung Lin, quien realizó muchos de los análisis como estudiante de doctorado en Princeton y luego como investigador postdoctoral en la Carnegie Institution.
"Estas bacterias son verdaderamente únicas, en el sentido más puro de la palabra", dijo Lin, ahora en la Universidad Nacional de Taiwán. "Sabemos cuán aisladas han estado las bacterias porque los análisis del agua en la que viven demostraron que es muy vieja y que no ha sido diluida por el agua superficial. Además, descubrimos que los hidrocarburos en el medio ambiente no provenían de organismos vivos, como es habitual, y que la fuente de hidrógeno necesaria para su respiración proviene de la descomposición del agua por descomposición radiactiva de uranio, torio y potasio ".
Debido a que el agua subterránea que el equipo tomó para encontrar la bacteria proviene de varias fuentes diferentes, sigue siendo difícil determinar específicamente cuánto tiempo la bacteria ha estado aislada. El equipo estima que el período de tiempo será entre tres y 25 millones de años, lo que implica que los seres vivos son aún más adaptables de lo que se pensaba.
"Sabemos sorprendentemente poco sobre el origen, la evolución y los límites de la vida en la Tierra", dijo la biogeoquímica Lisa Pratt, quien dirigió la contribución de Bloomington de la Universidad de Indiana al proyecto. “Los científicos apenas comienzan a estudiar los diversos organismos que viven en las partes más profundas del océano, y la corteza rocosa de la Tierra está prácticamente inexplorada a profundidades de más de medio kilómetro debajo de la superficie. Los organismos que describimos en este documento viven en un mundo completamente diferente al que conocemos en la superficie ”.
Ese mundo subterráneo, dijo Onstott, es una piscina sin luz de agua salada caliente y presurizada que apesta a azufre y gases nocivos que los humanos encontrarían insoportables. Pero las bacterias recién descubiertas, que están distantemente relacionadas con la división Firmicutes de los microbios que existen cerca de los respiraderos hidrotermales submarinos, florecen allí.
"La radiación permite la producción de muchos compuestos de azufre que estas bacterias pueden usar como fuente de alimentos de alta energía", dijo Onstott. "Para ellos, es como comer papas fritas".
Pero la llegada del equipo de investigación trajo una sustancia al mundo subterráneo que, aunque vital para la supervivencia humana, resultó fatal para los microbios: el aire de la superficie.
"Estas criaturas parecen tener un problema real con la exposición al oxígeno", dijo Onstott. "Parece que no podemos mantenerlos vivos después de probarlos. Pero debido a que este entorno es muy parecido a la Tierra primitiva, nos da una idea de qué tipo de criaturas podrían haber existido antes de tener una atmósfera de oxígeno ".
Onstott dijo que hace cientos de millones de años, algunas de las primeras bacterias del planeta pudieron haber prosperado en condiciones similares, y que los microbios recién descubiertos podrían arrojar luz sobre la investigación sobre los orígenes de la vida en la Tierra.
"Estas bacterias probablemente están cerca de la base del árbol para el dominio bacteriano de la vida", dijo. “Pueden ser genealógicamente bastante antiguos. Para averiguarlo, tendremos que compararlos con otros organismos como Firmicutes y otras criaturas amantes del calor de los respiraderos de aguas profundas o aguas termales ".
El equipo de investigación está construyendo un pequeño laboratorio a 3,8 kilómetros debajo de la superficie en la región de Witwatersrand de Sudáfrica para llevar a cabo más estudios sobre el ecosistema recientemente descubierto, dijo Onstott, quien espera que los hallazgos sean útiles cuando se envíen sondas espaciales futuras para buscar vida. en otros planetas
"Una gran pregunta para mí es, ¿cómo se sostienen estas criaturas?" Dijo Onstott. “¿Ha evolucionado esta cepa de bacterias para poseer todas las características que necesita para sobrevivir por sí sola, o están trabajando con otras especies de bacterias? Estoy seguro de que tendrán más sorpresas para nosotros, y tal vez algún día nos muestren cómo y dónde buscar microbios en otro lugar ".
Otros autores de este trabajo incluyen Johanna Lipmann-Pipke de GeoForschungsZentrum, Potsdam, Alemania; Erik Boice de la Universidad de Indiana; Barbara Sherwood Lollar de la Universidad de Toronto; Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen y Todd Z. DeSantis del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, Berkeley, California; Duane P. Moser del Instituto de Investigación del Desierto, Las Vegas; y Dave Kershaw de la mina Mponeng, Anglo Gold, Johannesburgo, Sudáfrica.
Pratt y Onstott han colaborado durante años como parte del Instituto de Astrobiología Indiana-Princeton-Tennessee (IPTAI), un centro de investigación financiado por la NASA centrado 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 subsuperficial de Marte. Las recomendaciones de IPTAI a la NASA se basarán en los hallazgos discutidos en el informe de Science.
Este trabajo también fue apoyado por subvenciones de la National Science Foundation, el Departamento de Energía de los EE. UU., El Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán, el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Fundación de Investigación Alemana) y el Programa de Becas Killam .
Fuente original: Comunicado de prensa de la Universidad de Princeton
