Hábitat único encontrado en el interior de la Tierra

La membrana celular de las bacterias se gira y retuerce para proporcionar su forma única. Crédito: Wanger et al

Los investigadores que estudian la vida en las profundidades de la subsuperficie de nuestro planeta han descubierto una bacteria única viviendo a 1,7 km bajo la superficie de la Tierra. La diminuta bacteria vive en una comunidad de microbios subsuperficiales que habitan en una mina de platino de Sudáfrica.

Las profundidades de la Tierra albergan muchos microbios únicos que sólo son accesibles a través de proyectos de prospección o minería a gran escala. Adentrándose en las minas ultra-profundas de Sudáfrica, los investigadores están logrando una rara visión de este hábitat único. En las profundidades de la mina de Plantino Northam de Sudáfrica, los científicos de la Universidad de Ontario Occidental y la Universidad de Princeton han logrado acceso a muchas comunidades microbianas anteriormente no descubiertas.

Aunque la minería y prospección permite a los científicos tomar muestras del entorno único bajo el suelo de la Tierra, estas actividades, obviamente, perturban la subsuperficie del planeta. Excavar en las profundidades perturba las comunidades microbianas que viven allí. Cuando la gente entra en minas y cuevas, llevan con ellos un número masivo de microbios no nativos. Debido a esto, es difícil obtener muestras no contaminadas.

El equipo del reciente estudio decidió probar muestras de minas para determinar cómo de contaminadas estaban en realidad. Recolectaron muestras de limo, o biopelículas, que crecen en los muros de la mina Northam en Sudáfrica. Una explosión de vida tiene lugar donde el agua subsuperficial se filtra fuera de los muros de la mina y se encuentra con el oxígeno, llevando a películas de organismos microscópicos.

Anteriormente, los investigadores pasaron por alto estas biopelículas debido a que pensaban que estarían altamente contaminadas. Para comprobar esta teoría, el equipo determinó se las biopelículas se formaron o no por organismos contaminantes de la superficie, o por organismos únicos de la subsuperficie.

El estudio, de Greg Wanger, Tullis Onstott y Gordon Southam, se publicó en una edición reciente de la revista Geobiology.

Los autores demostraron que las biopelículas contenía un número de organismos únicos asociados a las profundidades, y por tanto tales películas podrían ser un lugar excelente para encontrar nuevas e inusuales especies de microbios. De hecho, en su estudio, el equipo llegó a un microbio particularmente extraño con forma de estrella microscópica.

Modelando bacterias

Los microbios aparecen en un número de formas y tamaños, pero la mayor parte de estas formas son bastante simples. La forma más fácil de crear para un microbio es una esfera. Como una burbuja de jabón, la membrana celular de los microbios tiende de forma natural a formar esta estructura simple debido a las fuerzas como la tensión superficial.

De acuerdo con el equipo de investigación, “la diversidad de todas las formas de bacterias es más difícil de explicar”. Otras formas se ven a menudo en microbios incluyendo bastones y espirales, pero esto necesita un poco de trabajo extra por parte del microbio. Para hacer estas formas más complejas, los microbios tienen que luchar contra las fuerzas naturales que favorecen a la esfera. De acuerdo con el equipo de investigación, las biopelículas de la mina Northam “contenían un surtido morfológicamente diverso de bacterias”.

Algunos extraños microbios van más allá de las comunes y toman formas radicalmente únicas. El microbio descubierto en las profundidades de la mina Northam es uno de ellos. Usando microscopios de alta potencia, el equipo captó imágenes que muestran células en forma de estrella de entre cuatro y nueve puntas. Es una estructura única para un microbio y una que no había sido observada hasta el momento.

Pero, ¿por qué un microbio querría tomar la forma de una estrella?

Como organismos vivos, cada microbio necesita comida. Cuando necesitamos comida, simplemente la tomamos y la ponemos en nuestra boca. Este no es el caso de los microbios. Muchos microbios simplemente flotan en su entorno con la esperanza de que serán capaces de absorber los nutrientes que necesitan para sobrevivir.

Muchos microbios “comen” permitiendo que los nutrientes se difundan a través de su membrana celular. Una esfera puede ser fácil de formar, pero no proporciona la mayor área superficial para una célula. Tomando una forma más compleja, con una pared celular con pliegues y dobleces, el área superficial de la célula se incrementa en relación con su volumen interno. Esto significa que hay más pared celular para atravesar con la que la célula puede absorber su comida.

El nuevo microbio descubierto por los investigadores en Sudáfrica probablemente ha desarrollado su forma única en respuesta a su especial entorno. Las profundidades del planeta se cree que son bastante “pobres en nutrientes” — no hay mucha comida por esos alrededores. Los microbios necesitan desarrollar estrategias inteligentes para vencer a sus vecinos. El índice de área superficial a volumen para las células con forma de estrellas se cree que es de hasta diez veces mejor que las bacterias comunes como la E. coli. Esta ventaja puede ayudar a que las estrellas sobrevivan entre la vecindad de microbios que compiten por la misma comida.

En el interior de los planetas

Los científicos apenas están comenzando a comprender los tipos únicos de vida bajo la superficie de nuestro planeta. Los astrobiólogos están particularmente interesados en la subsuperficie debido a que puede ayudarles a comprender cómo los microbios sobrevivirían bajo el suelo de otros planetas.

Las misiones actuales y futuras para buscar signos de vida presente o pasada en Marte se centran en la vida bajo el terreno marciano. Hasta ahora, el Aterrizador Phoenix de la NASA está usando una pala para excavar en Marte. Las imágenes recientes retornadas por Phoenix ya están revelando pistas sobre el hielo subsuperficial en el planeta rojo.

El róver ExoMars de la Agencia Espacial lleva la exploración de la subsuperficie de Marte un paso más lejos. Los planes actuales son colocar un taladro en ExoMars que podría permitir al róver excavar hasta una profundidad de 4 metros.

La NASA también ha estado desarrollando prototipos de taladros para su uso por exploradores humanos en Marte. La tecnologías de prospección ya han sido probadas por investigadores de la NASA en entornos extremos de la Tierra, incluyendo el ártico canadiense.

Los microbios usan muchos métodos para sobrevivir en el mundo completamente oscuro, bajo en nutrientes y sin oxígeno que hay bajo nuestro pies. Estudiar estos microbios podría proporcionar pistas sobre cómo los organismos podrían vivir en entornos de otros planetas como Marte. Debido a esto, microbios únicos como las “estrellas” de la mina de Northam pueden arrojar un poco de luz sobre el futuro de la exploración planetaria.


Autor: Aaron L. Gronstal
Fecha Original: 24 de julio de 2008
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Comments (4)

  1. Hábitat único encontrado en el interior de la Tierra…

    Los investigadores que estudian la vida en las profundidades de la subsuperficie de nuestro planeta han descubierto una bacteria única viviendo a 1,7 km bajo la superficie de la Tierra. La diminuta bacteria vive en una comunidad de microbios subsuperf…

  2. [...] traducido y posteado en Ciencia kanija, el original apareció en SPACE.com y su autor es Aaron L. [...]

  3. Hábitat único encontrado en el interior de la Tierra…

    Los investigadores que estudian la vida en las profundidades de la subsuperficie de nuestro planeta han descubierto una bacteria única viviendo a 1,7 km bajo la superficie de la Tierra. La diminuta bacteria vive en una comunidad de microbios subsuperf…

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