¿Dónde están los límites de la vida?
Más allá de lo que creíamos hasta ahora, según la ciencia Una investigación revela que existen microorganismos que necesitan unos níveles de energía muy por debajo de lo pensado hasta ahora.
Una fuente hidrotermal de donde se cree pudo surgir la vida hace 4.000 millones de años / Archivo
La vida no existiría sin energía: los organismos la necesitan para respirar, reproducirse, buscar alimento… Pero existen seres que viven en una especie de letargo, como en una hibernación contínua, que también están técnicamente vivos a pesar de que parezcan lo contrario. Entonces, ¿dónde está el límite de la vida? ¿Cuál es el mínimo de energía que necesitan los seres vivos para considerarse, precisamente, vivos?
Esa es la pregunta que han querido contestar un equipo del Centro de Investigación de Geociencias de Alemania (GFZ) y la Universidad Queen Mary (Londres). Liderados por James Bradley, del GFZ, han llegado a una conclusión sorprendente: existen microbios en el fondo marino que sobreviven con mucha menos energía de la que se pensaba hasta ahora. El estudio acaba de publicarse en la revista «Science Advances».
«No están muertos»
«Cuando pensamos en la naturaleza de la vida en la Tierra, vemos plantas, animales, algas microscópicas y bacterias, constantemente activos, creciendo y reproduciéndose. Pero aquí mostramos que toda una biosfera de microorganismos, tantas células como se encuentran en todos los suelos u océanos de la Tierra, tiene apenas energía suficiente para sobrevivir. Muchos de ellos simplemente existen en un estado mayormente inactivo. No crecen, no se dividen y no se desarrollan más. Estos microbios no están muertos, pero usan mucha menos energía de la que se pensaba para seguir viviendo», explica Bradley.
Para llegar a esta conclusión, el equipo realizó un mapa global comparando la disponibilidad de energía en el fondo marino con los datos de vida en los últimos 2,6 millones de años en la historia de la Tierra, gracias a los núcleos de perforación recogidos por todo el mundo (muestras excavadas del subsuelo que dan datos acerca de la vida, la geología de la zona y otras informaciones del pasado del lugar). Concretamente, se dividió el fondo marino en miles de celdas individuales que luego se superpuso a una imagen global de la biosfera del subsuelo marino, incluidas formas de vida clave y procesos biogeoquímicos.
Fotografía tomada de ALVIN, un sumergible tripulado de investigación en las profundidades del océano, que toma núcleos de sedimentos en el fondo del océano del Afloramiento de Dorado en 2014 / Geoff Wheat, NSF OCE 1130146, and the National Deep Submergence Facility
Un mapa del fondo oceánico
Al combinar datos sobre la distribución y las cantidades de carbono y vida microbiana contenida en la biosfera profunda de la Tierra con la tasa de reacciones biológicas y químicas, los investigadores pudieron determinar el consumo de «potencia» de las células microbianas individuales. En otras palabras, la tasa de energía que utiliza la vida para mantenerse activa y realizar funciones esenciales como el crecimiento y la reparación y reemplazo de biomoléculas. Así es como comprobaron que la vida necesitaba de mucha menos energía de la pensada hasta el momento para, al menos, sobrevivir.
«Con tan poca energía disponible, es poco probable que los organismos puedan reproducirse o dividirse, sino que usan esta pequeña cantidad de energía para “mantenerse”, reemplazando o reparando sus partes dañadas. Por lo tanto, es probable que muchos de los microbios que se encuentran a grandes profundidades bajo el lecho marino sean restos de poblaciones que vivieron en áreas costeras poco profundas hace miles o millones de años», afirman en la investigación. Poblaciones prehistóricas con vida latente.
Metano como fuente de energía
Además estos mapas revelaron otra sorpresa: aunque el oxígeno es la fuente de energía más importante para la vida más común de la Tierra, solo se encuentra en el 2,7% de los sedimentos oceánicos. Es decir, que en el fondo marino el oxígeno no es el principal «motor» de los seres que moran las profundidades. Allí, los microbios producen metano (en el 64,3% de los sedimentos) y oxidan sulfatos (33% de los sedimentos) como fuentes de energía.
El metano es un poderoso gas de efecto invernadero y el hecho de que estos microorganismos, a pesar de tener una vida latente, lo utilicen como fuente de energía, es muy importante para regular el ciclo del carbono y los nutrientes en la Tierra. A pesar de que requieran de muy poco «alimento» de metano, al ser tan numerosos y vivir tanto tiempo, su impacto en el sistema es evidente.
Vida en otros mundos
Por otro lado, al llevar más allá los límites de la habitabilidad, puede que esta investigación sirva como apoyo para otros estudios que expliquen dónde, cuándo y cómo se originó la vida en la Tierra o incluso dónde se podría dar en otros lugares del Sistema Solar.
«Los resultados de la investigación desafían no solo la naturaleza y los límites de la vida en la Tierra, sino también en otras partes del universo -apostilla Bradley-. Si hay vida en Marte, por ejemplo, o en Europa -luna de Saturno-, lo más probable es que busque refugio bajo tierra. Si los microbios requieren solo unos pocos zeptovatios de poder para sobrevivir, podría haber restos de vida bajo las superficies heladas de estos mundos. Los organismos podrían haber estado latentes durante mucho tiempo, pero aún estarían técnicamente ‘vivos’». Incluso en letargo, el hallazgo sería revolucionario.
Investigadores portando un núcleo de sedimento / Carlos Alvarez Zarikian
Vida más allá del suelo
En la década de los 90 se descubrió la «biosfera profunda», o cómo la vida se abre paso a través del subsuelo, más allá de la superficie. Desde entonces, los taladros penetran en las rocas del fondo oceánico para rescatar muestras que, después, son analizadas en los laboratorios. Sorprendentemente, los científicos han detectado vida en casi todas las muestras analizadas de sedimentos oceánicos profundos: a pesar de estar sumidos en una completa oscuridad (la luz también es una forma de energía para los seres vivos, sobre todo los vegetales) y que casi no hay nutrientes disponibles, aparte de ser zonas sometidas a una gran presión, se estima que viven entre 15 y 23 mil millones de toneladas de microorganismos. Los sedimentos marinos que cubren el fondo marino contienen una porción significativa de esta vida profunda, que regula, entre otras cosas, el ciclo del carbono en la Tierra.
