En un estudio innovador, investigadores de la Universidad de Bremen dirigidos por el candidato a doctorado Palash Kumawat han desentrañado los secretos de la supervivencia microbiana en condiciones submarinas extremadamente duras. El equipo se centró en analizar biomarcadores de lípidos (moléculas grasas especiales que indican actividad biológica) para obtener información sobre cómo estos organismos resistentes prosperan en lo que se considera uno de los entornos más alcalinos conocidos, con un nivel de pH de 12.
Debido a la escasez de células vivas en este entorno, los métodos tradicionales de identificación del ADN han demostrado ser ineficaces. En cambio, los investigadores utilizaron técnicas avanzadas de análisis de trazas que pueden capturar incluso señales bioquímicas débiles. “Pero pudimos detectar grasas. Con la ayuda de estos biomarcadores, pudimos obtener información sobre las estrategias de supervivencia de los microbios que metabolizan el metano y el sulfato en este ambiente extremo”, señaló Kumawat.
Estas comunidades microbianas contribuyen significativamente al ciclo global del carbono, procesando muchos elementos importantes debajo de la superficie del océano. En lugar de depender de la luz solar para obtener energía, utilizan minerales de rocas y gases como dióxido de carbono e hidrógeno, produciendo metano, un potente gas de efecto invernadero, como subproducto. Este ecosistema autosostenible funciona independientemente de la luz solar y los nutrientes que se encuentran en las capas superiores del océano.
Las moléculas de lípidos no sólo sirven como indicadores de la actividad microbiana, sino que también ayudan a determinar si estos organismos son habitantes actuales o restos de formas de vida antiguas. Las biomoléculas intactas representan células activas o recientemente vivas, mientras que las formas degradadas representan “moléculas de tierra” fósiles de un pasado lejano. Al integrar datos de isótopos con análisis de lípidos, los investigadores distinguieron entre poblaciones microbianas modernas y antiguas, mejorando su comprensión de su vida en regiones de baja biomasa y escasez de nutrientes.
Coautor Dr. MARUM, geoquímico orgánico del Centro de Ciencias Ambientales Marinas. Florence Schubotz explicó la importancia de los hallazgos. “Lo fascinante de estos resultados es que la vida es posible en estas condiciones extremas, como un pH alto y bajas concentraciones de carbono orgánico”, enfatizó. Hasta ahora no se puede confirmar directamente la existencia de microorganismos productores de metano, de los que se sospechaba anteriormente. El Dr. Schubotz está aún más entusiasmado con la perspectiva de recopilar información sobre hábitats microbianos tan únicos y especula que entornos similares pueden haber sido la cuna de la vida primitiva en la Tierra.
Los descubrimientos del equipo de investigación provienen de núcleos de sedimentos recolectados en 2022 durante la Expedición SO 292/2 a bordo del buque de investigación Sonne. La expedición descubrió volcanes de lodo hasta ahora desconocidos en Mariana Foreland, de los que se tomaron muestras para su análisis. Este trabajo contribuye al Grupo de Excelencia “El fondo del océano: la interfaz inexplorada de la Tierra”.
Basándose en estos hallazgos, Kumawat y sus colegas ahora planean cultivar estos microbios resistentes en incubadoras controladas. Su objetivo es profundizar en cómo estos organismos obtienen nutrientes y se adaptan para sobrevivir en condiciones tan extremas, allanando el camino para comprender mejor la resiliencia de la vida en la Tierra.
