Muy por debajo del fondo del océano, los sedimentos están repletos de extraños microbios parecidos a zombis. Aunque técnicamente están vivos, crecen en cámara lenta, y puede tomar décadas para que una sola célula se divida, algo que hacen sus primos en la superficieen cuestión de minutos. Un nuevo estudio de la Institución Oceanográfica Woods Hole WHOI está comenzando a distinguir cómo sobreviven al examinar su fuente de "alimento": moléculas cercanas de carbono orgánico. El estudio ayuda a comprender mejor ellimitaciones de la vida en la Tierra y podría ayudar a informar cómo podría existir vida en otros planetas.
en un artículo publicado en la edición del 21 de enero de la revista Geociencia de la naturaleza , los científicos de WHOI examinaron muestras de núcleos largos tomadas a bordo del R / V Knorr y R / V Revelle en medio de los océanos Atlántico norte y Pacífico sur. Al analizar los sedimentos del núcleo utilizando rayos X de alta intensidad, los investigadores descubrieron quecontenía bajos niveles de moléculas de carbono orgánico fragmentos de proteínas antiguas de organismos muertos hace mucho tiempo conservados en sedimentos de hasta 25 millones de años.
En circunstancias normales, el carbono como este sería absorbido rápidamente por los microbios. No hay mucho en los sedimentos profundos en el medio del océano del Atlántico y el Pacífico, lo que los convierte en lugares difíciles para que los microorganismos sobrevivan. Cualquier bacteria que tropezaraa través de él sería un festín minúsculo, pero por alguna razón, los microbios cercanos no están aprovechando al máximo esta ganancia inesperada.
"Desde una perspectiva de química pura, deberían poder metabolizar todo ese carbono, pero no lo son", dice Emily Estes, autora principal del artículo, que actualmente es investigadora postdoctoral en la Universidad de Delaware.Al momento del estudio, Estes era estudiante de doctorado en el Programa Conjunto MIT-WHOI, trabajando directamente con la coautora Colleen Hansel.
La presencia de carbono es inusual, agrega, porque los sedimentos también contienen oxígeno. Por lo general, los tipos de microbios que prosperan allí usarían ambos químicos. El oxígeno actúa como una especie de "combustible" para el metabolismo y otras reacciones bioquímicas en el interiorlos organismos; el carbono proporciona materias primas para esas reacciones y permite que las células reconstruyan sus propias estructuras y orgánulos. Pero en los sedimentos profundos, el equilibrio entre los dos es extrañamente desigual.
No está claro exactamente por qué queda el exceso de carbono orgánico, dice Estes, pero su estudio ha descartado al menos una explicación existente. Investigaciones anteriores sugirieron que los microbios no estaban "comiendo" el exceso de carbono porque estaba en una forma que no podíanmetabolizar. Estes y sus colegas, sin embargo, descubrieron que el carbono orgánico está en una forma utilizable para los microbios y tiene esencialmente la misma estructura en todo el sedimento. En cambio, dice, una respuesta más plausible es que el carbono se ha fusionado con los mineralesen los sedimentos, lo que hace que no esté disponible. También ofrece un tercer mecanismo y probablemente el más dominante: que los microbios no pueden alcanzar físicamente el exceso de carbono. En el fondo del océano, esta fuente de alimentos está muy escasamente distribuida y los microbios son demasiado lentoshacer mucha búsqueda
"Desde el punto de vista de un microbio, el carbono puede estar fuera del alcance. Cuando vives en un estado sin mucha energía de sobra, como estos organismos, puede ser demasiado difícil nadar o gatear para encontrarlo", dice Colleen Hansel, un geoquímico microbiano en WHOI.
"Lo que me emociona particularmente es que esta investigación puede ayudarnos a comprender algunas de las limitaciones de la vida en general, ya sea bajo el fondo del mar, o en otro planeta o luna", agrega. "Al considerar las condiciones que pueden soportarvida microbiana extraterrestre, el ambiente físico puede ser tan importante como el químico. Los microbios que viven en un ambiente que tiene islas de nutrientes que están físicamente separados y con baja difusión simplemente no pueden usar esa fuente de energía para crecer ".
Esta investigación fue apoyada por el Departamento de Energía de EE. UU., El Centro NSF para Investigaciones de la Biosfera de Energía Oscura y la División NSF de Ciencias del Océano.
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Materiales proporcionado por Institución Oceanográfica Woods Hole . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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