El material turbio que sale a la deriva de los respiraderos en forma de chimenea en el fondo del océano podría albergar formas de vida microscópicas que los científicos ni siquiera sabían que existían.
Las crestas de los fondos marinos del océano están llenas de fisuras llamados respiraderos hidrotermales que arrojan fluidos calientes de la Tierra profunda que contienen sulfuros de hidrógeno, metano e hidrógeno hacia el océano.
Alrededor de la cálida periferia de estos dispensadores de nutrientes dinámicos se amontonan un montón de microbios hambrientos y misteriosos que utilizan los productos químicos que se difunden por el respiradero para prosperar en ausencia de luz solar o suficiente oxígeno.
Pero esos podrían no ser los únicos nichos proporcionados por los conductos de ventilación en los que los microbios se ganan la vida.
Un nuevo estudio ahora ha identificado un género llamado Sulfurimonasque no solo puede florecer alrededor de los respiraderos hidrotermales, sino que también puede vivir en los penachos más fríos y oxigenados que se derraman por encima.
Estas nubes humeantes pueden extenderse hacia arriba cientos de metros y hacia afuera por kilómetros. Ocurren cuando el magma caliente se mezcla con el agua de mar fría y forman parte de un menú de productos químicos completamente diferente al de los respiraderos hidrotermales de los que brotan.
Sulfurimonas se sabe que es un jugador dominante en torno a los respiraderos hidrotermales, sobreviviendo fácilmente en agua cálida y sin oxígeno y utilizando el sulfuro emitido por los respiraderos para obtener energía, pero estos nuevos hallazgos sugieren que algunas especies evolucionaron para ascender con las columnas.
Estudios previos tomaron muestras de la parte superior de las columnas hidrotermales y encontraron signos genéticos de Sulfurimonas
“Se suponía que [the bacteria] fueron arrojados allí desde ambientes asociados a respiraderos en el fondo marino”, explica microbiólogo marino Massimiliano Molari del Instituto Max Planck en Alemania.
“Pero nos preguntamos si los penachos podrían ser en realidad un entorno adecuado para algunos miembros de la Sulfurimonas grupo.”
El muestreo de penachos hidrotermales es un trabajo complicado. Requiere expediciones a partes remotas del océano, donde los límites de las placas tectónicas se están separando gradualmente.
Estas regiones no son fáciles de localizar, e incluso cuando se encuentran, el muestreo de la pluma hidrotermal es complicado cuando se encuentra a más de 2500 metros (alrededor de 8200 pies) por debajo del hielo marino del Ártico o las capas blancas de las olas.
El estudio actual es el primero en probar directamente si la parte superior de estos penachos proporciona un hábitat adecuado para Sulfurimonas.
El muestreo ocurrió en el Océano Ártico central y también a lo largo del Océano Atlántico Sur.
secuenciación del genoma reveló una especie en particular, llamada Sulfurimonas plumaque era “globalmente abundante y activo en penachos hidrotermales fríos (menos de 0 a 4 grados Celsius), saturados de oxígeno y ricos en hidrógeno”.
A diferencia de otras especies de Sulfurimonas, S plumaEl genoma de mostró firmas de un metabolismo aeróbico, que depende del oxígeno para crecer.
La bacteria también parece haber perdido la capacidad de reducir el nitrato, que es lo que el género suele usar en lugar de oxígeno cuando vive cerca de fuentes hidrotermales.
Se necesitan más estudios para averiguar qué metales y compuestos favorecen S pluma‘s dentro de las columnas casi congeladas de material a la deriva, pero de acuerdo con los nuevos resultados, este parece ser un entorno adecuado para que las bacterias vivan y se reproduzcan.
Se cree que otros signos de bacterias dentro de las columnas hidrotermales provienen del agua de mar circundante y no de los respiraderos hidrotermales. Esto podría ser cierto de S pluma, pero también podría darse el caso de que esta bacteria sea una especie de ‘transición’. Podría explicar cómo algunas de las formas de vida más antiguas del océano (posiblemente más de 4 mil millones de años) evolucionó para alejarse de los respiraderos hidrotermales y hacer su hogar en otro lugar.
“Creemos que la pluma hidrotermal no solo dispersa los microorganismos de los respiraderos hidrotermales, sino que también podría conectar ecológicamente el océano abierto con los hábitats del fondo marino”. dice Molares.
“Nuestro análisis filogenético sugiere que sulfurimones de plumas podría haber derivado de un ancestro asociado a un respiradero hidrotermal, que adquirió una mayor tolerancia al oxígeno y luego se extendió por los océanos”.
Molari y sus colegas decir sus hallazgos han abierto “nuevos paradigmas en la ecología microbiana” del mar, revelando un nicho novedoso para una bacteria abundante que se encuentra en los océanos de todo el mundo.
El estudio fue publicado en Microbiología de la naturaleza.