El Sol da vida a nuestro planeta a través de sus rayos y, sin embargo, algunas formas de vida fascinantes no necesitan luz para vivir.
En lugar de usar la fotosíntesis para almacenar energía en sus enlaces químicos, algunos microbios dependen únicamente de la oxidación de moléculas inorgánicas como el hidrógeno para hacer el truco.
La quimiosíntesis, como se la conoce, se especuló como una fuente potencial de energía para los microbios en el siglo XIX, aunque no se confirmó hasta que se identificaron los ecosistemas que rodean los respiraderos hidrotermales del océano profundo. descubierto en los 1970s.
Desde entonces, los medios para recolectar energía a través de la oxidación de compuestos inorgánicos se han considerado raros y confinados a hábitats extremos.
Pero la investigación emergente del mar sugiere que esta estrategia de supervivencia es en realidad abundante, de polo a polo.
De hecho, a medida que la luz del sol se desvanece en la oscuridad, un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Monash en Australia encontró evidencia de que la quimiosíntesis se convierte en la principal forma de vida de los microbios marinos invisibles.
“El hidrógeno y el monóxido de carbono, de hecho, ‘alimentaron’ a los microbios en todas las regiones que hemos analizado: desde bahías urbanas hasta islas tropicales y cientos de metros bajo la superficie”. dice Chris Greening, microbiólogo de la Universidad de Monash.
“Algunos incluso se pueden encontrar debajo de las plataformas de hielo de la Antártida”.
A diferencia de la luz solar, el hidrógeno molecular es una fuente conveniente de energía que está presente al menos en pequeñas cantidades a través de un gran variedad de ecosistemasdesde la atmósfera hasta la superficie e incluso debajo.
En anterior estudiosGreening y sus colegas han demostrado que en gran parte del suelo del mundo, los cultivos bacterianos que pueden consumir hidrógeno son “abundantes, diversos y activos”, en muchos sentidos, la base de toda la cadena alimentaria.
Ahora, él y algunos de los mismos investigadores han demostrado que esto también se aplica a las profundidades del océano.
Su estudio es el primero en investigar si las bacterias en el océano abierto pueden usar hidrógeno como combustible. Los hallazgos se basan en 14 muestras de agua de mar, recolectadas en los océanos Atlántico, Índico, Pacífico y Austral.
En todas menos una de estas muestras, el equipo detectó microbios que tenían la maquinaria genética necesaria para realizar la quimiosíntesis usando hidrógeno y la fotosíntesis.
Según la actividad de los microbios en el laboratorio, los modelos sugieren que su tasa de quimiosíntesis es suficiente para sostener el crecimiento y la supervivencia de la comunidad.
El hidrógeno, concluyen los autores, debe ser una importante fuente de energía para las bacterias del agua de mar, especialmente para aquellas que viven en las profundidades más profundas y oscuras.
La oxidación del hidrógeno es útil cuando la luz del sol no está fácilmente disponible, pero tiene sus costos. Requiere una inversión de hierro en un contexto donde el hierro ya es un bien preciado. Esto significa que las bacterias marinas probablemente solo usen hidrógeno como combustible cuando sea absolutamente necesario.
En la superficie del océano, probablemente sea mucho más valioso para los microbios depender de la luz solar. En la oscuridad, sin embargo, se podía accionar un interruptor. Más cerca del lecho marino, el hierro está más disponible mientras que la luz solar escasea.
Las bacterias marinas que pueden cambiar entre la quimiosíntesis y la fotosíntesis probablemente tendrían una gran ventaja competitiva al poblar todos los niveles del hábitat oceánico.
Probablemente sea por eso que estas formas de vida flexibles siguen siendo tan abundantes hasta el día de hoy.
“La primera vida probablemente surgió en respiraderos de aguas profundas utilizando hidrógeno, no luz solar, como fuente de energía”. especula Verdeado.
“Es increíble que, 3.700 millones de años después, tantos microbios en los océanos todavía usen este gas de alta energía y lo hemos pasado por alto por completo hasta ahora”.
El estudio fue publicado en Microbiología de la naturaleza.