Microbios del subsuelo producen energía sin respiración

Una publicación en Frontiers in Microbiology informa que estos grupos, originalmente pensados para depender de relaciones simbióticas con otros organismos, también pueden vivir de forma independiente y utilizar un modo antiguo de producción de energía.

“Estos microbios, que pertenecen a los grupos Patescibacteria y DPANN, son ejemplos realmente especiales, realmente emocionantes de la evolución temprana de la vida”, dijo en un comunicado Ramunas Stepanauskas, científico investigador principal del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas y autor del artículo. “Pueden ser restos de formas de vida antiguas que se habían escondido y prosperado en el subsuelo de la Tierra durante miles de millones de años”.

Stepanauskas dirigió un equipo de investigación que utilizó técnicas moleculares avanzadas y bioinformática para analizar miles de genomas microbianos y conocer su historia evolutiva. La lectura de su código genético reveló que estos dos grupos de microbios abundantes carecen de la capacidad de respirar para sintetizar ATP, la moneda de energía común de la vida.

El equipo descubrió que estos microbios, que viven en una variedad de entornos en el interior de la Tierra, parecen ganar energía solo a través del proceso de fermentación. Muchos organismos son capaces de fermentar, incluidos los humanos, cuando sus músculos se quedan sin oxígeno durante el ejercicio intenso, pero lo utilizan solo como fuente suplementaria de energía.

“Nuestros hallazgos indican que Patescibacteria y DPANN son formas de vida antiguas que quizás nunca hayan aprendido a respirar”, dijo Stepanauskas. “Estas dos ramas principales del árbol evolutivo de la vida constituyen una gran parte de la diversidad microbiana total del planeta y, sin embargo, carecen de algunas capacidades que normalmente se esperan en todas las formas de vida”.

Los investigadores encontraron que los antepasados comunes más recientes de estos dos linajes carecían de la capacidad de respirar, al igual que sus descendientes modernos. Durante los primeros dos mil millones de años de la existencia de la Tierra, no hubo oxígeno en la atmósfera. Hoy en día, el oxígeno es un componente clave de la atmósfera de la Tierra y esencial para la vida que puede sustentar, pero a solo unos cientos de pies bajo tierra, las condiciones no han cambiado, y este descubrimiento reciente sugiere que alguna vida subterránea tampoco.

Los científicos habían especulado anteriormente que debido a que Patescibacteria y DPANN tienen características genéticas y metabolismo muy simples, deben vivir simbióticamente y depender de los organismos hospedantes para sobrevivir. En el nuevo estudio, el equipo de investigación no encontró evidencia de que Patescibacteria y DPANN estén dominados por simbiontes; la mayoría de ellos parecen vivir como células libres y dependen de la vía primitiva de fermentación para abastecerse de energía.

“La dependencia de otros organismos es una característica de la vida”, dijo Jacob Beam, ex investigador postdoctoral del Laboratorio Bigelow y autor principal de este estudio. “No hay absolutos en biología y nuestra investigación muestra que los microbios pueden variar a lo largo del espectro de interdependencias”.

Los científicos analizaron microbios de diversos entornos en todo el mundo, incluido un volcán de lodo en el fondo del mar Mediterráneo, respiraderos hidrotermales en el Pacífico y las minas de oro más profundas del mundo en Sudáfrica.

Además de revelar el funcionamiento interno del subsuelo de la Tierra y la evolución de la vida, estos hallazgos pueden proporcionar un sistema modelo de cómo puede ser la vida en otros planetas. Los entornos en Marte y otros cuerpos del sistema solar probablemente se parecen al subsuelo de la Tierra, y Patescibacteria y DPANN representan ejemplos de vida que parecen requerir muy poca energía para sobrevivir, lo que los científicos esperan sería un requisito para la vida en otros planetas.

Fuente: Agencia ID.