updated 8:44 PM CEST, Jul 26, 2017

Las bacterias del océano profundo viven a cámara lenta

Ratio: 5 / 5

Inicio activadoInicio activadoInicio activadoInicio activadoInicio activado
 
Las bacterias del océano profundo viven a cámara lenta - 5.0 out of 5 based on 2 votes

buscando bacterias en el océano profundo

Para sobrevivir en uno de los entornos más limitados de energía del planeta, un grupo de resistentes microbios parece vivir a un ritmo glacial

Cuando mueren las algas se desplazan hacia el fondo del océano, fundiendo sus cuerpos en uno con la basura del fondo marino. Esta lluvia de algas cae constantemente y, a medida que a lo largo de los años se acumulan las capas de materia orgánica, entierran las bacterias que crecen en el lecho marino. Susumidas en el fango, muchas bacterias mueren.

Pero algunas, unas pocas más resistentes, sobreviven. Y cuando los geoquímicos y los biólogos profundizan en el lecho marino y extraen núcleos negros que reflejan cientos o miles de años de acumulación, encuentran a los descendientes vivos de las bacterias originales.

¿Cómo consiguen los microbios permanecer vivos allí abajo?

Puesto que nada entra o sale, deben tener alguna manera de subsistir con los restos de las algas que sepultaron hace mucho tiempo a sus antepasados. Así que una respuesta podría ser que han evolucionado para hacer un uso más eficiente de los muy escasos recursos con los que están sepultados.

Pero un estudio reciente publicado en PNAS sugiere que sucede algo muy diferente: Las bacterias que viven metros abajo, con algas muertas de menos de 5.000 años, apenas parecen estar evolucionando en absoluto. De hecho, se están reproduciendo muy lentamente, por lo que cualquier adaptación, si está sucediendo, no tendría muchas posibilidades de surtir efecto. Aunque muchas bacterias doblan su número cada pocos minutos, los cálculos de estos investigadores sugieren que, en las bacterias de los fondos marinos, les toma del orden de cientos de años.

Se cree que las bacterias del fondo marino son un grupo peculiar, dice Kasper Kjeldsen, un bioquímico en la Universidad de Aarhus en Dinamarca. Tendrías que serlo para vivir como ellas: "Hay muy poca energía disponible cuando tienes que seguir comiendo de la misma caja de almuerzo" por miles de años, dice. "Es uno de los entornos más limitados en energía de nuestro planeta".

Pero ha sido difícil estudiar la biología de los microbios, porque no crecen en una placa de Petri. En su lugar, los investigadores han tenido que desarrollar técnicas para inferir cosas sobre ellos a partir de su ADN, que pueden extraer de las columnas de tierra. Debido a que diferentes profundidades representan eras conocidas - se puede averiguar la edad del barro con la datación por carbono - es posible estudiar el cambio de las bacterias en el tiempo.

muestras de sedimentos del lecho marinoPara ello, Kjeldsen y sus colegas extrajeron núcleos de cuatro sitios en la bahía de Aarhus y tomaron muestras de cinco puntos diferentes a lo largo de cada núcleo. Luego secuenciaron el ADN de las bacterias individuales de cada punto de tiempo, y lo compararon con todos los demás. Encontraron que las especies de bacterias que viven en las profundidades también existen en la superficie del fondo marino, aunque allí son comparativamente raras entre las poblaciones. Eso refuerza la idea de un grupo selecto, mejor ajustado a los retos de ser enterrado vivo, persistiendo después de que los otros mueran.

El equipo también encontró que una vez que fueron enterrados los microbios, su ADN no cambió. "Lo que vimos fue que en el sedimento hay una diversidad genética muy baja con una población a través de la profundidad y el tiempo", dice Kjeldsen. "Esto nos dice que el cambio evolutivo en el tiempo es muy, muy, muy bajo".

"Básicamente significa que las bacterias que se encuentran en la superficie del sedimento son más o menos genéticamente idénticas a las que subsisten bajo una extrema limitación de energía en el sedimento subterráneo profundo... Y ya poseen esta habilidad desde el principio".

A continuación, los investigadores monitorearon el metabolismo de las bacterias, utilizando isótopos radiactivos. Podrían estimar cuánto tiempo tomaría, a la tasa observada de convertir alimentos en energía, para que las bacterias crearan suficiente biomasa nueva para replicarse. En un sedimento de 400 años, la tasa era de aproximadamente una repetición al año. Más profundo, en la capa de 4.900 años, era del orden de uno por cien años. Esto ni siquiera es el tiempo de generación más largo jamás calculado para las bacterias. Incluso más profundo en los residuos, hay otras que crecen mucho más lentamente, dice Kjeldsen. Pero estos números encajan con lo que otros grupos han encontrado en esta profundidad.

células del lecho marino al microscopio

Las mutaciones a menudo surgen de errores en el ADN cuando las células se duplican. Y si hay tan poca energía que la replicación sólo ocurre muy lentamente, entonces tiene sentido que las mutaciones sólo surgen muy raramente - y que si alguna de ellas resultara útil, se necesitarían las edades correspondientes para competir con los hermanos menos acomodados. Es un mundo moviéndose en cámara lenta, encerrado en gelatina o, mejor dicho, en sedimento.

Sin embargo, las técnicas que subyacen en el artículo utilizan ciertas suposiciones, advierte Kjeldsen. Por ejemplo, no está seguro de si las bacterias están fabricando nuevas células, o si están usando la energía para repararse. También podría haber cambios genéticos muy pequeños que la técnica no revela.

"Lo que no sabemos", dice, "es cuánto cambio genético se necesita para obtener una ventaja competitiva. Hay un límite a la sutileza de las diferencias genéticas que podemos detectar aquí con nuestro método". Estos cambios más pequeños podrían ser capaces todavía de hacer una diferencia, de alguna manera, en la capacidad de un microbio de sobrevivir en un ambiente escaso de recursos. "Esto es algo que estamos tratando de abordar ahora", dice.

Artículo científico: Microbial community assembly and evolution in subseafloor sediment


Ya que estás aquí...

... tenemos un pequeño favor que pedirte. Más personas que nunca están leyendo Vista al Mar pero muchas menos lo están pagando. Y los ingresos por publicidad en los medios están cayendo rápidamente. Así que puedes ver por qué necesitamos pedir tu ayuda. El periodismo divulgador independiente de Vista al Mar toma mucho tiempo, dinero y trabajo duro para producir contenidos. Pero lo hacemos porque creemos que nuestra perspectiva es importante, y porque también podría ser tu perspectiva.

Si todo el que lee nuestros artículos, que le gustan, ayudase a pagar por ello, nuestro futuro sería mucho más seguro. Gracias.

Hacer una donación a Vista al Mar