LAS CUEVAS VOLCÁNICAS DE HAWÁI ESTÁN REPLETAS DE "MATERIA OSCURA" MICROBIANA

Se sabe que algunas bacterias prosperan en nichos ecológicos extremos, pero los investigadores no esperaban encontrar tal diversidad allí.

Incluso si los humanos somos capaces de adaptarnos a condiciones ambientales muy diferentes, somos jugadores muy pequeños en comparación con lo que encontramos en la fauna microscópica. Hay toda una franja de biología dedicada al estudio de los llamados extremófilos, bacterias que prosperan en, lo adivinaste, condiciones extremas.

Se encuentran en algunos de los lugares más inhóspitos del mundo. Se pueden citar, por ejemplo, los géiseres, o la vecindad de las fumarolas hidrotermales; además de emitir grandes cantidades de material altamente tóxico para la gran mayoría de los seres vivos, como el azufre, también son una fuente de calor extremo que solo un puñado de especies puede tolerar.



La mayoría de estos extremófilos aún son relativamente poco conocidos, ya que sus hábitats son, por definición, bastante difíciles de explorar. Una situación que les ha valido el sobrenombre de " materia oscura " bacteriana , por utilizar la expresión empleada por investigadores de varias universidades de prestigio en un artículo publicado ayer.

Para estudiar esta « materia oscura », tomaron numerosas muestras de 70 sitios en la Isla Grande de Hawái. En particular, exploraron cuevas y tubos volcánicos , pero también fumarolas y otras estructuras que exhibían una intensa actividad geotérmica.

Un patio de recreo ideal para las bacterias extremófilas. Y como esperaban los investigadores, pusieron sus manos en muchos seres vivos en esta categoría . Pero cuando hicieron el análisis genético de todas estas poblaciones bacterianas, encontraron algunas tendencias inesperadas y muy interesantes.

Para empezar, aunque los investigadores esperaban encontrar una cantidad bastante grande de extremófilos, también esperaban que su diversidad fuera bastante baja. Sin embargo, observaron todo lo contrario, con lo que describen como « niveles sorprendentemente altos de diversidad bacteriana »: un ecosistema extremófilo realmente pequeño, bastante alejado del modelo que había prevalecido hasta entonces.

Cuanto más antiguas son las estructuras estudiadas, mayor es esta diversidad. Pero lo más interesante es que estas ya sorprendentemente numerosas comunidades bacterianas no existen por sí solas; los investigadores explican que en los entornos más inhóspitos desarrollan interacciones de una complejidad asombrosa.

En otras palabras, esto sugiere que estas bacterias extremófilas no solo colonizaron estos nichos ecológicos particulares; a pesar de las condiciones extremas, participaron en el surgimiento de ecosistemas verdaderamente complejos, con organismos relativamente interdependientes.

El otro elemento muy interesante es que los investigadores rara vez encontraron la misma bacteria en diferentes sitios de muestreo; solo un puñado de especies ocupaba muchos de estos nichos. Esto sugiere que estas comunidades se desarrollaron por su cuenta, en relativa independencia. Y eso plantea una gran cantidad de preguntas adicionales.

Nichos ecológicos densos y altamente estructurados
« ¿Los ambientes extremos ayudan a crear comunidades microbianas más interactivas, con más microorganismos interdependientes ?», sugiere Rebecca Prescott, bióloga del Centro Espacial Johnson de la NASA. Y si es así, ¿qué propiedades de estos ambientes extremos contribuyen a crear esta interdependencia? »

Para ofrecer un principio de respuesta a estas preguntas, los investigadores decidieron centrarse más particularmente en las pocas especies que ocupan varios de estos nichos. En particular, se centraron en un grupo bastante especial llamado Chloroflexi.

Este grupo estaba muy lejos de ser el más importante cuantitativamente hablando. Por otro lado, estuvo presente en todos los sitios de muestreo. Según los investigadores, esto sugiere que podría jugar un papel fundamental como hub en estas comunidades.

Este trabajo fue relativamente exploratorio y, sobre todo, permitió documentar la diversidad de estas poblaciones. Pero ahora que han destacado esta particularidad, ya tienen previsto realizar un nuevo estudio. El objetivo: estudiar los «roles» de estos microorganismos en sus respectivas comunidades. Pero esto requerirá una serie de secuencias genéticas mucho más extensas.

Los gérmenes no crecen de forma aislada », explica Prescott. Viven , crecen e interactúan con muchos otros microorganismos en un verdadero mar de señales químicas producidas por estos otros microbios. Esto puede alterar la expresión de sus genes y, por lo tanto, afectar sus roles en la comunidad », dice.

Y si tantos investigadores se interesan por él tan de cerca, no es simplemente por el placer de descubrir. Muchos especialistas creen que estas bacterias aún relativamente poco conocidas podrían jugar un papel central en ciertos fenómenos geológicos muy importantes, como la transformación de rocas volcánicas basálticas.

La NASA también realiza regularmente trabajos sobre este tema. Para la agencia espacial, estos extremófilos son un verdadero tesoro; permiten formular hipótesis sobre las estrategias evolutivas que posiblemente podrían haber adoptado formas de vida en ambientes como Marte o Encelado, por ejemplo. Lo que facilita el trabajo de máquinas como Perseverance, que actualmente busca biofirmas en el Planeta Rojo