Vida bajo el fondo marino
El buque de perforación JOIDES ResolutionIODP-USIODiminutas fisuras en roca de 3,5 millones de años de antigüedad a cientos de metros bajo el lecho marino albergan microbios que obtienen su energía de la propia roca, según un artículo publicado en Science hoy (14 de marzo). El estudio sugiere que el ecosistema más grande del planeta depende de la energía, no del sol, sino de las reacciones químicas.
“El hecho de que se puedan extraer microbios viables de esas muestras de roca—y ellos’ re claramente indígena; no son contaminantes, eso es tremendamente emocionante”. dijo Andy Fisher, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de California, Santa Cruz, quien fue el científico principal en el barco de perforación.
La corteza oceánica de roca basáltica de origen volcánico se encuentra debajo de los sedimentos fondos marinos, cubre aproximadamente dos tercios de la superficie terrestre, y tiene un espesor promedio de 7 kilómetros. Aunque los científicos han encontrado evidencia de vida dentro de esta vasta extensión de roca, la…
En 2004, Lever se unió a la tripulación del buque de perforación JOIDES Resolution, junto con Fisher y otros científicos de diferentes disciplinas, como parte de una expedición del Proyecto Integrado de Perforación Oceánica. El equipo perforó en el flanco de la cordillera de Juan de Fuca, que se encuentra aproximadamente a 300 kilómetros de la costa suroeste de la Columbia Británica. Tras descender 2,6 kilómetros por debajo de las olas, la perforadora penetró 265 metros de sedimento antes de llegar a la corteza terrestre. Luego perforó otros 300400 metros en la roca basáltica.
La gruesa capa de sedimento actúa como una manta para mantener caliente la corteza relativamente joven, alrededor de 64 °C, explicó Damon Teagle, profesor de geoquímica en la Universidad de Southampton. en el Reino Unido, que no formaba parte del equipo. También evita en gran medida que el agua de mar entre en la roca desde arriba, dijo. Sin embargo, hay un flujo horizontal de agua a través de la roca desde puntos de entrada distantes libres de sedimentos creados por pequeños montes submarinos. Pero, para cuando el agua haya llegado al sitio donde se recolectaron las muestras de rocas de Levers, se sugiere que tendrá más de 10,000 años, dijo Lever. El agua de las muestras también está libre de oxígeno y es químicamente muy distinta del agua de mar debido al efecto de filtración al pasar a través de la roca.
A bordo del barco, Lever lavó las muestras de roca en agua esterilizada, esterilizada con llama. las abrió, las abrió con un martillo y un cincel estériles, y tomó muestras de diminutas fisuras que atravesaban la roca. Para evitar la posibilidad de contaminación con otros microbios, explicó Lever, me concentré exclusivamente en las venas internas finas dentro de las rocas que habían permanecido firmemente unidas por minerales arcillosos durante la recuperación del núcleo [y] evité todas las superficies de las vetas que se habían roto y por lo tanto expuestos al fluido de perforación.
De vuelta en su laboratorio terrestre, Lever y sus colegas extrajeron ADN de las muestras de fisura e identificaron genes para el metabolismo del metano y el azufre, consistentes con microbios que viven en un ambiente libre de oxígeno. También observó que la composición química de las muestras de rocas estaba en consonancia con el metabolismo del metano y el azufre por parte de los microbios residentes.
La presencia de genes microbianos y la química característica de las rocas no fue suficiente para confirmar la existencia de vida, sin embargo. . Los isótopos de azufre y carbono que se analizaron podrían, en teoría, haberse producido hace miles o millones de años, dijo Lever, y el ADN microbiano podría haber sido de fósiles. Pero, agregó, no solo encontramos ADN.
El equipo también descubrió que las rocas incubadas durante varios años en condiciones similares al entorno de la corteza exhibían niveles crecientes de metano. [Su] evidencia de que [los microbios] están activos y obtienen energía directamente de las reacciones con las rocas, dijo Lever.
Hasta ahora, las muestras se extrajeron de una sola ubicación geográfica, pero Lever está ansioso por descubrir cuán extendidas están tales formas de vida de basalto que metabolizan metano y azufre. También será importante comprender la función y la actividad de esta vasta biosfera, dijo Katrina Edwards, profesora de ciencias biológicas y de la tierra y estudios ambientales en la Universidad del Sur de California, que no participó en el estudio. Dada su escala, tendrá profundas implicaciones para nuestra comprensión de la vida en el planeta, dijo.
MA Lever et al., Evidence for microbial carbon y el ciclo del azufre en basalto de flanco de cresta profundamente enterrado, Science, 339:1305-08, 2013.
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