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El milagro de la vida a 10 kilómetros de profundidad: ¿Cómo obtienen energía los microorganismos en ambientes extremos?
Cuando pensamos en la existencia de vida, la mayoría de nosotros la asociamos con la luz solar, el aire y el entorno superficial de la Tierra. Pero en lo profundo de la Tierra se esconde un ecosistema asombroso: la biosfera profunda, un entorno oscuro y extremo repleto de microorganismos donde, sorprendentemente, la vida prospera con su propio estilo único.
La biosfera profunda se extiende debajo de la corteza terrestre hasta profundidades de hasta diez kilómetros, donde las temperaturas pueden alcanzar más de 120 °C, todo ello bajo intensa presión y condiciones extremas.
A varios kilómetros bajo la superficie del mar y de la tierra, los microorganismos obtienen su energía a través de reacciones químicas en lugar de mediante la fotosíntesis o la materia orgánica. Estos microorganismos utilizan el “alimento” disponible en el medio ambiente, como hidrógeno, metano y diversos sulfuros, para sostener sus actividades vitales. Las tasas metabólicas de estos microorganismos pueden ser millones de veces más lentas que las de la Tierra, lo que significa que su supervivencia depende casi por completo de las fuentes de energía extremadamente limitadas de su entorno.
La razón por la que puede existir la biosfera profunda se debe, en primer lugar, a la rica energía química que contiene. En ambientes profundos, estos microorganismos obtienen energía a través de reacciones de oxidación y reducción. Por ejemplo, los microorganismos pueden obtener energía oxidando metano (CH4), una reacción que es un factor importante en la regulación del clima global.
En este proceso, los donadores de electrones como el metano liberan energía a través de reacciones de oxidación, suministrando el ATP necesario para la supervivencia microbiana.
Además, la supervivencia de estos microorganismos también se ve afectada por la presión del aire y la temperatura del ambiente. A medida que aumenta la profundidad, la presión se vuelve extremadamente alta, lo que limita ciertas reacciones bioquímicas pero también promueve la aparición de algunos microorganismos especiales. Por ejemplo, los microorganismos amantes de la presión (piezófilos) pueden reproducirse bajo presiones ultra altas, lo que demuestra aún más la resiliencia de la vida en entornos extremos.
Durante el curso de sus investigaciones, los científicos descubrieron que estos microorganismos tienen una diversidad considerable en la forma en que obtienen energía. No sólo pueden aprovechar fuentes de energía basadas en sulfuro, sino también productos químicos provenientes de fuentes hidrotermales en el fondo marino. Estos respiraderos no sólo proporcionan nutrientes esenciales a los microorganismos, sino que también están llenos de compuestos químicos que pueden servir como fuente de energía.
Con el respaldo de la ciencia y la tecnología, los investigadores utilizan técnicas avanzadas de muestreo y análisis para explorar esta biosfera. El proceso de extracción de muestras de las profundidades del subsuelo es sin duda un desafío, pero a través de la tecnología moderna, es posible comprender mejor los hábitos de vida de estos microorganismos y el proceso de conversión de energía. Por ejemplo, los científicos descubrieron que si bien la cantidad de microorganismos puede disminuir a medida que aumenta la profundidad, su capacidad para sobrevivir en entornos de alta presión y temperatura no se ve afectada significativamente. Los microorganismos parecen haber desarrollado un sistema de adaptación a condiciones tan extremas, incluida la capacidad de resistir altas temperaturas y altas presiones. Incluso en los entornos más extremos, como las profundidades del océano o el caótico mundo bajo la corteza terrestre, estas formas de vida persisten y encuentran su camino hacia la supervivencia en la oscuridad submarina.En determinadas condiciones de crecimiento, incluidas altas temperaturas y presiones, los microorganismos pueden prosperar en los entornos más extremos, aprovechando el "alimento" que necesitan.
La investigación sobre la biosfera profunda no sólo revela las formas de vida más ocultas de la Tierra, sino que también desafía la definición y la comprensión humanas de la vida. Cada exploración es como revelar un mapa desconocido, que muestra la diversidad y la adaptabilidad de estos microorganismos en la adquisición de energía. Una evidencia tan preciosa e intrigante nos recuerda cuántas formas de vida aún no hemos descubierto. ¿Existen en las profundidades de la Tierra?
