Por Kevin Beck | Actualizado el 24 de marzo de 2022
Todos los organismos vivos dependen del ATP (trifosfato de adenosina) para impulsar los procesos metabólicos, sintéticos y reproductivos. La mayoría usa glucosa como un nutriente fácilmente descomponible, pero en ambientes extremos donde no hay luz, la vida ha desarrollado estrategias alternativas.
En ecosistemas bien iluminados, los autótrofos fotosintéticos capturan la luz solar para convertir el CO₂ en carbohidratos, mientras que los heterótrofos obtienen energía consumiendo materia orgánica. En el extremo opuesto del espectro, los organismos quimiotróficos aprovechan la energía liberada por reacciones químicas para fijar el CO₂ en compuestos orgánicos.
Los autótrofos sintetizan su propio alimento a partir de carbono inorgánico (normalmente CO₂) y una fuente de energía. Este grupo incluye plantas, algas, fitoplancton y numerosas bacterias y arqueas. Desempeñan un papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos globales.
La quimiosíntesis es la mediación microbiana de reacciones químicas inorgánicas que liberan energía. A diferencia de la fotosíntesis, no depende de la luz. La fuente de carbono sigue siendo CO₂, mientras que el sustrato inorgánico oxidable puede ser sulfuro de hidrógeno (H₂S), gas hidrógeno (H₂) o amoníaco (NH₃), dependiendo del entorno.
La reacción clásica de las bacterias oxidantes de azufre es:
CO₂ + O₂ + 4H₂S → CH₂O + 4S + 3H₂O
Aquí, los carbohidratos (CH₂O) producidos sirven como reserva de energía del organismo, mientras que el azufre elemental y el agua son subproductos.
Los respiraderos hidrotermales (fisuras del fondo marino que emiten fluidos sobrecalentados y químicamente ricos) crean nichos donde florecen las comunidades quimiosintéticas. Las temperaturas oscilan entre 5 °C y 100 °C (41 °F y 212 °F), un ambiente duro pero energéticamente favorable para enzimas especializadas.
Muchos habitantes de los respiraderos no son “bacterias” en sentido estricto, sino arqueas, una rama distinta de los procariotas. Un ejemplo notable es Methanopyrus kandleri , que prospera en condiciones de alta salinidad y temperatura, extrayendo energía del H₂ y produciendo metano (CH₄).
Estos organismos ilustran cómo la vida puede explotar la química inorgánica para sustentar ecosistemas independientemente de la luz solar, formando la base de las redes alimentarias de las profundidades marinas.
