Un nuevo estudio ha revelado cómo un grupo de microbios de aguas profundas proporciona pistas sobre la evolución de la vida en la Tierra. según un artículo reciente en El diario ISME . Los investigadores utilizaron métodos moleculares de vanguardia para estudiar estos microbios, que prosperan en el calor, fluidos sin oxígeno que fluyen a través de la corteza terrestre.

Llamado Hydrothermarchaeota, este grupo de microbios vive en un entorno tan extremo que nunca se han cultivado en un laboratorio para su estudio. Un equipo de investigación del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas, la Universidad de Hawai'i en Manoa, y el Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía pasó por alto el problema del cultivo con métodos de secuenciación genética llamados genómica, un conjunto de técnicas novedosas que se utilizan para secuenciar grandes grupos de información genética. Descubrieron que Hydrothermarchaeota puede obtener energía procesando monóxido de carbono y sulfato, que es una estrategia metabólica pasada por alto. Los microbios utilizan la energía de este proceso para crecer como una forma de quimiosíntesis.

"La mayor parte de la vida en la Tierra es microbiana, y la mayoría de los microbios nunca se han cultivado, "dijo Beth Orcutt, un científico investigador senior en Bigelow Laboratory y uno de los autores principales del estudio. "Estos hallazgos enfatizan por qué la genómica unicelular son herramientas tan importantes para descubrir cómo funciona una gran proporción de la vida".

El análisis de los genomas de Hydrothermarchaeota reveló que estos microbios pertenecen al grupo de vida unicelular conocido como arqueas y evolucionaron temprano en la historia de la vida en la Tierra, al igual que sus inusuales procesos metabólicos. Estas observaciones sugieren que la corteza oceánica subterránea es un hábitat importante para comprender cómo evolucionó la vida en la Tierra. y potencialmente otros planetas.

Los investigadores también encontraron evidencia genética de que Hydrothermarchaeota tiene la capacidad de moverse por sí misma. La motilidad ofrece una valiosa estrategia de supervivencia para el entorno extremo al que llaman hogar, que tiene un suministro limitado de nutrientes esenciales para la vida.

"El estudio de estos microbios únicos puede darnos información sobre la historia de la Tierra y las posibles estrategias de vida en otros planetas, "dijo Stephanie Carr, primer autor del artículo y ex investigador postdoctoral de Orcutt que ahora es profesor asistente en Hartwick College. "Sus estrategias de supervivencia los hacen increíblemente versátiles, y juegan un papel importante, papel que se pasa por alto en los entornos subterráneos donde viven ".

En 2011, Orcutt y otros científicos del proyecto navegaron hasta el flanco de la dorsal Juan de Fuca, una cresta oceánica frente a la costa de Washington donde dos placas oceánicas se están separando y generando una nueva corteza oceánica. Utilizaron Jason, el robot de buceo profundo de Woods Hole Oceanographic Institution, para viajar 2,6 km hasta el fondo marino y recolectar muestras del fluido que fluye a través de la corteza profunda.

Estos fluidos de la corteza contenían microbios que nunca antes se habían estudiado. Trabajando en asociación con el Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía, los investigadores clasificaron y analizaron los microbios en el Centro de Genómica de Células Únicas del Laboratorio Bigelow. Esta instalación de investigación de vanguardia está dirigida por Ramunas Stepanauskas, un científico investigador senior y autor del estudio. El equipo del proyecto también analizó los microbios utilizando metagenómica, una técnica que extrae información genómica directamente de muestras ambientales. Estos análisis arrojaron información sobre los planos genéticos de Hydrothermarchaeota, su relación con otras arqueas, y las estrategias que han desarrollado para sobrevivir en el subsuelo.

Los investigadores se basarán en este descubrimiento cuando regresen a Juan de Fuca Ridge en mayo de 2019 para continuar investigando los microbios extremos que prosperan debajo del lecho marino. Orcutt dirigirá un crucero utilizando el ROV Jason con este equipo de investigadores para explorar más a fondo el entorno del subsuelo. aprovechando los fondos de la National Science Foundation y la NASA.

"Los microbios que viven 'enterrados vivos' debajo del lecho marino son realmente intrigantes para nosotros, ya que pueden sobrevivir con bajas cantidades de energía, ", Dijo Orcutt." Esperamos que nuestros experimentos con estos extraños microbios puedan mostrar cómo lo hacen, para que podamos imaginar cómo podría existir la vida en otros planetas ".