Un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad Queen Mary de Londres ha descubierto que los microorganismos enterrados en el sedimento debajo del lecho marino pueden sobrevivir con menos energía de la que se sabía anteriormente para sustentar la vida. El estudio tiene implicaciones para comprender el límite de la vida en la Tierra y el potencial de vida en otros lugares.

El estudio, publicado en la revista Avances de la ciencia , utiliza datos del subsuelo marino para construir modelos innovadores que dividen los océanos en cientos de miles de celdas de cuadrícula individuales. Luego se reunió una imagen global de la biosfera del subsuelo marino, incluyendo formas de vida clave y procesos biogeoquímicos.

Al combinar datos sobre la distribución y las cantidades de carbono y vida microbiana contenida en la biosfera profunda de la Tierra con la tasa de reacciones biológicas y químicas, los investigadores pudieron determinar el consumo de "energía" de las células microbianas individuales, en otras palabras, la tasa a la que utilizan la energía. Toda la vida en la Tierra usa energía constantemente para permanecer activa, mantener el metabolismo, y realizar funciones esenciales como el crecimiento, y la reparación y sustitución de biomoléculas.

Los resultados muestran que los microbios del subsuelo marino sobreviven utilizando mucha menos energía de la que se ha demostrado anteriormente para sustentar cualquier forma de vida en la Tierra. Al extender los límites habitables de la vida para abarcar entornos de menor energía, los hallazgos podrían informar futuros estudios sobre dónde, cuándo y cómo surgió la vida en una Tierra primitiva hostil, y donde la vida podría estar ubicada en otras partes del sistema solar.

Dr. James Bradley, El profesor de Ciencias Ambientales de Queen Mary dijo:"Cuando pensamos en la naturaleza de la vida en la Tierra, tendemos a pensar en las plantas, animales algas microscópicas, y bacterias que prosperan en la superficie de la Tierra y dentro de sus océanos, constantemente activas, creciendo y reproduciéndose. Sin embargo, aquí mostramos que toda una biosfera de microorganismos, tantas células como están contenidas en todos los suelos u océanos de la Tierra, tienen apenas la energía suficiente para sobrevivir. Muchos de ellos simplemente existen en un estado mayoritariamente inactivo, sin crecer, no dividir, y no evolucionando. Estos microbios utilizan menos energía de la que pensábamos anteriormente que era posible para sustentar la vida en la Tierra.

"El ser humano promedio usa alrededor de 100 vatios de potencia, lo que significa que queman aproximadamente 100 julios de energía por segundo. Esto es aproximadamente equivalente a la potencia de un ventilador de techo, una maquina de coser, o dos bombillas estándar. Calculamos que el microbio promedio atrapado en los sedimentos del océano profundo sobrevive con cincuenta mil millones de billones de veces menos energía que un ser humano ".

Jan Modificar, Director del Centro de Investigaciones de la Biosfera de Energía Oscura (C-DEBI) de la Universidad del Sur de California, y coautor del estudio, dijo "Los estudios anteriores sobre la vida en el subsuelo, y ha habido muchos buenos, se centraron principalmente en quién está allí, y cuánto hay allí. Ahora estamos profundizando en cuestiones ecológicas:¿qué está haciendo? y que tan rapido lo esta haciendo? Comprender los límites de poder de la vida establece una línea de base esencial para la vida microbiana en la Tierra y en otros lugares ".

Los hallazgos plantean preguntas fundamentales sobre nuestras definiciones de lo que constituye la vida, así como los límites de la vida en la Tierra, y en otros lugares. Con tan poca energía disponible, es poco probable que los organismos puedan reproducirse o dividirse, pero, en cambio, utilice esta minúscula cantidad de energía para el "mantenimiento":reemplazar o reparar las piezas dañadas. Es probable por lo tanto, que muchos de los microbios que se encuentran a grandes profundidades bajo el lecho marino son restos de poblaciones que habitaron en entornos costeros poco profundos hace miles o millones de años. A diferencia de los organismos de la superficie de la Tierra, que operan en escalas de tiempo cortas (diarias y estacionales) según el Sol, Es probable que estos microbios profundamente enterrados existan en escalas de tiempo mucho más largas, como el movimiento de las placas tectónicas, y cambios en los niveles y la circulación de oxígeno del océano.

La investigación también arroja luz sobre cómo los microbios interactúan con los procesos químicos que ocurren en las profundidades del lecho marino. Si bien el oxígeno proporciona la mayor cantidad de energía a los microbios, es abrumadoramente escaso, presente en menos del 3 por ciento de los sedimentos.

Sedimentos anóxicos, sin embargo, están mucho más extendidos, a menudo contiene microorganismos que obtienen energía mediante la generación de metano, un potente gas de efecto invernadero. A pesar de estar prácticamente inactivo, las células microbianas contenidas en los sedimentos marinos de la Tierra son tan numerosas, y sobrevivir en escalas de tiempo tan extraordinariamente largas, que actúan como un importante impulsor de los ciclos del carbono y los nutrientes de la Tierra, incluso afectando la concentración de CO2 en la atmósfera terrestre durante miles o millones de años.

"Los hallazgos de la investigación cuestionan no solo la naturaleza y los límites de la vida en la Tierra, pero en otras partes del Universo, "añadió el Dr. Bradley." Si existe vida en Marte o Europa, por ejemplo, Lo más probable es que se refugie en el subsuelo de estos cuerpos planetarios de energía limitada. Si los microbios solo necesitan unos pocos zeptovatios de energía para sobrevivir, podría haber restos de vida existente, latente durante mucho tiempo pero técnicamente todavía 'vivo', debajo de su superficie helada ".