Debajo de la superficie verde y el suelo rico en materia orgánica, la vida se extiende kilómetros hacia la profunda corteza rocosa de la Tierra. El subsuelo profundo continental es probablemente uno de los mayores reservorios de bacterias y arqueas en la Tierra. muchos forman biopelículas, como una capa microbiana de la superficie de la roca. Esta población microbiana sobrevive sin luz ni oxígeno y con fuentes mínimas de carbono orgánico. y puede obtener energía al comer o respirar minerales. Distribuido por todo el subsuelo profundo, estas biopelículas podrían representar del 20 al 80% de la biomasa total de bacterias y arqueas en el subsuelo continental según la estimación más reciente. Pero, ¿están estas poblaciones microbianas distribuidas uniformemente en las superficies rocosas? ¿O prefieren colonizar minerales específicos en las rocas?

Para responder a esta pregunta, investigadores de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, dirigió un estudio para analizar el crecimiento y la distribución de las comunidades microbianas en los entornos del subsuelo continental profundo. Este trabajo muestra que la composición mineral de la roca huésped impulsa la distribución de biopelículas, produciendo "puntos calientes" de vida microbiana. El estudio fue publicado en Fronteras en microbiología.

Puntos calientes de vida microbiana

Para realizar este estudio, los investigadores fueron 1,5 kilómetros por debajo de la superficie en el Observatorio Microbiano de la Mina Profunda (DeMMO), ubicado dentro de una antigua mina de oro ahora conocida como la Instalación de Investigación Subterránea de Sanford (SURF), ubicado en Lead, Dakota del Sur. Allí, bajo tierra, los investigadores cultivaron biopelículas en rocas nativas ricas en hierro y minerales que contienen azufre. Después de seis meses, los investigadores analizaron la composición microbiana y las características físicas de las biopelículas recién cultivadas, así como sus distribuciones mediante microscopía, enfoques de espectroscopia y modelado espacial.

Los análisis espaciales realizados por los investigadores revelaron puntos críticos donde la biopelícula era más densa. Estos puntos calientes se correlacionan con granos minerales ricos en hierro en las rocas, destacando algunas preferencias minerales para la colonización de biopelículas. "Nuestros resultados demuestran la fuerte dependencia espacial de la colonización de biopelículas de los minerales en las superficies rocosas. Creemos que esta dependencia espacial se debe a que los microbios obtienen su energía de los minerales que colonizan". explica Caitlin Casar, primer autor del estudio.

Investigación futura

En total, Estos resultados demuestran que la mineralogía de la roca huésped es un factor clave en la distribución de biopelículas, lo que podría ayudar a mejorar las estimaciones de la distribución microbiana del subsuelo continental profundo de la Tierra. Pero los principales estudios intraterrestres también podrían informar otros temas. "Nuestros hallazgos podrían informar la contribución de las biopelículas a los ciclos globales de nutrientes, y también tienen implicaciones astrobiológicas, ya que estos hallazgos proporcionan información sobre las distribuciones de biomasa en un sistema análogo de Marte ", dice Caitlin Casar.

En efecto, La vida extraterrestre podría existir en ambientes subsuperficiales similares donde los microorganismos están protegidos tanto de la radiación como de las temperaturas extremas. Marte, por ejemplo, tiene una composición rica en hierro y azufre similar a las formaciones rocosas de DeMMO, que ahora sabemos que son capaces de impulsar la formación de puntos calientes microbianos bajo tierra.