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Miles de especies bacterianas desconocidas viven en las cuevas hawaianas de lava

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Las cuevas de lava, los tubos de lava y los respiraderos geotérmicos en la gran isla de Hawái tienen una diversidad bacteriana más alta de lo que esperaban los científicos, informa un nuevo estudio en Frontiers in Microbiology.

Por: Bright Side News / Traducción libre del inglés de Morfema Press

Estos hábitats representan cómo podría haber existido la vida en Marte y en la Tierra primitiva en el pasado, y este estudio explora la diversidad y las interacciones dentro de estos ecosistemas microbianos. Sorprendentemente, los resultados revelaron que un grupo de bacterias llamadas Chloroflexi son a menudo especies «centrales», lo que significa que están conectadas con muchas otras especies y, por lo general, desempeñan funciones ecológicas clave en la comunidad. Se sabe poco acerca de muchas especies de Chloroflexi y estudios adicionales revelarán especies no descubiertas previamente, así como el papel que desempeñan estas especies en estos ambientes extremos.

«Este estudio apunta a la posibilidad de que linajes de bacterias más antiguos, como el filo Chloroflexi, puedan tener importantes ‘trabajos’ o roles ecológicos», dijo la primera autora, la Dra. Rebecca D Prescott, del Centro Espacial Johnson de la NASA y la Universidad de Hawái en Manoa. en los EE.UU. “Los Chloroflexi son un grupo extremadamente diverso de bacterias, con muchas funciones diferentes que se encuentran en muchos entornos diferentes, pero no están bien estudiados y, por lo tanto, no sabemos qué hacen en estas comunidades. Algunos científicos llaman a estos grupos ‘materia oscura microbiana’: los microorganismos invisibles o no estudiados en la naturaleza».

Vida volcánica invisible

Para tener una idea de cómo podrían desarrollarse las comunidades bacterianas con el tiempo, Prescott y sus colaboradores recolectaron 70 muestras de varios sitios, incluidos respiraderos geotérmicos activos (fumarolas), así como tubos de lava y cuevas «más jóvenes» y «más antiguos», que estaban bajo investigación. 400 años y entre 500 a 800 años, respectivamente. Al secuenciar el ARN ribosomal en las muestras, pudieron medir la diversidad y abundancia de las clases de bacterias en cada muestra. Las redes formadas por bacterias concurrentes también dieron pistas sobre cómo estos microbios pueden interactuar entre sí.

El equipo de investigación esperaba que las condiciones más duras, los sitios geotérmicos, pudieran tener una diversidad menor que los tubos de lava más establecidos y habitables. Si bien era cierto que la diversidad era menor, el equipo se sorprendió al ver que las interacciones dentro de estas comunidades eran más complejas que en lugares con mayor diversidad.

“Esto lleva a la pregunta, ¿los ambientes extremos ayudan a crear comunidades microbianas más interactivas, con microorganismos más dependientes entre sí?” dijo Prescott. «Y si es así, ¿qué tienen los entornos extremos que ayudan a crear esto?»

Dado que Chloroflexi y otra clase llamada Acidobacteria estaban presentes en casi todos los lugares, pueden desempeñar un papel importante en estas comunidades. Pero estas no fueron las bacterias más abundantes, y las comunidades individuales de los diferentes sitios mostraron una gran variación en la diversidad y complejidad de las interacciones microbianas.

Contrariamente a la intuición, los grupos más abundantes, Oxyphotobacteria y Actinobacteria, no solían ser especies «centrales», lo que sugiere que sus roles pueden ser menos importantes para la estructura general de la comunidad.

Más preguntas que respuestas

El estudio actual, basado en la secuenciación parcial de un gen, no puede determinar con precisión las especies de microbios o sus ‘trabajos’ en la comunidad. Por lo tanto, se necesitan más estudios para ayudar a revelar las especies individuales que están presentes, así como para comprender mejor el papel de estas bacterias en el medio ambiente.

“En general, este estudio ayuda a ilustrar lo importante que es estudiar los microbios en cocultivo, en lugar de cultivarlos solos (como aislados)”, dijo Prescott. “En el mundo natural, los microbios no crecen de forma aislada. En cambio, crecen, viven e interactúan con muchos otros microorganismos en un mar de señales químicas de esos otros microbios. Esto entonces puede alterar su expresión genética, afectando cuáles son sus trabajos en la comunidad”.

Más allá de los conocimientos sobre la vida pasada, o incluso futura, en Marte, las bacterias de los entornos volcánicos también pueden ser útiles para comprender cómo los microbios convierten la roca volcánica (basalto) en suelos, así como para la biorremediación, la biotecnología y la gestión sostenible de los recursos.

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