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viernes, 17 de abril de 2009

Secreto bajo el hielo




Fotograma de la película del año 1951 "El enigma de otro mundo"



Hay un viejo relato de ciencia-ficción titulado "Who goes there?" que fue llevado al cine en dos ocasiones. Trataba de una expedición científica en el Polo Norte que encontraba bajo los hielos una nave extraterrestre y dentro de ella una forma de vida alienígena. Bueno, pues en la Antartida una expedición científica de verdad, ha encontrado un ecosistema completo que ha estado atrapado bajo los hielos cerca de 2 millones de años. Los microorganismos que están presentes en dicho ecosistema son de origen terrestre, pero en cierto sentido tienen algo que ver con la posibilidad de que haya vida en otros planetas.



Cataratas de la Sangre.En la esquina inferior izquierda puede verse una tienda de campaña


En la Antartida hay un lugar llamado Cataratas de la Sangre (Blood Falls) que fluye al final del Glaciar Taylor, situado en la zona de los Valles Secos. Su origen es un lago subglacial que se encuentra debajo de una capa de 400 metros de hielo y el color tan llamativo es debido a que dicha agua es muy rica en hierro en forma de ion ferroso que se oxida rápidamente al contacto con el aire formándose férrico, insoluble en el agua y de color rojo. En su origen, el lago subglacial era parte de un sistema de fiordos que fueron atrapados cuando se formo el Glaciar Taylor hace unos 2 millones de años.

El geomicrobiólogo Jill Mikucki ha recogido una serie de muestras por un período de 6 años y tras analizarlas encontró que había 17 tipos de microorganismos. Los resultados se han publicado en un artículo de la revista Science. Por el análisis genético dichos microorganismos están emparentados con las Bacterias Reductoras del Sulfato (o SRB). Estos microorganismos consiguen oxidar la escasa materia orgánica presente en el agua y al hacerlo reducen el ion sulfato. Pero lo curioso es que no usan dicho sulfato de la misma forma que sus primas las SRB, porque no se produce sulfhídrico. Otra curiosidad es que dichos microorganismos son capaces de reducir el insoluble ion férrico (Fe 3+), a ion ferroso (Fe 2+) que es soluble en agua.


Árbol filogenético de las distintas secuencias de DNA de los microorganismos presentes en las Cataratas de la Sangre. Casi todas ellas están emparentadas con el género Desulfocapsa. Pero también se ha encontrado una de ellas (grupo 2) que muestra una mayor relación de parentesco con Thermodesulfovibrio (Tomado de Mickucki et al.)


Al parecer estos microorganismos forman un consorcio que les permite usar el sulfato como un catalizador para "respirar" con el ion férrico. De esa forma la reducción del hierro causa la oxidación del azufre y vuelve a formarse sulfato, así pueden metabolizar las limitadas cantidades de materia orgánica que pueda haber en dicho lago subglacial.





Esquema explicando como la microbiota subglacial puede utilizar compuestos orgánicos oxidándolos gracias a usar el sulfato como aceptor de electrones. Posteriormente el azufre reducido es de nuevo oxidado gracias a la reducción del ion férrico a ferroso. El ferroso es soluble y cuando entra en contacto con el oxígeno vuelve a oxidarse a férrico, que es insoluble y forma un precipitado de color rojizo (Modificado a partir de Mickucki et al. )



El agua de dicho lago subglacial no contiene ni una molécula de oxígeno, tiene un pH de 6'2, y se encuentra a -5º C, pero no se congela debido a que tiene una concentración de sales 4 veces superior a la del agua de mar. La cantidad de microorganismos es de 10.000 por mililitro. Se ha calculado que los tiempos de generación de dichos microorganismos es de 300 días, por lo que tan sólo han pasado alrededor de 1 millón de generaciones desde que el lago subglacial quedo encerrado por el hielo. El hábitat de dichos microorganismos es un lugar con agua salobre, sin oxígeno y con abundancia de hierro y azufre. El hallazgo permite entender como fue posible que la vida sobreviviese a los episodios conocidos como "Tierra Bola de Nieve" - períodos en los que el planeta fue totalmente cubierto por los hielos - e incluso permite especular sobre la posibilidad de que pueda haber vida en ambientes tan inhóspitos y fríos como Marte o la luna joviana de Europa, el sueño de cualquier exobiólogo.


Resumen en la revista Nature





Este comentario ha sido elegido para ser publicado en el blog Small Things Considered con el título "The Secret under the Ice"

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