Bacterias prosperan en el 'humo' de los volcanes submarinos

Fumarola negra Encélado en el Campo de Ventilación Aurora - HACON CRUISE 2021, REV OCEAN

   MADRID, 9 Mar. (EUROPA PRESS) -

   Determinadas bacterias so capaces de vivir en las profundidades del océnano, en los límites de las placas tectónicas, donde surgen fluidos calientes de los llamados respiraderos hidrotermales.

   Estos entornos carecen de oxígeno y contienen grandes cantidades de metales como hierro, manganeso o cobre, e incluso sulfuros, metano e hidrógeno, revela una nueva investigación publicada en la revista 'Nature Microbiology'.

   Cuando el agua caliente se mezcla con la fría y oxigenada agua de mar circundante, se forman los llamados penachos hidrotermales, que contienen partículas de sulfuro metálico similares al humo. Estos penachos se elevan a cientos de metros del fondo marino y se dispersan a miles de kilómetros de su origen. Las plumas hidrotermales pueden parecer un lugar precario para sentirse como en casa, pero ello no impide que ciertas bacterias florezcan allí mismo.

   "Analizamos en detalle las bacterias del género Sulfurimonas --explica el primer autor, Massimiliano Molari, del Instituto Max Planck de Microbiología Marina de Bremen (Alemania)--. Hasta ahora sólo se sabía que estas bacterias crecían en ambientes con poco oxígeno, pero en ocasiones también se habían detectado secuencias genéticas en plumas hidrotermales. Como su nombre indica, se sabe que utilizan la energía del sulfuro", recuerda en un comunicado.

   "Se suponía que eran arrastradas hasta allí desde entornos asociados a los respiraderos del fondo marino, pero nos preguntamos si las plumas podrían ser en realidad un entorno adecuado para algunos miembros del grupo Sulfurimonas", añade.

   Junto con colegas del Instituto Alfred Wegener, el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina de Bremerhaven (AWI) y el Centro MARUM de Ciencias del Medio Marino de la Universidad de Bremen, Molari emprendió así un difícil viaje de muestreo a plumas hidrotermales del Ártico Central y el Océano Atlántico Sur.

   "Tomamos muestras de plumas en zonas extremadamente remotas de dorsales de extensión ultralentas que nunca antes se habían estudiado. Recoger muestras de plumas hidrotermales es muy complicado, ya que no son fáciles de localizar. El muestreo se hace aún más difícil cuando la pluma se encuentra a más de 2.500 metros de profundidad y bajo el hielo marino del Ártico, o dentro de las zonas tormentosas del Océano Antártico", explica Antje Boetius, jefa de grupo del Instituto Max Planck de Microbiología Marina y directora del AWI, que fue la científica jefe de las misiones en el Ártico.

   A bordo del buque de investigación Polarstern, los científicos consiguieron recoger muestras y, dentro de esta agua, estudiaron la composición y el metabolismo de las bacterias.

   Molari y sus colegas identificaron una nueva especie de Sulfurimonas llamada 'USulfurimonas pluma' (el superíndice "U" significa sin cultivar) que habita en las plumas hidrotermales frías y saturadas de oxígeno. Sorprendentemente, este microorganismo utilizaba hidrógeno de la pluma como fuente de energía, en lugar de sulfuro.

   Los científicos también investigaron el genoma de los microbios y descubrieron que era muy reducido, ya que le faltaban genes típicos de sus parientes, pero estaba bien equipado con otros que le permitían crecer en este entorno dinámico.

   "Creemos que la pluma hidrotermal no sólo dispersa microorganismos de los respiraderos hidrotermales, sino que también podría conectar ecológicamente el océano abierto con los hábitats del fondo marino. Nuestro análisis filogenético sugiere que USulfurimonas pluma podría haber derivado de un antepasado asociado a una chimenea hidrotermal, que adquirió una mayor tolerancia al oxígeno y luego se dispersó por los océanos. Sin embargo, aún queda mucho por investigar", afirma Molari.

   Un examen de los datos genómicos de otras plumas reveló que USulfurimonas pluma crece en estos ambientes en todo el mundo. "Obviamente, han encontrado un nicho ecológico en las plumas hidrotermales frías, saturadas de oxígeno y ricas en hidrógeno --destaca Molari--. Eso significa que tenemos que replantearnos nuestras ideas sobre el papel ecológico de las Sulfurimonas en el océano profundo: podrían ser mucho más importantes de lo que pensábamos".