05/Jul/05

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Brillo en la oscuridad: bacterias viven de fotosíntesis en el oscuro fondo del océano

Se ha descubierto un microbio en las zonas más profundas y oscuras del océano Pacífico que sobrevive en una forma inusitada para ese ambiente: por fotosíntesis.

(Science News) La nueva especie —que se acaba de describir— fue anunciada en el ejemplar del 28 de junio de Proceedings of the National Academy of Sciences. Para alimentar su metabolismo, utiliza una tenue luz que emiten las chimeneas hidrotermales que brotan del fondo marino.

Se han cultivado bacterias fotosintéticas recogidas en ventiladeros de la profundidad marina, donde medran alimentándose de la leve luz que emiten los fluidos de las fumarolas. Beatty/Univ. of British Columbia

Alrededor de estos ventiladeros (a los que se les suele llamar fumarolas negras), donde los fluidos calentados por vulcanismo surgen de la corteza de la Tierra, vive una gran cantidad de criaturas extrañas. Pero este microbio resulta inesperado aún en el bizarro ecosistema: es el único organismo fotosintético conocido en la Naturaleza que utiliza una fuente lumínica que no es la luz solar.

"Esto expande nuestro panorama de los posibles ambientes en los que se puede producir la fotosíntesis", dijo el bioquímico Robert Blankenship de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe, EEUU.

Con sus colegas cultivó lo que Blankenship describe como unos "organismos hermosos, verde esmeralda" que había en el agua recogida de los ventiladeros del East Pacific Rise (pico del Pacífico Oriental), que se encuentra a unos 2.500 metros bajo la superficie del mar frente a la costa de México.

Ellos habían comenzado hace una década una búsqueda de seres fotosintéticos en las profundidades marinas. Esto fue luego de que la co-autora del artículo, Cindy van Dover del Colegio William and Mary en Williamsburg, Virginia, descubrió que estas chimeneas hidrotermales emiten pequeñas cantidades de luz.

Fumarola típica en el fondo del océano, rodeada de extrañas formas de vida

Del mismo modo que las resistencias de una estufa eléctrica irradian luz, las fumarolas negras brillan tenuemente cuando emerge su fluido, que está a una temperatura de 400° C. La mayor parte de esa luminosidad cae dentro del espectro infrarrojo —que los microbios no pueden absorber—, pero una parte de la luz llega a las frecuencias del espectro visible. Los microbios al parecer se las arreglan para vivir con esa luz, aunque los investigadores apenas si pudieron verla con sus anteojos amplificadores de visión nocturna.

Según los análisis de ADN las bacterias, a las que se ha nombrado como GSB1, pertenecen al grupo de organismos a los que se les llama "bacterias verdes del azufre". Estos microbios fotosintéticos utilizan el azufre en su metabolismo y medran en condiciones de poco oxígeno.

Los fluidos de las chimeneas, justamente, tienden a ser ricos en azufre y pobres en oxígeno.

Todas las bacterias verdes del azufre poseen sofisticadas moléculas colectoras de luz. "Son las campeonas de la fotosíntesis de luz tenue", dice Blankenship. "Tiene sentido que sea éste el grupo encontrado en ese medioambiente".

Según John Allen, de la Universidad Queen Mary de Londres, los investigadores especulan que estos organismos han desarrollado la fotosíntesis desde el inicio a partir de la luz hidrotermal, y no de la luz solar. "La fotosíntesis podría ser mucho más antigua que lo que piensa la mayoría de la gente", dice.

Pero el análisis de ADN sugiere que la nueva bacteria es una prima, y no un antepasado, de las modernas bacterias verdes del azufre que viven en entornos marinos pobres en oxígeno, pero iluminados por luz solar.

Como estas bacterias están mejor equipadas para recoger la luz solar que la infrarroja, es probable que los ancestros de la nueva bacteria hayan desarrollado su fotosíntesis en regiones con luz solar, dijo el co-autor J. Thomas Beatty, de la Universidad de la Columbia Británica en Vancouver. Y unas pocas bacterias pudieron descender hasta las chimeneas hidrotermales del fondo marino, hallando allí un nuevo hogar.

Como los organismos sobreviven al menos dos semanas como máximo en aguas abiertas y el hábitat más cercano que los podría sostener, que es rico en azufre y pobre en oxígeno, se encuentra a 2.250 kilómetros de distancia, Beatty cree que los organismos del East Pacific Rise dependen para vivir, de hecho, del resplandor de las chimeneas.

"Donde hay luz, hay fotosíntesis; ésta es la lección que nos llevamos al hogar", dice Blankenship.