Las oscuras profundidades del subsuelo de Río Tinto albergan cianobacterias vivas

En concreto, los investigadores, liderados por el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), han detectado la presencia de cianobacterias vivas en el subsuelo profundo del macizo rocoso de la Faja Pirítica Ibérica en Río Tinto, Huelva, una zona considerada por la astrobiología como un análogo terrestre de Marte.

Los resultados de esta investigación se publicaron en un artículo en la revista PNAS. Las cianobacterias son microorganismos fotosintéticos muy versátiles y hasta ahora su rango ecológico parecía estar restringido a ambientes con presencia al menos ocasional de luz solar, recuerda el Centro de Astrobiología (CAB) en una nota.

Sin embargo, este estudio constata su presencia a más de 600 metros de profundidad; según Víctor Parro, del CAB y uno de los firmantes del artículo, hasta ahora no se habían encontrado cianobacterias pegadas al sustrato rocoso y en estado viable a esa profundidad.

"Anteriormente se habían visto en sedimentos o en aguas subterráneas profundas, pero sin poderse determinar si estaban o pasaban por ahí", explica a Efefuturo este astrobiólogo.

Para Parro, este trabajo ayudará a entender la biología y la capacidad de adaptación de uno de los microorganismos más antiguos del planeta, particularmente cómo viven en la oscuridad profunda en ausencia de oxígeno, y a comprender la forma de vida de los ancestros no fotosintéticos de las cianobacterias.

Asimismo, puede ayudar a evaluar su presencia en el subsuelo de otros planetas, como Marte, donde habitar la superficie es muy complicado por sus condiciones extremas de radiación y temperaturas bajas. Dos perforaciones para buscar cianobacterias.

Para llegar a sus conclusiones, los investigadores obtuvieron diversas muestras mediante dos perforaciones dentro del proyecto IPBSL (Iberian Pyrite Belt Subsurface Life, vida subterránea en la Faja Pirítica Ibérica-FPI). Este proyecto, realizado por el CAB entre 2010 y 2015, tenía como objetivo caracterizar la geomicrobiología de los ecosistemas profundos de esta zona.

Los testigos extraídos fueron analizados con un biochip detector de signos de vida que se desarrolla actualmente en el CAB para la exploración planetaria -llamado sistema SOLID-LDChip-, y los científicos constataron desde el primer momento indicios inmunológicos de la presencia de cianobacterias, asegura el centro español.

El resultado inicial de los análisis fue confirmado posteriormente por otras técnicas, como la secuenciación de ARN extraído de las rocas analizadas y la visualización de las cianobacterias mediante microscopía con sondas fluorescentes específicas.

Posteriormente, la secuenciación de todo el ADN extraído de cada una de las dos muestras a diferentes profundidades, 420 y 607 metros, permitió a los investigadores confirmar definitivamente la presencia de cianobacterias. ¿Cuál es la fuente de energía? ¿Y si no hay luz, cuál es la fuente de energía de estas cianobacterias tan profundas?

En la superficie, las cianobacterias obtienen la energía de la luz solar para poder hacer la fotosíntesis, como las plantas; de hecho, apunta Parro, estos microorganismos "inventaron" la fotosíntesis oxigénica (que produce oxígeno) hace más de 2.500 millones de años.

Como en el subsuelo profundo no hay luz, una fuente de energía muy buena y directa es el H2 (hidrógeno molecular) que producen los minerales, y en sus análisis los investigadores identificaron los genes de al menos dos enzimas -hidrogenasas- que serían las responsables de usar el H2 natural como fuente de energía.

Para conseguir esta fuente de energía las cianobacterias subterráneas se aprovechan de un sistema que, paradójicamente, las que están en la superficie usan como "válvula de seguridad" natural para protegerse del exceso de luz. En la superficie este sistema es el encargado de desviar la energía sobrante hacia el exterior de la célula, transmitiendo electrones a sustancias como metales oxidados o materia orgánica.

En las profundidades, las cianobacterias activan este sistema permitiéndoles obtener energía independiente de la luz: "en lugar de oxígeno, estas cianobacterias respiran metales oxidados -de hierro o manganeso-", resume Parro.