MEXICO

Científicos de la UNAM exploran en ventilas hidrotermales origen de la vida

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20 diciembre, 2019

Ciudad de México.- Algunos metros por debajo del fondo marino, en la cuenca de Guaymas, Sonora, prolífica en ventilas hidrotermales, científicos de la UNAM encontraron estructuras minerales colonizadas por organismos que podrían arrojar información sobre las primeras formas de vida en el planeta.

El hallazgo se realizó a dos mil metros de profundidad bajo el nivel del mar, y los microorganismos encontrados tienen metabolismos tan singulares que ofrecen información sobre cómo se diversificó la vida en el planeta, reportaron en la revista Scientific Reports, de Nature, Carlos Mortera, Fernando Núñez Useche y Carles Canet Miquel, investigadores de esta casa de estudios que participan en el proyecto del International Ocean Discovery Program (IODP).

Usualmente el agua en la zona es muy caliente, con temperaturas de hasta 270 grados, pero en la región estudiada había infiltraciones frías (cold seeps), asociadas a emanaciones de metano; estas características favorecen la presencia de organismos quimiosintéticos que no dependen del oxígeno y que están adaptados a ambientes hostiles, similares a los que pudieron existir durante las primeras etapas de vida del planeta, explicaron.

El hallazgo supone un importante avance en el conocimiento de la zona, que por su complejidad geológica y biológica es considerada un laboratorio natural.

Las ventilas y su microbiota

Las ventilas hidrotermales, ubicadas cerca de los límites entre placas tectónicas, son fisuras en el fondo marino, de las que sale agua que es calentada geotérmicamente, enriquecida con compuestos químicos inorgánicos. Desde la profundidad de la corteza oceánica es expulsada a manera de géiser submarino.

En su artículo, los universitarios presentan los resultados de estudios sobre las interacciones entre la microbiota, los sedimentos y componentes químicos aportados por las ventilas. La cartografía del fondo marino revela detalles geológicos de una zona antes desconocida, que debido a su forma fue llamada Ringvent (ventila de anillo), con aproximadamente 500 metros de diámetro.

Canet Miquel, del Centro de Ciencias de la Atmósfera, expuso que el sitio de exploración se encuentra en un santuario submarino, protegido por el Gobierno de México, y los microorganismos encontrados en la región son formas de vida con metabolismos tan singulares que ofrecen información sobre cómo se diversificó la vida en el planeta.

“Estos lugares, con temperaturas de moderadas a elevadas y un aporte continuo de compuestos químicos inorgánicos, proveen un ambiente similar al que, suponemos, dio origen a la vida o modelos análogos a sistemas biológicos en otros planetas”.

Ringvent es un ecosistema donde la actividad hidrotermal ha generado grandes anomalías térmicas, y la biota hidrotermal incluye gusanos tubulares gigantes, extrañas almejas, caracoles y crustáceos de aspecto amenazador, todos en un equilibrio de interrelaciones, dijo.

“Estos sitios son difíciles de encontrar y caracterizar, pero proporcionan enlaces importantes que hacen falta para comprender la evolución de los sistemas hidrotermales”, precisó Canet Miquel.

Mapa del fondo marino

En 2013, los investigadores de la UNAM fueron invitados por Andreas Teske, de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, al taller «From Mantle to Microbes at a hydrothermal spreading center: Workshop for development of a deep-sea drilling proposal in Guaymas Basin».

Propusieron que antes de utilizar un barco de exploración profunda, como el Challenger (que perfora hasta tres mil metros de sustrato, pero destruye las primeras capas del sedimento marino), se llevarán a cabo dos campañas preliminares de investigación, una con el buque oceanográfico universitario El Puma (2014) y otra con el buque alemán Sonne 241 (2015).

El objetivo era hacer un mapa (cartas batimétricas), a fin de seleccionar sitios para hacer perforaciones y extraer núcleos de sedimentos, destinados a estudios mineralógicos, geoquímicos y biológicos, y sus interacciones, expuso Mortera, del Instituto de Geofísica.

“Este proceso fue clave para comprender el origen de la vida. ¿Cuáles son las condiciones que la sustentan en el hostil subsuelo marino de Guaymas? Si uno va de un punto a otro encuentra condiciones diferentes y diversas especies microbianas. Así, al final se puede abordar el origen de la vida como un conjunto, con las condiciones geológicas y químicas variables”, subrayó.

El también titular del Laboratorio de Cartografía Oceánica, en el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM, recordó que en 2016 el equipo universitario desarrolló un mapa detallado del fondo marino, en el que se señalaron las ventilas hidrotermales y estructuras anulares donde se realizó el estudio recién publicado.

Hacia 2017 extrajeron diversas muestras; 70 kilogramos de fragmentos de ventilas submarinas fueron enviados a Canet Miquel, a quien se le encargó el estudio de la composición mineralógica, química e isotópica de los depósitos minerales submarinos.

Núñez Useche, del Instituto de Geología, detalló que las muestras analizadas fueron extraídas en 2016 y en ellas es posible identificar los orificios centrales de donde emanan los gases y el calor provenientes del subsuelo marino.

“El fluido caliente brota a través del conducto central y genera un patrón concéntrico de minerales, donde lo más externo es lo más antiguo, y lo más interno lo más reciente. Nosotros estudiamos cada una de estas mineralizaciones –composición química y mineral—”, indicó.

En el proyecto también participa Augusto Rodríguez Díaz, del Instituto de Geofísica, y se ha sumado Ligia Pérez Cruz, coordinadora de Plataformas Oceanográficas de la UNAM, quien participa en la campaña de perforación profunda, que proporcionará muestras y datos del subsuelo marino profundo. (UNAM)