En las profundidades de las antiguas cuevas de lava de Hawái, los científicos han descubierto especies de bacterias completamente desconocidas. Estos descubrimientos son extraordinarios en sí mismos, pero también permiten comprender cómo puede existir la vida en condiciones extremas, como en Marte.
Las cuevas de lava de Hawái contienen muchas más especies de bacterias de las que los científicos pensaban hasta ahora, escriben en un nuevo estudio publicado en Frontiers in Microbiology. Representan un ejemplo de vida en entornos extremos como los de Marte y los de la Tierra primitiva hace mucho tiempo, continúa. Los investigadores estudiaron la diversidad e interacción dentro de los ecosistemas microbianos encontrados. Uno de los resultados sorprendentes fue que había un grupo de bacterias, las Chloroflexi, que a menudo actuaban como especie "central". Esto significa que están vinculadas a muchas otras especies y suelen desempeñar un papel ecológico clave en la comunidad bacteriana.
Materia negra
"Es posible que haya géneros antiguos de bacterias, como la cepa Chloroflexi, que tengan un papel ecológico importante", afirma la investigadora principal, Rebecca Prescott, del Centro Espacial Johnson de la NASA y de la Universidad de Hawái. "Los Chloroflexi son un grupo de bacterias extremadamente diverso con muchas funciones diferentes en todo tipo de ambientes, pero han sido poco estudiados, por lo que no sabemos qué hacen en estas comunidades. Algunos científicos llaman a estos grupos "materia negra microbiana", o sea, los microorganismos invisibles y nunca estudiados de la naturaleza."
Vida volcánica invisible
Para hacerse una idea del desarrollo de las comunidades bacterianas, Prescott y sus colegas tomaron 70 muestras de diversos lugares de las cuevas de lava y sus alrededores, como fumarolas activas, túneles de lava más antiguos y más jóvenes y cuevas de menos de 400 años y de entre 500 y 800 años. Observaron la diversidad y la cantidad de grupos bacterianos en cada muestra. Las redes de otras bacterias que se encontraron allí también permitieron conocer cómo interactuaban estos microbios entre sí.
Los investigadores esperaban que la menor diversidad se encontrara en las condiciones más duras (los lugares geotérmicos) y más en los túneles de lava más habitables. Aunque esto era cierto, el equipo se sorprendió al descubrir que las interacciones entre las comunidades bacterianas eran más complejas en las condiciones más duras que en los lugares con mayor diversidad. "Esto nos lleva a la pregunta de si un ambiente extremo ayuda a crear una comunidad microbiana más interactiva con microorganismos que son más dependientes unos de otros", dijo Prescott. "Y si es así, ¿qué hay en estos lugares extremos que hace que eso ocurra?"
Dado que el Chloroflexi y otra cepa llamada Acidobacteria estaban presentes en todos los sitios, pueden desempeñar un papel importante en estas comunidades bacterianas. Sin embargo, estos no eran los mayores grupos de bacterias. Además, las comunidades individuales de los distintos lugares mostraron una gran variación en la diversidad y complejidad de las interacciones microbianas. Al contrario de lo que pensaban los investigadores, los grupos bacterianos más abundantes, las Oxifotobacterias y las Actinobacterias, no eran en su mayoría especies centrales, por lo que quizás son muchas, pero su papel es menos importante para la estructura general de la comunidad bacteriana.
Más preguntas que respuestas
El estudio aún no puede determinar adecuadamente las especies bacterianas ni su función en la comunidad. Para ello, es necesario seguir investigando. "En general, este estudio pone de manifiesto la importancia de estudiar los microbios en compañía de otras especies y no de forma aislada en un laboratorio", dijo Prescott. "En el mundo real, los microbios no crecen de forma aislada. En cambio, crecen, viven e interactúan con muchos otros microbios en un mar de señales químicas de esos otros microbios. Esto puede cambiar su expresión genética y tener un efecto en sus tareas en la comunidad".
El estudio de las especies bacterianas en un entorno volcánico, como se ha mencionado, puede darnos más información sobre la vida en condiciones duras, como las que prevalecían durante la existencia temprana de la Tierra y posiblemente en Marte. Pero también es útil, por ejemplo, para entender cómo los microbios modifican la roca volcánica (basalto) en la Tierra. Además, la investigación puede desempeñar un papel en la biotecnología, entre otras cosas.