Fuentes de energía antiguas: los microbiólogos descifran la vida en el pasado

Fuentes de energía antiguas: los microbiólogos descifran la vida en el pasado

Un equipo interdisciplinario de microbiólogos y geólogos ha logrado avances significativos en el estudio de las primeras formas de vida en la Tierra. En un artículo recientemente publicado en la revista Nature Ecology & Evolution, los científicos documentan sus experimentos de laboratorio que simularon las condiciones que existían en la Tierra hace unos cuatro mil millones de años. El estudio se centró en los “fumadores negros”, las fuentes hidrotermales que se encuentran en las profundidades de los océanos. Este entorno puede haber desempeñado un papel crucial en el surgimiento de la vida porque alberga procesos químicos únicos.

En los experimentos, los investigadores crearon los llamados "jardines químicos", que representan versiones en miniatura de los fumadores negros. Estas estructuras artificiales permiten recrear reacciones químicas que ocurren en las profundidades del mar, en particular la reacción entre el hierro y el azufre que conduce a la formación de minerales de sulfuro de hierro. Esto produce gas hidrógeno (H2), una fuente potencial de energía para los microorganismos. Esta producción de hidrógeno puede haber sido importante para sustentar a los microbios que lo necesitan para producir metano.

Crecimiento de arqueas en ambientes simulados.

Una preocupación central del estudio fue comprender si el gas hidrógeno producido en el laboratorio es suficiente para permitir el crecimiento de arqueas metanogénicas. Estos microbios especiales son capaces de producir metano, proporcionando pistas sobre las primeras formas de vida. El equipo probó el crecimiento de arqueas metanogénicas en condiciones sin oxígeno en Chemical Gardens.

Se eligió Methanocaldococcus jannaschii como organismo modelo para los experimentos. Los resultados fueron reveladores: las arqueas mostraron un crecimiento exponencial y sobreexpresaron genes responsables del metabolismo del acetil-CoA. Esta capacidad de los microbios para utilizar gas hidrógeno como fuente de energía demuestra la adaptabilidad de las primeras formas de vida a entornos extremos.

Importancia de los resultados para comprender la Tierra primitiva

La investigación muestra que las células permanecieron cerca de partículas de mackinawita, lo que coincide con los hallazgos geológicos realizados en antiguos respiraderos hidrotermales. Este descubrimiento sugiere que las reacciones químicas que ocurren durante la precipitación de minerales de sulfuro de hierro generaron suficiente energía para que las primeras células sobrevivieran. Los autores del estudio sostienen que esta forma de metanogénesis de hidrógeno puede representar el método evolutivamente más antiguo conocido para producir energía.

Al combinar resultados experimentales y evidencia geológica, este estudio contribuye a la comprensión general del surgimiento de la vida en la Tierra. Los hallazgos también podrían servir de base para futuras investigaciones sobre la vida en entornos extremos en otros cuerpos celestes. Se puede encontrar más información sobre los antecedentes y detalles de esta investigación en el sitio web de Universidad de Ratisbona, IMW Maguncia y Naturaleza.com para encontrar.