La clave para la vida temprana en estos microbios inusuales.

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Un nuevo estudio ha revelado cómo un grupo de microbios de aguas profundas proporciona pistas sobre la evolución de la vida en la Tierra, según un documento reciente. La revista ISME. Los investigadores utilizaron métodos moleculares de vanguardia para estudiar estos microbios, que prosperan en los fluidos calientes y sin oxígeno que fluyen a través de la corteza terrestre.

Llamado Hydrotherharma, este grupo de microbios vive en un ambiente tal que nunca se han cultivado en un laboratorio para su estudio. Un equipo de investigación del Laboratorio Bigelow para Ciencias Oceánicas, la Universidad de Hawai en Manoa y el Instituto del Genoma de la Energía del Instituto de Energía evitaron el problema del cultivo con métodos de secuenciación genética denominados genómicos informacion genetica Encontraron que la hidrotermia se puede obtener procesando monóxido de carbono y sulfato, que es una estrategia metabólica pasada por alto. Los microbios utilizan este proceso para crecer como una forma de quimiosíntesis.

"La mayoría de la vida en la tierra es microbiana, y la mayoría de los microbios nunca se han cultivado", dijo Beth Orcutt, investigadora científica senior del Laboratorio Bigelow y una de las autoras principales del estudio. "Estos hallazgos enfatizan la importancia de una proporción tan grande de funciones de la vida".

El análisis de los genomas hidrotermales reveló que estos microbios pertenecen al grupo de vida unicelular conocido como arqueas y evolucionaron en una etapa temprana de la historia de la vida en la Tierra, al igual que sus procesos metabólicos inusuales. Estas observaciones sugieren que la corteza oceánica subsuperficial es un hábitat importante para comprender cómo evolucionó la vida en la Tierra y posiblemente en otros planetas.

Los investigadores también encontraron evidencia genética de que Hydrotherchaechaeota tiene la capacidad de moverse por su cuenta. La motilidad ofrece una valiosa estrategia de supervivencia para el ambiente que llaman hogar, que tiene un suministro limitado de nutrientes esenciales para la vida.

"El estudio de estos microbios únicos nos puede dar una idea de la historia de la Tierra y el potencial de las estrategias de vida en otros planetas", dijo Stephanie Carr, primera autora del artículo e investigadora postdoctoral con Orcutt, que ahora es profesora asistente en Hartwick. la universidad. "Sus estrategias de supervivencia los hacen increíblemente versátiles y desempeñan un papel importante y pasado por alto en los entornos subsuperficiales donde viven".

En 2011, Orcutt y otros científicos del proyecto navegaron hasta el flanco de la cresta de Juan de Fuca, una cresta en medio del océano frente a la costa de Washington, donde dos placas oceánicas se están separando y generando una nueva corteza oceánica. Utilizaron el robot de inmersión profunda Woods Oceanographic Institution Hole, Jason, para viajar 2.6 al fondo marino y recolectar muestras del fluido que fluye a través de la profunda corteza.

Estos fluidos de la corteza contenían microbios que nunca se habían estudiado. Trabajando en colaboración con el Instituto del Instituto del Genoma de la Energía, los investigadores y los microbios en el Centro del Genoma de Célula Única en el Laboratorio Bigelow. Este centro de investigación de vanguardia está dirigido por Ramunas Stepanauskas, científico investigador principal y autor de estudios. El equipo del proyecto también analizó los microbios utilizando metagenómica, una técnica que extrae información genómica directamente de muestras ambientales. Estos análisis proporcionaron información sobre los planos genéticos de Hydrotheramchaeota, su relación con otras arqueas y las estrategias que han desarrollado para sobrevivir en el subsuelo.

Los investigadores desarrollarán este descubrimiento cuando regresen a Fuca Ridge en mayo 2019 para continuar investigando los microbios extremos que crecen debajo del fondo marino. Orcutt conducirá un crucero utilizando el ROV Jason con este equipo de investigadores para explorar más a fondo el entorno del subsuelo, aprovechando los fondos de la Fundación Nacional de Ciencia y la NASA.

"Los microbios que viven 'enterrados vivos' debajo del lecho marino son realmente intrigantes para nosotros, ya que pueden sobrevivir con bajas cantidades de energía", dijo Orcutt. "Esperamos poder hacer esto, podemos imaginar cómo podría existir la vida en otros planetas".