Más de 10 millas en el interior del Parque Nacional de Yellowstone, en el borde de la caldera, vive una comunidad de gran altitud tan diversa que los científicos de la Universidad Estatal de Montana lo llaman "increíble, único y verdaderamente extraño".
La comunidad de microorganismos vive en un manantial azul zafiro de 8,600 pies sobre el nivel del mar en la División Continental. Es una piscina donde los gases volcánicos se elevan para mezclarse con el deshielo y el agua de lluvia, un fenómeno que permite niveles excepcionalmente altos de diversidad, dijo DanColman, profesor asistente de investigación en el Departamento de Microbiología e Inmunología en la Facultad de Agricultura y la Facultad de Letras y Ciencia.
Colman encontró más biodiversidad microbiana en una muestra en miniatura de la que está presente si se combinara toda la biodiversidad animal y vegetal en Yellowstone. Algunas eran Bacterias y otras Archaea, dos de los tres dominios de la vida, y menos dela mitad de ellos habían sido detectados anteriormente en sistemas hidrotermales. Algunos incluso pueden ser parientes modernos de microbios antiguos, que potencialmente ofrecen lecciones sobre la vida en la Tierra primitiva y el potencial de vida en otros planetas.
"Creemos que este trabajo tiene algunas implicaciones bastante amplias que abarcan varias disciplinas", dijo Colman, autor principal de un artículo científico que explicó los hallazgos de MSU en las aguas termales conocidas como Smoke Jumper 3 o SJ3.
El documento fue publicado el 8 de febrero en la revista en línea Comunicaciones de la naturaleza . Los coautores fueron el profesor asociado Eric Boyd y el estudiante de doctorado Melody Lindsay, ambos en el Departamento de Microbiología e Inmunología.
Boyd dijo que el documento es único en el sentido de que no solo describe la diversidad encontrada en una fuente termal; también explica las condiciones que permitieron que esa diversidad se desarrolle y se mantenga.
"Mucha gente está interesada en descubrir la diversidad. Ese es el objetivo final. Eso es admirable", dijo Boyd. "Lo que Dan quería saber es por qué. Por qué tenemos tanta diversidad y por qué algunos manantiales son más diversos que¿otros?"
Colman atribuye esa diversidad a la geoquímica única de Smoke Jumper Geyser Basin, especialmente SJ3. Dijo que SJ3 es el lugar perfecto para comenzar a comprender cómo los procesos geológicos conducen a gases volcánicos elevados en los sistemas hidrotermales y cómo eso, a su vez,apoya la vida microbiana que depende de las fuentes químicas de energía en lugar de la energía de la luz.
"Mostramos que se debe a su ubicación geográfica y, por no mencionar, que se encuentra en la cima de uno de los volcanes activos más grandes del mundo", dijo. "SJ3 se encuentra a gran altura en la División Continental, características que evitanlos acuíferos hidrotermales profundos llegan a esta área "
Colman dijo que SJ3 y otros manantiales similares son alimentados por altos volúmenes de gases volcánicos que se generan al hervir las aguas hidrotermales a medida que se elevan hacia la superficie. Estos gases pueden mezclarse con aguas cercanas a la superficie, como la lluvia reciente o la nieve derretida.
Señaló que el gas volcánico que termina en SJ3 es muy diferente de los gases que están presentes en nuestra atmósfera porque carece de oxígeno. Por el contrario, el gas volcánico está enriquecido en hidrógeno, metano y monóxido de carbono, mientras que el agua eslos infiltrados están muy oxidados o ricos en oxígeno. La mezcla de estos diferentes tipos de fluidos probablemente mejora las condiciones que pueden soportar la vida microbiana, lo que lleva a una mayor diversidad y brinda nuevas oportunidades para aprovechar su entorno "gaseoso".
Comparando SJ3 con un buffet, Colman dijo: "Al igual que una mayor variedad de alimentos atrae a más y diferentes tipos de personas, también lo hace una fuente termal que ofrece una variedad de condiciones químicas".
Entonces, ¿por qué los investigadores de MSU se enfocaron en esta fuente termal en particular cuando Yellowstone tiene 14,000 fuentes termales que podrían haber investigado?
Durante mucho tiempo interesado en el papel del hidrógeno en el apoyo a los microbios que obtienen su energía de los productos químicos en lugar de la luz, Boyd dijo que las aguas termales Smoke Jumper y las otras aguas termales del parque fueron encuestadas en los años 20 y principios de los 30 por científicos del Instituto Carnegie de WashingtonPublicaron sus hallazgos en 1935, y más tarde el trabajo del Servicio Geológico de los Estados Unidos señaló volúmenes especialmente altos de gas volcánico en la Cuenca del Géiser Smoke Jumper. Sabiendo esto, Boyd y otros cuatro pasaron un día en Yellowstone en julio de 2014, recolectando muestras deSJ3 y tres aguas termales cercanas.
"Solo mirar una fuente termal no necesariamente te dice cuán biodiverso es", dijo Boyd. "Pero tan pronto como medimos el pH de la fuente y tomamos otras medidas, supimos que estábamos probando una fuente única."
Colman dijo que tomó aproximadamente otros tres años ejecutar las pruebas de secuenciación genética y analizar los resultados que revelaron la diversidad de la comunidad microbiana. La mayoría de las aguas termales contienen un par de tipos de organismos microbianos. Este tenía representantes de casi la mitad de todoslos grupos conocidos de microorganismos que viven en la Tierra, incluidas docenas y docenas de linajes arqueológicos y bacterianos no cultivados.
"Además, muchos de los linajes que detectamos en SJ3 han recibido recientemente una atención significativa debido a su potencial para informar sobre la evolución de la metanogénesis la creación biológica de metano, además de los tipos de metanógenos previamente desconocidos y la ramificación profundaLos linajes microbianos asociados con los entornos subterráneos y muchos otros linajes enigmáticos ", dijo Colman." Es probable que estudios adicionales de tales sistemas y los organismos intrigantes dentro de ellos produzcan información adicional importante sobre la ecología microbiana y arrojen nueva luz sobre su papel en elevolución de procesos biogeoquímicos "
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Montana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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