En entornos ultramáficos y reductores, la formación de proteínas microbianas puede liberar energía.
Crédito: Expedición Pacific Ring of Fire 2004, Oficina de Exploración Oceánica de la NOAA; Dr. Bob Embley, NOAA PMEL, científico jefe , CC BY 2.0.
Fuente: Revista de Investigación Geofísica: Biogeociencias
Los vecindarios de aguas profundas alrededor de los puntos calientes hidrotermales son parte de la productividad, especialmente en comparación con la mayoría del fondo marino. El calor, los minerales, los gases disueltos y las presiones que se encuentran en estos puntos calientes proporcionan entornos ricos en los que pueden prosperar las comunidades microbianas.
En estas duras condiciones con químicos en remolino, los compuestos orgánicos pueden formarse a partir de materiales inorgánicos, liberando energía en el camino, que es lo opuesto a las condiciones más familiares en la superficie de la Tierra, en las que la energía se consume para formar materiales orgánicos. Las bacterias obtienen energía al reducir el dióxido de carbono con hidrógeno para producir metano y agua, un proceso llamado metanogénesis autotrófica.
En un nuevo estudio realizado por Dick y Shock, los investigadores analizaron dónde más se podría liberar energía en ecosistemas hidrotermales ultramáficos y qué podría significar eso para la vida en estos entornos biogeoquímicos complejos. Observaron los respiraderos hidrotermales en la Dorsal del Atlántico Medio (el campo de respiraderos llamado Rainbow que está alojado en rocas ultramáficas) y un respiradero en el límite de Juan de Fuca en el Pacífico (un campo de respiraderos alojado en basalto llamado Endeavour). Los investigadores observaron casi 1.800 proteínas de Methanocaldococcus jannaschii, un miembro de Archaea que se encuentra en los respiraderos hidrotermales, y analizaron las reacciones de metanogénesis autotrófica y las reacciones generales de síntesis de aminoácidos en ambos lugares de ventilación.
Descubrieron que la metanogénesis fue impulsada por el gran desequilibrio de productos químicos que resultan de la mezcla de fluidos hidrotermales y agua de mar. El equipo descubrió que en los sistemas ultramáficos, la energía se libera en la síntesis de proteínas en un amplio rango de temperaturas. Sin embargo, no se encontró lo mismo para los respiraderos alojados en basalto, donde los rangos de temperatura eran más pequeños para la metanogénesis y la síntesis de proteínas no libera energía.
Teniendo en cuenta estos hallazgos, los investigadores señalan que los sistemas hidrotermales particulares son puntos calientes para la proliferación microbiana. Señalan que en sistemas muy reducidos, la forma en que se sintetizan las proteínas y se libera la energía puede decirles mucho a los investigadores sobre cómo los ciclos biogeoquímicos podrían haber impulsado el surgimiento de la vida en las profundidades del mar. ( Revista de Investigación Geofísica: Biogeociencias, https://doi.org/10.1029/2021JG006436, 2021).
Fuente: Eos, Magazine of the American Geophysical Union (AGU).
Artículo original:
Derouin, S. (2022), Los microbios hidrotermales pueden ser productores de energía verde, Eos, 103, https://doi.org/10.1029/2022EO220020. Publicado el 7 de Enero de 2022. Texto © 2022. AGU. CC BY-NC-ND 3.0.
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