Microbios dentro de penachos de fumarolas hidrotermales

En el fondo del mar, allá donde están los límites de las placas tectónicas, surgen fluidos calientes, conformando surtidores conocidos como fumarolas hidrotermales y con otros nombres. Estos fluidos carecen de oxígeno y contienen grandes cantidades de metales como hierro, manganeso o cobre. Algunos también pueden transportar sulfuros, metano e hidrógeno. Cuando el agua caliente se mezcla con el agua de mar circundante, fría y oxigenada, se forman los llamados penachos hidrotermales, que contienen partículas de sulfuro metálico similares al humo. Estos penachos se elevan a cientos de metros del fondo marino y se dispersan a miles de kilómetros de su origen. Los penachos hidrotermales pueden parecer un lugar inhóspito para servir de hogar de seres vivos. Sin embargo, hay bacterias que prosperan dentro de tales penachos, según revela ahora un estudio.

La investigación la ha llevado a cabo el equipo de Massimiliano Molari y Antje Boetius, ambos del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen, Alemania.

Los autores del estudio analizaron en detalle bacterias del género Sulfurimonas. Antes de este estudio, solo se sabía que tales bacterias crecen en entornos con poco oxígeno, pero en ocasiones también se habían detectado secuencias genéticas en penachos hidrotermales. Como el nombre del género sugiere, esas bacterias obtienen energía A partir de sulfuros. Se suponía que tales microbios habían sido arrastrados hasta esos lugares “imposibles” desde los sitios en los que vivían. Pero Molari y sus colegas se preguntaron si los penachos podrían ser en realidad un entorno adecuado para que algunos miembros del género Sulfurimonas prosperasen allí.

A fin de poder responder a esa pregunta, el equipo de Molari viajó a penachos hidrotermales del océano Ártico central y del océano Atlántico Sur.

Molari y sus colegas tomaron muestras de penachos hidrotermales en zonas extremadamente remotas que nunca antes habían sido estudiadas. Extraer muestras de tales penachos hidrotermales es muy complicado, ya que no son fáciles de localizar. El muestreo se hace aún más difícil cuando el penacho se encuentra a profundidades de más de 2.500 metros y bajo el hielo marino del océano Ártico, o dentro de las zonas más tormentosas del océano Antártico, tal como enfatiza Boetius, que fue la científica jefe en algunas misiones al Ártico. A bordo del buque de investigación Polarstern, los expedicionarios consiguieron recoger muestras y dentro de esta agua estudiaron la composición de la población de bacterias y su metabolismo.

Una fumarola hidrotermal negra. (Foto: HACON cruise 2021, REV Ocean)

Molari y sus colegas identificaron una nueva especie de Sulfurimonas llamada USulfurimonas pluma (la "U" significa "no cultivada") que habita en los penachos hidrotermales. Sorprendentemente, este microorganismo utiliza hidrógeno del penacho como fuente de energía, en vez de sulfuros. Los científicos también investigaron el genoma de los microbios y descubrieron que era muy reducido, pues carecía de genes típicos de sus parientes, aunque estaba bien equipado con otros genes que les permitían crecer en este entorno tan dinámico y potencialmente hostil.

El estudio se titula “A hydrogenotrophic Sulfurimonas is globally abundant in deep-sea oxygen-saturated hydrothermal plumes”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Microbiology. (Fuente: NCYT de Amazings)