Estudian las reglas de la vida en la cuenca de Cuatro Ciénagas

DICYT La cuenca de Cuatro Ciénegas, ubicada en el desierto de Chihuahuan en México, fue una vez un mar poco profundo que se aisló del Golfo de México hace unos 43 millones de años. Esta cuenca tiene la inusual característica de ser particularmente pobre en nutrientes y albergar un 'mundo perdido' de muchos microbios acuáticos de antiguos ancestros marinos.

Debido a estas características, es un lugar invaluable para que los investigadores estudien y comprendan cómo pudo haber existido la vida en otros planetas de nuestro sistema solar. En un estudio reciente publicado en la revista eLIFE, un equipo de investigadores, que incluye como autores principales a Jordan Okie, de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de la Universidad Estatal de Arizona, y a Jim Elser, de la Facultad de Ciencias de la Vida, realizó experimentos en la cuenca de Cuatro Ciénegas. Su objetivo era arrojar luz sobre cómo las características fundamentales del genoma de un organismo (su tamaño, la forma en que codifica la información y la densidad de la información) afectan su capacidad de prosperar en un entorno extremo.

"Esta área es tan pobre en nutrientes que muchos de sus ecosistemas están dominados por microbios y pueden tener similitudes con los ecosistemas de la Tierra primitiva, así como con los ambientes más húmedos del pasado en Marte que pueden haber sostenido la vida", afirma Okie.

Para su experimento, los investigadores realizaron monitoreo de campo, muestreo y química del agua de rutina durante 32 días en un estanque poco profundo y pobre en nutrientes llamado Lagunita en la cuenca de Cuatro Ciénegas.

Primero, instalaron ecosistemas en miniatura que sirvieron como grupo de control y permanecieron separados del resto del estanque. Luego agregaron una solución de fertilizante que era rica en nitrógeno y fósforo para aumentar el crecimiento microbiano en el estanque. Al final del experimento, examinaron cómo cambió la comunidad en el estanque en respuesta a los nutrientes adicionales, enfocándose en su capacidad para procesar información bioquímica dentro de sus células.

El profesor asociado del Instituto J. Craig Venter, Christopher Dupont, autor principal del estudio, declaró: "Presumimos que los microorganismos encontrados en entornos oligotróficos (bajos en nutrientes) dependerían, necesariamente, de estrategias de bajos recursos para la replicación del ADN , transcripción de ARN y traducción de proteínas. Por el contrario, un entorno copiotrófico (alto en nutrientes) favorece las estrategias intensivas en recursos ".

Finalmente, descubrieron que, de hecho, una comunidad enriquecida con nutrientes se convirtió en dominada por especies que podían procesar información bioquímica a un ritmo más rápido, mientras que la comunidad original de bajos nutrientes albergaba especies con costos reducidos de procesamiento de información bioquímica.

Un estudio único

"Este estudio es único y poderoso porque toma ideas del estudio ecológico de organismos grandes y las aplica a comunidades microbianas en un experimento de ecosistema completo", dice Elser. "Al hacerlo, pudimos, quizás por primera vez, identificar y confirmar que existen rasgos fundamentales del genoma asociados con respuestas microbianas sistemáticas al estado de los nutrientes del ecosistema, sin tener en cuenta la identidad de las especies de esos microbios".

Lo que esto puede sugerir para la vida en otros planetas es que los organismos, sin importar dónde se encuentren, deben tener una maquinaria de procesamiento de información ajustada a los recursos clave que los rodean. A su vez, el suministro de estos recursos dependerá del entorno planetario. "Esto es muy emocionante, ya que sugiere que existen reglas de vida que deberían ser generalmente aplicables a la vida en la Tierra y más allá", dice Okie.