Los respiraderos activos del sistema hidrotermal de la “Ciudad Perdida” de la Tierra podrían ser similares a las características que se encuentran en los océanos de Europa y Encelado.
En las aguas profundas de los océanos de la Tierra, los científicos han descubierto una nueva especie de bacteria que florece en las plumas de las aguas termales submarinas.
Es probable que tales aguas termales también existan en mundos oceánicos como la luna Europa de Júpiter y el satélite de Saturno Encelado, por lo que estas observaciones agudizan nuestra comprensión de las formas que la vida extraterrestre podría tomar en esas lunas, dicen los astrónomos.
La bacteria recién descubierta, Sulfurimonas pluma, pertenece a una familia de organismos que hasta la fecha solo se conocían de los respiraderos volcánicos en los fondos marinos de la Tierra, ya que no puede tolerar altos niveles de oxígeno en el agua en otros lugares. Así que los científicos se sorprendieron al encontrar un nuevo miembro, más pequeño que sus parientes, floreciendo en columnas de agua ricas en oxígeno a cientos de metros de ellos.
“Fue un crescendo de emoción ver que estos microorganismos no solo eran abundantes sino también altamente activos en la pluma”, dijo Massimiliano Molari, científico del Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Alemania, a Space.com en un correo electrónico. Molari fue el autor principal del último estudio, que encontró que S. pluma ha pasado por cambios genéticos únicos que le permiten no solo adaptarse sino también prosperar en una amplia gama de entornos en los océanos de la Tierra.
Uno de esos cambios genéticos ha hecho que la bacteria sea capaz de obtener energía de muchas fuentes, por lo que se ve abundantemente cerca de respiraderos ricos en hidrógeno en el fondo marino, así como plumas ricas en oxígeno a miles de kilómetros de distancia, dicen los científicos.
Los investigadores encontraron que el organismo utiliza principalmente hidrógeno para multiplicarse y crecer ubicuamente. “Esto nunca se había observado antes en este tipo de entorno”, dijo Molari.
La presencia global de este organismo flexible en los océanos de la Tierra “elimina una barrera intelectual de nuestra capacidad de concebir que algo comparable podría surgir en otras partes del sistema solar”, dijo Chris German, científico principal de la Institución Oceanográfica Woods Hole, a Space.com en un correo electrónico. German no participó en el estudio.
Este es un hallazgo emocionante, porque la misión Cassini de la NASA, que estudió Saturno y sus lunas de 2004 a 2017, encontró hidrógeno en los chorros que erupcionaron desde el polo sur de Encélado cuando voló a través de ellos, lo que sugiere un respiradero hidrotermal activo rico en hidrógeno en el fondo del océano de la luna, como los de la Tierra.
Los respiraderos hidrotermales se forman cuando el agua de mar fría y rica en oxígeno se filtra en las grietas de la corteza terrestre y vuelve a silbar tan pronto como se encuentra con el magma caliente subyacente. El calor desencadena reacciones químicas que eliminan el oxígeno del agua, por lo que regresa al océano perdiendo oxígeno pero ganando otros minerales necesarios para que crezcan los microbios.
Los científicos dividen lo que sucede a continuación en dos etapas: la pluma caliente resultante se eleva cientos de metros hacia arriba desde el fondo marino hasta que se queda sin vapor. Luego, la pluma se extiende horizontalmente durante miles de kilómetros, tiempo durante el cual se oxigena, gracias a la mezcla con el agua de mar rica en oxígeno circundante.
Gran parte del crecimiento microbiano ocurre en la segunda etapa, que es también donde el equipo del estudio encontró abundante S. pluma en muestras de agua recolectadas de los océanos Ártico y Antártico. Los resultados del último estudio muestran que el microbio puede sobrevivir en todas las partes de una pluma hidrotermal a través del océano global de la Tierra, según Morgan Cable, quien es científico investigador en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California y no participa en el estudio.
Los astrónomos esperan un proceso similar de dos etapas a partir de penachos de volcanes de aguas profundas en los fondos marinos de Europa y Encelado, aunque las dimensiones y escalas de tiempo pueden ser diferentes dependiendo de la atracción gravitacional de los cuerpos y cómo circulan sus aguas oceánicas.
Entonces, si organismos como S. pluma existen en los océanos de estas lunas, los hallazgos de este estudio “podrían significar la probabilidad de detectar evidencia de estos organismos […] es más alto de lo que se pensaba”, dijo Cable. “Una cosa que esperamos es que, si la vida está presente en Europa o Encelado, es probable que haya muchos organismos diferentes viviendo en una biosfera”.
Los científicos esperan que esos organismos sean detectados por futuras misiones que buscarán vida más allá de la Tierra, incluido el Europa Clipper de la NASA, que se lanzará en 2024 para estudiar la habitabilidad de Europa, y el Encelado Orbilander, que buscará signos de vida en la superficie de esa luna.
Cualquier vida en estos mundos probablemente esté oculta debajo de sus superficies heladas. Por lo tanto, es importante considerar dónde podría terminar la evidencia en una condición que lo deje reconocible para que la nave espacial lo encuentre, dijo German. Los hallazgos del último estudio muestran que S. pluma puede sobrevivir desde su probable origen cerca de los respiraderos del fondo marino hasta las aguas abiertas en los océanos de la Tierra, mezclándose en distintos entornos químicos como parte de la pluma ascendente y en expansión.
Si una forma similar de vida está presente en las lunas oceánicas de nuestro sistema solar, los resultados del estudio “inclinan las probabilidades a nuestro favor de que la evidencia de cualquier vida, como el combustible de los respiraderos del fondo marino, podría conservarse, lo suficientemente intacto, para llegar a la cima del océano y salir a la superficie donde podríamos esperar encontrarlo. “, Dijo German.
Referencia: Molari, M., Hassenrueck, C., Laso-Pérez, R. et al. A hydrogenotrophic Sulfurimonas is globally abundant in deep-sea oxygen-saturated hydrothermal plumes. Nat Microbiol (2023). https://doi.org/10.1038/s41564-023-01342-w
