La fotosíntesis -la captación de la luz solar para producir energía- es el último motor de prácticamente toda la vida en la superficie de nuestro planeta.
La mayoría de las criaturas fotosintéticas confían en la luz óptica, el tipo de luz que vemos, para energizar su maquinaria biológica. Sin embargo, algunos pueden hacer uso de la luz infrarroja de baja energía (e invisible para nuestros ojos). Y en el caso de un tipo de bacteria -descubierta hace años, profunda bajo el agua cerca de una fuente hidrotermal- esta luz no necesita ni siquiera venir del Sol.
Un nuevo estudio explora el potencial de que la vida fotosintética persista en tales condiciones de hambruna solar. El objetivo de la investigación es arrojar luz, por así decirlo, sobre cómo los organismos podrían vivir de las diminutas emisiones infrarrojas de las ventilaciones hidrotermales en los mundos extraterrestres. Tentadoramente, tales respiraderos están teorizados para existir bajo la superficie de la Europa de la luna oceánica cubierta de hielo de Júpiter.
“Cuando nos dimos cuenta de las bacterias que usaban luz infrarroja para fotosintetizar, sentimos mucha curiosidad por comprobar el potencial fotosintético con esta luz porque ésta es una medida de si la vida podía prosperar alrededor de las respiraderos hidrotermales”, dijo Rolando Cárdenas, físico de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas en Santa Clara, Cuba y coautor del artículo publicado en la edición de mayo de Astrophysics.
Los nuevos hallazgos sugieren que la vida fotosintética tal como la conocemos lucharía por florecer dada la pequeña cantidad de luz disponible en ambientes de ventilación hidrotermal. Pero los organismos que podrían hacer uso de la luz infrarroja de baja energía podrían encontrarse con mucho que hacer en circunstancias sin sol.
Un ejemplo de una especie de bacteria verde azufrada que crece en un recipiente lleno de nutrientes.
Vida que florece en la oscuridad profunda
En los océanos, las ventilaciones hidrotermales se forman cerca de los volcanes subacuáticos, donde las placas tectónicas se apartan en las cordilleras de los océanos. Magma caliente que burbujea en los sobrecalentamientos del lecho marino pasando agua que sale del fondo marino, cargada de minerales. Los minerales se precipitan fuera de la pluma, construyendo estructuras similares a chimeneas conocidas como fumadores negros.
Aunque estos respiraderos hidrotermales de aguas profundas no suenan como lugares particularmente hospitalarios, las olas de escaldadura son en realidad puntos calientes biológicos.
Diversos tipos de bacterias se alimentan de los materiales como el hierro, el sulfuro de hidrógeno y el amoniaco expulsado por los respiraderos. Estas bacterias a su vez soportan ecosistemas enteros alrededor de los fumadores negros, caracterizados más famosamente por los gusanos tubulares, pero también son hogar de extraños caracoles, cangrejos y mucho más.
Bacteria interesante
Hace ocho años, investigadores liderados por J. Thomas Beatty de la Universidad de Columbia Británica descubrieron una bacteria de ventilación hidrotermal cuyo sustento requiere algo más que atrapar químicos de ventilación y agua. La bacteria, identificada como perteneciente a la familia del azufre verde, necesita luz para obtener energía a través de una reacción química con azufre. Esta especie de bacteria verde azufrada, sin embargo, se encontró en aguas de unos 2,400 metros (7,875 pies) de profundidad en el Océano Pacífico, frente a las costas de México. Los fotones de luz solar no pueden bajar mucho más allá de los 200 metros (660 pies) en la columna de agua antes de ser absorbidos completamente. Por lo tanto, la bacteria debe utilizar la porción mísera de la luz geotérmica generada por las ventilaciones hidrotermales para sobrevivir. Esta luz geotérmica se emite cuando las aguas sobrecalentadas que están en erupción se enfrían rápidamente en el ambiente acuático del fondo marino circundante, muy por encima de la congelación.
La especie bacteriana posee una estructura similar a una antena que le permite capturar la luz de manera eficiente. “Es el único ejemplo de un organismo encontrado que se cree que vive de la luz geotérmica”, dijo Robert Blankenship, profesor de biología y química de la Universidad de Washington en St. “El organismo utiliza un complejo gigante de antenas que le permite vivir en condiciones de muy poca luz, es el mejor candidato que se le puede ocurrir para vivir de un mes.
