Tapetes microbianos, laboratorios naturales para el estudio de la vida primitiva

Las lagunas de Guerrero Negro, ubicadas en Baja California Sur, son el centro de atención de muchas personas. La mayoría de ellas, turistas que las visitan para recibir a la ballena gris en su viaje anual desde el Ártico para aparearse y tener a sus crías en las cálidas aguas mexicanas. Otras, empresarios que convirtieron a sus salinas en la región productora de sal más importante del país. Y algunas más, científicos que utilizan los micro-ecosistemas que yacen en sus aguas someras para estudiar cómo fue la vida en el pasado remoto.

Ese es el caso de Miguel Huerta Díaz y sus colegas del Instituto de Investigaciones Oceanológicas de la Universidad Autónoma de Baja California (UABC), quienes estudian las concentraciones y la distribución de metales traza en sedimentos marinos y tapetes microbianos, definidos estos como diminutos ecosistemas considerados las versiones modernas de aquellos que poblaron por primera vez la superficie terrestre, poco después del origen de la vida hace 3 mil 500 millones de años.

Con el conocimiento que han recabado a lo largo de los años, los científicos de la UABC proponen, en un estudio publicado este año en la revista Chemical Geology, que ciertas características geológicas de los actuales tapetes microbianos podrían utilizarse como una nueva herramienta geoquímica para indicar condiciones asociadas con la presencia de los tapetes microbianos en ambientes hipersalinos antiguos.

Ventanas al pasado

Los tapetes microbianos se forman por varias capas de microorganismos, principalmente del grupo de las bacterias, en cada una de las cuales habita una especie diferente que realiza funciones específicas. Dentro de cada tapete se crea una amplia gama de ambientes químicos internos. Miden apenas unos cuantos centímetros de espesor y tienen la apariencia de un ate adherido a las rocas o a los sedimentos de los ambientes acuáticos.

Los tapetes microbianos, explicó el también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias, están muy extendidos en la naturaleza, pero se desarrollan mejor en ambientes extremos como las aguas hipersalinas, aguas termales, respiraderos hidrotermales en las profundidades del océano y estanques de la Antártida y el hielo marino, donde están a salvo de posibles depredadores u otros organismos más grandes que compitan con ellos por los recursos, como en Guerrero Negro.

Los científicos creen que los tapetes microbianos fueron de los primeros ecosistemas que poblaron la Tierra, pero debido a que no forman estructuras minerales duras que dejen un registro fósil, como lo hacen otro tipo de consorcios microbianos llamados estromatolitos, es un reto encontrar “huellas” o marcadores que den indicios de cómo funcionaban y en dónde se encontraban en el pasado.

En la laguna Ojo de Liebre, un cuerpo de agua que forma parte del complejo lagunar de Guerrero Negro, Miguel Huerta y sus colegas se han dedicado a comparar las concentraciones de diferentes metales presentes en los tapetes microbianos, de apenas unos cuantos años de antigüedad, con muestras de sedimentos de puntos cercanos a este.

Según sus resultados, en estos microecosistemas hay una alta acumulación de molibdeno combinada con un grado intermedio de piritización (un proceso de fosilización que ocurre cuando la materia orgánica se descompone en un ambiente carente de oxígeno y produce sulfuros de hierro, un metal dorado) y ligeros empobrecimientos de hierro.

“El enriquecimiento de molibdeno no fue el resultado de la abundancia local o regional de los sedimentos circundantes (a los tapetes). De acuerdo con nuestros cálculos, el enriquecimiento probablemente fue causado por una combinación de diferentes factores”, aseguran los autores del mencionado artículo.

Aproximadamente, un tercio del enriquecimiento con molibdeno podría deberse a procesos geoquímicos, tal como la coprecipitación de la pirita y materia orgánica con el molibdeno. Las otras dos terceras partes de dicha acumulación podrían ser explicadas por procesos biológicos, como la fotosíntesis o la fijación del nitrógeno ambiental, que llevan a cabo un tipo de microorganismos llamados cianobacterias en los cuales utilizan molibdeno.

“Desafortunadamente, nuestros datos no son concluyentes en este sentido y requerirán de mayor estudio para determinar en dónde exactamente se da ese enriquecimiento y por qué es producido”, afirmó el especialista en oceanografía. Análisis adicionales mostrarán si los enriquecimientos de molibdenos en estas áreas son causados por la actividad metabólica de los tapetes microbianos o un simple mecanismo de absorción o precipitación, agregó.

De hecho, en caso de que se apruebe un proyecto de investigación en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Estados Unidos , Huerta Díaz y su equipo participarían con esta institución extranjera para analizar en qué parte exactamente de los tapetes microbianos ocurre el enriquecimiento con molibdeno.

Los científicos consideran que estos microecosistemas no solo sirven para hablarnos de cómo evolucionó la vida en la Tierra, sino para darnos una idea de qué signos de vida buscar en otros planetas de estrellas distantes y es por eso que la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA) también realiza investigaciones en esta zona, en las cuales, el mismo Huerta Díaz ha sido colaborador.