Hogar de microbios vivos que datan de hace 2 mil millones de años

Hogar de microbios vivos que datan de hace 2 mil millones de años

Una fotografía del paisaje sudafricano de la zona donde se tomó la muestra de roca. Seco y soleado, con algunas plantas arbustivas bajas.
Complejo Ígneo de Bushveld (BIC), Sudáfrica. Esta imagen muestra el exterior más famoso, donde se observan capas blancas y negras casi horizontales. El BIC está formado por capas de roca ígnea en forma de cuenca que se formaron durante un período de aproximadamente 1 millón de años, después del cual parece haber apenas cambiado. © Y. Suzuki

Se han encontrado bolsas de microbios viviendo dentro de fracturas cerradas en rocas de 2 mil millones de años. La roca fue extraída del Complejo Ígneo Bushveld de Sudáfrica, conocido por sus ricos depósitos de mineral. Este es el ejemplo más antiguo jamás descubierto de microbios vivos encontrados dentro de una roca antigua. El equipo involucrado en el estudio se basó en su trabajo anterior para perfeccionar una técnica que involucra tres tipos de imágenes: espectroscopía infrarroja, microscopía electrónica y microscopía fluorescente para confirmar que los microbios son nativos de la muestra del núcleo antiguo y no fueron causados ​​por la contaminación durante la recuperación y proceso de estudio. La investigación sobre estos microbios nos ayudará a comprender mejor la evolución temprana de la vida, al igual que la búsqueda de vida extraterrestre en muestras de rocas de la misma edad traídas de Marte.

Hay algo antiguo y vivo en lo profundo de la tierra. Colonias de microbios viven en rocas debajo de la superficie y de alguna manera logran sobrevivir durante miles, incluso millones de años. Estas criaturas pequeñas y resistentes parecen vivir la vida a un ritmo lento, rara vez evolucionan a lo largo del tiempo geológico y, por lo tanto, nos brindan la oportunidad de retroceder en el tiempo. Ahora, los investigadores han encontrado microbios vivos en una muestra de roca de 2 mil millones de años.

Foto de un núcleo cilíndrico, gris y roto, en el que se encontraron microbios.
Perforar una muestra de núcleo con fracturas abiertas. Esta imagen fue tomada en el sitio mientras se lavaba, disparaba y luego agrietaba la muestra del núcleo de perforación. El núcleo, de 30 centímetros de largo y 85 milímetros de diámetro, fue devuelto a Japón para su posterior estudio. © Y. Suzuki

“No sabíamos si rocas de 2 mil millones de años eran habitables. Hasta la fecha, la capa geológica más antigua en la que se han encontrado microbios vivos es un depósito de 100 millones de años bajo el fondo del océano, por lo que se trata de un descubrimiento muy interesante. Al estudiar el ADN y los genomas de este tipo de microbios, podremos comprender la evolución de la vida más temprana en la Tierra, dijo Yohei Suzuki, autor principal y profesor asistente en la Escuela de Graduados en Ciencias de la Universidad de Tokio.

La muestra de roca fue tomada del Complejo Ígneo de Bushveld (BIC), una intrusión rocosa en el noreste de Sudáfrica que se formó cuando el magma se enfrió lentamente desde la superficie de la Tierra. El BIC cubre un área de aproximadamente 66.000 kilómetros cuadrados (aproximadamente el tamaño de Irlanda), varía en espesor en 9 km y contiene algunos de los depósitos de mineral más ricos de la Tierra, incluido aproximadamente el 70% del platino extraído del mundo.

Debido a la forma en que se formó y a la mínima deformación o cambio desde entonces, se cree que el BIC proporcionó un hábitat estable para que la vida microbiana antigua persista hasta el día de hoy.

Microbios verdes fluorescentes sobre fondo negro.
Las células microbianas son de color verde. Esta imagen muestra muchas células pequeñas con abundante ADN intercalado dentro de las células. Primero, se detectaron células microbianas en fracturas en muestras de rocas utilizando una técnica de imágenes infrarrojas llamada espectroscopia O-PTIR. Después de eso, se tiñeron con una solución verde y se analizaron utilizando un microscopio electrónico de barrido y luego un microscopio fluorescente. La combinación de lecturas de estas tres técnicas de imágenes permitió a los investigadores confirmar células microbianas nativas y vivas en las grietas de las rocas de 2 mil millones de años. © Y. Suzuki, SJ Webb, M. Kauduka y otros. 2024/ Ecología Microbiana

Con la ayuda del Programa Internacional de Perforación Científica Continental, una organización sin fines de lucro que financia la exploración en sitios geológicos, el equipo obtuvo una muestra de núcleo de roca de 30 centímetros de largo a unos 15 metros bajo tierra. Cuando la roca se cortó en rodajas finas y se analizó, el equipo descubrió células microbianas vivas densamente empaquetadas en las grietas de la roca. Cualquier espacio cerca de estas grietas está cubierto con arcilla, lo que hace imposible que los organismos escapen o entren en otros materiales.

El equipo se basó en una técnica que habían desarrollado previamente para confirmar que los microbios eran nativos de la muestra de roca y no se debían a la contaminación durante el proceso de perforación o prueba. Al teñir el ADN de las células microbianas y utilizar espectroscopía infrarroja para observar las proteínas de los microbios y la arcilla circundante, los investigadores pueden confirmar que los microbios están vivos y no contaminados.

«Estoy muy interesado en la existencia de microbios en la superficie, no sólo en la Tierra, sino también en la capacidad de encontrarlos en otros planetas», dijo Suzuki. «Los esfuerzos del rover de la NASA en Marte han recuperado rocas de edades similares a las utilizadas en este estudio. Encontrar vida microbiana en muestras de la Tierra hace 2 mil millones de años y poder confirmar con precisión su autenticidad me entusiasma con lo que podemos encontrar ahora en muestras de Marte.

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