Halladas posibles pruebas de las formas de vida más profundas de la Tierra

En la Tierra, hace unos 4.000 millones de años, la vida era difícil. Los frecuentes impactos de asteroides transformaban algunas zonas del planeta en roca fundida. Los alimentos y los espacios habitables eran escasos y aislados. ¿Qué podía hacer un microbio para sobrevivir?

Algunas de las primeras formas de vida podrían haber logrado sobrevivir quedándose en las profundidades, viviendo a una distancia de 9.500 metros por debajo del lecho marino.

Al menos esto es lo que se deduce en un nuevo estudio que ha hallado pruebas de microbios vivos en la actualidad bajo el lugar más profundo de la Tierra, el vasto cañón subacuático conocido como la fosa de las Marianas.

Esta fosa forma parte de una zona de subducción, donde la placa tectónica del Pacífico se introduce bajo la placa del mar de Filipinas. El lecho marino circundante está plagado de fuentes hidrotermales y volcanes de lodo, que producen en masa los "ingredientes" que forman las profundidades de la Tierra.

En el nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores tomaron muestras del lodo rico en minerales del monte submarino Chamorro Sur, un volcán de lodo cerca de la fosa de las Marianas alimentado por la zona de subducción que se encuentra bajo su superficie. Aunque el equipo no halló microbios intactos, sí descubrió pruebas prometedoras de materia orgánica, que se podría sumar a los indicios de que la vida puede sobrevivir en los entornos más extremos.

"Se trata de otra prueba de una grande y profunda biosfera en nuestro planeta", afirma el líder del estudio, Oliver Plümper, investigador en la Universidad de Utrecht, en los Países Bajos. "Podría ser inmensa o diminuta, pero definitivamente hay algo que todavía no entendemos".

La vida podría ser capaz de sobrevivir a tal profundidad ya que las zonas de subducción se encuentran relativamente frías. El magma no impacta con la corteza que se hunde hasta que alcanza un punto más bajo en el manto. De este modo, Plümper dedujo que el límite de temperatura conocido para la vida —en torno a 120 grados centígrados— no se encontraría hasta llegar a una profundidad de al menos 9,5 kilómetros bajo el lecho oceánico.

Este hecho podría convertir a estos microbios en la forma de vida a mayor profundidad que conocemos en nuestro planeta, superando a los microbios que se encuentran en los sedimentos del lecho marino por la friolera de 4.800 metros de profundidad.

"Creo que la principal idea que podemos extraer de este estudio es el potencial que tiene para situar la vida en unos de los entornos de mayor profundidad del planeta", explica Matthew Schrenk, geomicrobiólogo en la Universidad Estatal de Michigan que estudia los ecosistemas microbianos que viven en medios donde se dan procesos de serpentinización.

"Si buscamos los límites de profundidad de la biosfera, esto los podría extender en gran medida".

El poder del mineral

El equipo de Plümper examinó materia orgánica hallada en la serpentina, una clase de mineral que se forma cuando el olivino en el manto superior terrestre reacciona al agua impulsada hacia arriba desde la zona de subducción. La combinación produce hidrógeno y gas metano, que pueden ser utilizados por los microbios como alimento.

Este proceso, conocido como serpentinización, crea hábitats para los microbios en otros lugares, incluyendo las fuentes hidrotermales.

Ahora, el equipo considera que podrían haber encontrado excrementos producidos por microbios que se alimentan de gas, procedentes de mundos de mayor profundidad. Las pruebas de laboratorio revelaron que los hidrocarburos y los lípidos de los volcanes de lodo presentan grandes similitudes con excrementos producidos por otras bacterias. Sin embargo, el equipo del estudio reconoce que por ahora nada es definitivo.

"Estas moléculas orgánicas definitivamente suponen una prueba de vida, pero la fuente de dicha vida, como admiten los autores, todavía no está clara", afirma Frieder Klein, investigador que estudia la serpentinización en el Woods Hole Oceanographic Institute.

Las fuentes externas de materia orgánica fueron una de las preocupaciones del estudio. Entre otras comprobaciones, los minerales dieron resultados negativos en carbonato, que se habría formado si el agua del mar cercana a la superficie hubiera establecido contacto con el agua de la zona de subducción.

Klein afirma que los hallazgos del estudio son "verdaderamente extraordinarios", pero señaló que todavía existe una posibilidad de que la materia orgánica proceda de otra fuente, como la propia corteza.

También sería posible que la materia orgánica hubiera sido producida sin ayuda de la biología, en una versión natural del proceso que los humanos llevan a cabo para producir combustibles y petróleo sintético. Sin embargo, esta posibilidad alternativa también sería fascinante, según el equipo de investigadores.

"Si puede hacer eso, es algo alucinante en sí mismo", afirma Plümper, que también añade que se cree que los volcanes de lodo donde se formó la serpentina habrían existido cuando comenzó la vida en la Tierra. "Se sabría que los procesos geológicos pueden crear moléculas orgánicas complejas".

¿Alienígenas en las profundidades?

Cuando los científicos empezaron a buscar signos de serpentinización en la década de 1960, los encontraron por todas partes. En los lugares en los que los continentes habían colisionado para unirse y en los márgenes fundidos donde se forman, en las fuentes hidrotermales, e incluso en los sistemas montañosos que en su día fueron rocas profundas y antiguos lechos marinos.

Debido a que la serpentinización es un fenómeno común —y a su potencial para servir como soporte de formas de vida extremas—, ha atraído la atención de todos aquellos que buscan vida en otros mundos.

"Existe un vínculo directo entre el proceso que estudiamos en la Tierra y los procesos que posiblemente ocurran en otras partes del sistema solar", afirma Klein.

Dos de los candidatos más prometedores son la luna de Júpiter, Europa, y la luna de Saturno, Encélado. Ambas están cubiertas de hielo, pero se cree que podrían tener océanos líquidos salados que se extienden a gran profundidad bajo sus superficies.

Encélado también muestra algunos indicios de actividad tectónica, necesaria para crear el tipo de zonas de subducción que Plümper y su equipo estudiaron, aunque tal especulación todavía no ha sido confirmada.

"Si se encuentra olivino en un planeta rocoso, también es probable que se produzca serpentinización", afirma Plümper. "En ausencia de fotosíntesis, podría proporcionar algo de materia para dar soporte a la vida".

Sin embargo, los astrobiólogos que esperan visitar otros mundos en busca de vida microbiana profunda se enfrentarían al mismo problema al que hacen frente científicos como Plümper en la Tierra. Sin la capacidad de buscar en las profundidades los posibles escondites de estas formas de vida, los científicos tendrían que interpretar los indicios procedentes de los géiseres, las rocas y otras muestras extraídas de las profundidades.

"Considero que es algo así como un mensaje en una botella", explica Plümper refiriéndose a sus muestras a partir de perforaciones. "Tenemos este recipiente que llega hasta nosotros, lo abrimos e intentamos averiguar qué ocurre".