El suelo bajo nuestros pies está repleto de misteriosas formas de vida, posiblemente más que cualquier otro hábitat de la Tierra. Los científicos han identificado ahora un nuevo filo de bacterias, que es abundante y está muy extendido en el “bosque oscuro” de los suelos profundos de nuestro planeta.
El filo candidato, llamado CSP1-3, se detectó por primera vez en 2006 en los sistemas geotérmicos de Yellowstone y desde entonces se han encontrado parientes suyos en suelos oligotróficos profundos (como los de las selvas tropicales) y en suelos subterráneos donde el hierro se oxida. Utilizando datos metagenómicos de alta calidad, un equipo internacional de investigadores ha elaborado por fin un catálogo genómico completo de este filo bacteriano.
Sus hallazgos ofrecen “conocimientos profundos” acerca de cómo estas bacterias sobreviven en las profundidades del subsuelo, alimentándose del carbono y el nitrógeno que se filtra desde la superficie. El equipo sospecha que estos misteriosos microbios desempeñan un papel importante en los ciclos energéticos y elementales de los suelos profundos, que han existido durante menos del 10% de la historia de nuestro planeta.
“La mayoría de la gente pensaría que estos organismos son simplemente esporas o están latentes”, explica el microbiólogo James Tiedje de la Universidad Estatal de Michigan (MSU), quien contribuyó a la investigación.
“Pero uno de nuestros hallazgos clave al examinar su ADN es que estos microbios son activos y crecen lentamente”.
Las muestras de suelo profundo analizadas por Tiedje y sus colegas procedían de Estados Unidos y China, de profundidades de hasta 22 metros. El CSP1-3 dominó por completo estos ecosistemas ocultos, constituyendo el 60 % de las comunidades a ciertas profundidades (como 17 y 22 metros). Tiedje afirma que este tipo de dominio nunca ocurre en las comunidades microbianas de la superficie terrestre.
“Creo que esto ocurrió porque el suelo profundo es un entorno muy diferente”, dice, “y este grupo de organismos ha evolucionado durante un largo período de tiempo para adaptarse a este entorno de suelo empobrecido”.
Los suelos profundos tienen recursos limitados de energía y carecen de nutrientes, y aunque este ecosistema está científicamente descuidado, estudios recientes sugieren que los microbios del suelo que viven aquí muestran una diversificación mucho mayor de lo que se reconocía anteriormente. Las poblaciones microbianas que viven en los suelos superficiales de la Tierra, que se extienden a tan solo 30 centímetros de profundidad, son mucho más densas que las que viven a cientos de metros de profundidad. Sin embargo, sus cifras totales son bastante similares; los microbios del suelo profundo simplemente están más dispersos.
Si bien es probable que los miembros del filo hayan evolucionado para aprovechar al máximo sus respectivos hábitats, los autores del estudio actual afirman que todos ellos tienen la capacidad de oxidar aeróbicamente el monóxido de carbono (CO). Este mecanismo puede mejorar la supervivencia bacteriana durante la escasez de nutrientes. El filo también muestra signos de metabolismo del hidrógeno.
Tanto el CO como el hidrógeno son fuentes de energía ubicuas, señalan los autores, y por eso la capacidad de metabolizar los gases para obtener energía “puede conferir una importante ventaja selectiva” en suelos con altos niveles de lixiviación de otros nutrientes.
En su catálogo genómico, Tiedje y sus colegas, dirigidos por el microbiólogo Wenlu Feng de la Universidad A&F del Noroeste de China, encontraron un linaje particular que parece haber vivido en un hábitat acuático antes de adaptarse para colonizar el suelo. Al realizar este salto evolutivo, los microbios podrían haber adquirido una serie de genes implicados en el metabolismo de carbohidratos y energía. Esto probablemente les ayudó a afrontar las frecuentes fluctuaciones en la disponibilidad de nutrientes.
“Si bien estos estudios han proporcionado conocimientos preliminares sobre el potencial metabólico del filo CSP1-3, aún se desconocen los esfuerzos sistemáticos para interpretar su filogenia, importancia ecológica, adaptaciones ambientales y trayectoria evolutiva”, escriben los autores.
Según algunas estimaciones, hasta el 99,999% de los microbios de la Tierra son desconocidos para la ciencia, y de los billones de especies que se cree que existen, más del 90% podrían residir bajo la superficie. CSP1-3 es un misterio entre muchos.
“Los CSP1-3 son los carroñeros que limpian lo que ha penetrado la capa superficial del suelo”, dice Tiedje. “Tienen una función que cumplir”.
Tiedje, Feng y sus colegas ahora quieren intentar cultivar microbios CSP1-3 en el laboratorio para ver cómo llevan a cabo realmente su trabajo.
El estudio fue publicado en PNAS.
Fuente: Science Alert.
