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| Explorando los límites de la supervivencia Alberto González Fairén |
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 l ADN de
organismos que estuvieron vivos hace cientos de miles o millones de
años, congelado en el hielo, puede volver a estar activo una
vez que se funden los glaciares en los que se encuentra atrapado.
Hasta ahora, se desconocía si el ADN de microorganismos atrapados
en el hielo podía reactivarse de alguna forma, o incluso por
cuánto tiempo podían ser viables las propias células
después de ser congeladas. Un equipo liderado por Kay Bidle,
de Rutgers, ha extraído muestras de hielo de la Antártida
de edades comprendidas entre 100.000 y 8 millones de años,
y las han fundido, para estudiar los microorganismos atrapados en
su interior. Los hielos fueron obtenidos de los Valles Secos de Mullins
y Beacon, en las Montañas Transantárticas (Figura 1).
La elección de los glaciares antárticos como lugar de
estudio estuvo motivada por ser las regiones polares las zonas de
la Tierra que preservan el hielo más antiguo. En realidad,
la mayor parte del hielo formado en la Antártida durante los
últimos 34 millones de años se ha perdido en los océanos,
aunque pequeñas bolsas de hielo perviven en los Valles Secos,
formando el material congelado más antiguo conocido sobre la
Tierra. Además, son áreas sometidas a una mayor intensidad
de radiación cósmica que el resto del planeta, y es
esta radiación la que provoca rupturas en el ADN a través
del tiempo geológico (Figura 2), daños que la mayoría
de los organismos no pueden reparar. |
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| Los resultados han permitido comprobar que hay una
mayor densidad de microorganismos en el hielo moderno que en el antiguo.
Para crecer las muestras en laboratorio, se incorporaron sustratos
marcados radiactivamente en el medio de cultivo. Las reconstrucciones
basadas en el análisis del ADN ribosómico 16S sugieren
una muy baja diversidad biológica fuera cual fuese la edad
de las muestras. Pero la diferencia fundamental radica en que las
provenientes de hielos jóvenes ofrecen resultados muy pronto:
es sencillo aislar colonias bacterianas y cultivarlas, y su tiempo
medio de duplicación es de dos días. Sin embargo, las
muestras de hielos antiguos crecen muy despacio, con tasas de duplicación
que llegan a los 70 días. Además, su ADN está
muy deteriorado, exhibiendo una degradación exponencial a partir
de 1.1 millones de años, lo que demarca un límite temporal
para la preservación geológica de microorganismos en
el hielo. De hecho, el tamaño medio del ADN recuperado de los
hielos antárticos es de 210 pares de bases, cuando el tamaño
medio de los genomas bacterianos es de 3 millones de pares de bases.
Estos resultados permiten aventurar conclusiones relevantes acerca de la influencia del material biológico preservado en los hielos sobre la vida en los océanos. Durante los periodos de la historia de la Tierra en los que las temperaturas en los polos promovieran un fundido masivo de los hielos, un gran número de genes y de microorganismos antiguos atrapados en los glaciares serían liberados a los océanos (Figura 3). Numerosos estudios han comenzado a avalar la posibilidad de transferencia horizontal de genes entre microorganismos, esto es, que un microorganismo sea capaz de incorporar y utilizar material genético de otro. Es cierto que la mayoría del hielo antártico contiene ADN de edad inferior a 1 millón de años, cuya aparición en los océanos tendría un significado relativo para las comunidades microbianas que los habitaran en esos momentos. Pero los materiales atrapados en hielos de 8 millones de años contienen igualmente información genética identificable, capaz de ser incorporada y utilizada por bacterias modernas y así tener influencia determinante sobre el contenido y la estructura de los genomas de las poblaciones de microorganismos actuales. En definitiva, los materiales genéticos atrapados en hielos antiguos podrían estar controlando la velocidad de la evolución microbiana contemporánea. |
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Asimismo, estos resultados tienen
consecuencias inmediatas en el análisis del posible transporte
de vida entre planetas: aunque es posible la preservación
de microorganismos y de su material genético en el interior
de cometas o meteoritos para ser transportados entre los mundos
del Sistema Solar (Figura 4), la contaminación biológica
de la Tierra por medio de materiales externos al Sistema Solar parece
muy poco probable, ya que requeriría tiempos de transporte
muy superiores a los de preservación biológica. |
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| San Francisco (California), EEUU, 05 de Diciembre de 2007. |
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