libros, Intraterrestrials
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| Un estudio aventurero de hábitats inhóspitos descubre organismos extraordinarios que plantean desafiantes preguntas de investigación. |
Intraterrestrials: Discovering the Strangest Life on Earth Karen G. Lloyd Princeton University Press (2025)
¿Existe algo así como una lectura playera sobre termodinámica microbiana? Así promocionaba Karen Lloyd, autora de Intraterrestrials, su libro al hablar con sus amigos científicos (incluyéndome a mí). Con unas 200 páginas, ideales para llevar en la playa, este libro, dinámico y cautivador, es una lectura inusualmente cautivadora. Lloyd, geomicrobióloga, guía con maestría a los lectores aficionados a las aventuras biológicas hacia la vida intraterrestre: microorganismos que sobreviven en las condiciones ambientales más extremas, como en los sedimentos profundos de la Tierra, la corteza oceánica profunda, los volcanes y el permafrost.
Los encuentros incluyen microbios nunca antes cultivados, que pueden vivir con suministros de energía extremadamente limitados o que persisten en estados de animación suspendida, con sus funciones biológicas ralentizadas o pausadas durante miles de años. Los intraterrestres del título evocan a los extraterrestres que podrían poblar otros planetas y lunas . Pero no hay necesidad de buscar lejos vida similar a la extraterrestre: microbios sorprendentes prosperan aquí en la Tierra.
Lloyd informa sobre esta frontera de investigación y sus implicaciones a gran escala desde un lugar de primera fila, como un geomicrobiólogo experimentado que ha hecho importantes contribuciones al desarrollo de la historia de los intraterrestres.
Lugares lejanos
Tomar muestras y estudiar estos microorganismos es difícil, y a veces peligroso. Afrontar los desafíos y mantenerse razonablemente seguro requiere trabajo en equipo, representado aquí con el equilibrio perfecto entre bromas desenfadadas y presagios ominosos. Lloyd acompaña al lector mientras recolecta sedimentos ricos en gas y tapetes microbianos a bordo de un sumergible de aguas profundas en el Golfo de México; toma muestras de fumarolas de gas sulfuroso en volcanes andinos; resucita microbios perforando el suelo del permafrost ártico en el archipiélago ártico noruego de Svalbard; y experimenta hipotermia en una parte de la costa de Carolina del Norte que creía conocer bien.
En un episodio colorido, Lloyd y sus colaboradores descienden al Volcán Poás en Costa Rica para tomar muestras de microbios en su pintoresco lago de cráter de color verde turquesa, con la esperanza de que el volcán no entre en erupción en ese mismo momento (lo hizo 54 días después, un abrir y cerrar de ojos en tiempo geológico). Caer o incluso tocar el "agua" del lago durante la toma de muestras —mientras se está de pie precariamente en el suelo a una temperatura de 100 °C que derrite las botas e inclinado con una jeringa— no es aconsejable: con un pH inferior a 1, su mezcla concentrada de ácido sulfúrico y clorhídrico es extremadamente tóxica. Las aventuras de Lloyd son de ritmo rápido y preparan el terreno para afrontar retos como la fisiología de los microbios adaptados al ácido y su modo de generación de energía, que no solo tolera, sino que a menudo requiere, una alta acidez.
Explorando los extremos
En gran parte invisibles, los intraterrestres se han diversificado, a lo largo de miles de millones de años, en un verdadero bosque de linajes evolutivos microbianos que se están explorando y cartografiando gradualmente. La principal herramienta para ello es el análisis metagenómico: secuenciar ADN extraído de comunidades microbianas enteras, clasificar millones de fragmentos de genes en genomas reconstruidos y, finalmente, descifrar sus enzimas y vías bioquímicas para proporcionar el mapa metabólico de las capacidades de cada organismo.
Tras explicar las herramientas genómicas modernas, Lloyd introduce algunas importantes preguntas de investigación relacionadas con los intraterrestres. Por ejemplo, ¿qué implica la vida extraordinariamente lenta de muchas bacterias y arqueas en las profundidades del subsuelo para su capacidad de evolución? Aún tienen que dividirse y replicar sus genomas, pero se niegan a crecer en escalas de tiempo cortas, lo que les ha valido el nombre de cronófilas (o incluso hipercronófilas). A diferencia de algunas arqueas cultivadas de crecimiento lento, cuyas poblaciones se duplican en semanas y meses, y de las cepas de laboratorio de Escherichia coli , que pueden duplicar su tamaño cada 20 minutos, las cronófilas tardarían cientos o miles de años en reunir la energía suficiente para la división celular, lo que las convierte en objetivos difíciles para proyectos de doctorado y becas de investigación.
Al explorar estas preguntas, el libro transporta al lector a un territorio científico desafiante, desde los escarpados cañones de la termodinámica hasta los laberínticos caminos de la bioquímica. Pero el recorrido es firme: los senderos de investigación están bien señalizados, se presentan en términos comunes y evitan la simplificación excesiva. Particularmente interesante es la comprensión de cómo los microbios sobreviven mediante reacciones químicas que producen el mínimo de energía necesario para mantener una célula, y cómo las estimaciones de estos mínimos se han revisado a la baja, muy por debajo de lo que se consideraba posible con base en estudios de laboratorio. Implícitamente, esto amplía el rango de hábitats potenciales para los microbios, quizás incluso más allá de la Tierra. Y así, el recorrido concluye discutiendo la viabilidad de la vida microbiana en el espacio, investigada, por ejemplo, mediante el examen de las firmas minerales en las rocas marcianas y las fuentes de energía en los océanos cubiertos de hielo de la luna Europa de Júpiter y la luna Encélado de Saturno.
Se revitalizan las investigaciones
Aunque los intraterrestres se han estudiado durante más de 30 años, la investigación detallada en este libro se deriva principalmente de tres iniciativas transformadoras. Una se basó en el Centro de Investigaciones de la Biosfera de Energía Oscura (2009-2019) de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles; y la segunda, en el Centro de Investigación de Geomicrobiología (2007-2017) de la Universidad de Aarhus en Dinamarca. La tercera, lanzada en 2009, es la iniciativa Deep Carbon Life del Observatorio de Carbono Profundo, un programa de investigación global que reúne a geocientíficos, químicos y microbiólogos para desarrollar una visión integrada del ciclo global del carbono más allá de la superficie terrestre. Basándose en los esfuerzos a largo plazo en perforaciones científicas del Programa Internacional Ocean Discovery, estas iniciativas han reunido a investigadores —y fondos— y han hecho posible expediciones de perforaciones en aguas profundas que han generado nuevas ideas en microbiología extrema ( TM Hoehler y BB Jørgensen Nature Rev. Microbiol . 11 , 83–94; 2013 ).
Gracias a Intraterrestrials, el lector general ahora puede echar un vistazo al trabajo de esta red de expertos y, con suerte, irse con una perspectiva cambiada con respecto a la vida microbiana en y dentro de este planeta, y de su antigüedad, ritmo evolutivo, adaptabilidad y extraordinaria tenacidad. El libro de Lloyd es lectura obligatoria para cualquiera que esté interesado en cómo el mundo microbiano y nuestro planeta natal se han moldeado mutuamente. Si pudiera desear algo para hacer el libro aún más atractivo, serían ilustraciones que resaltaran conceptos importantes y retrataran a los microorganismos y sus hábitats de cerca. De todos modos, recomendaría de inmediato esta lectura de playa reveladora a los estudiantes. Uno debe pensar en la próxima generación de microbiólogos extremos, incluidos aquellos que tal vez ni siquiera se den cuenta de que serán parte de ella, hasta que recojan una copia de Intraterrestrials.
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