¿Hay vida en el río Tinto?
En el río habitan multitud de microorganismos extremófilos que nos pueden ayudar a entender cómo fueron los comienzos de la vida en la Tierra.
La vida quiere ser, quiere seguir existiendo, para ello utilizará todos los mecanismos de la evolución para poder adaptarse o adaptar el medio que la alberga. A un organismo unicelular, cuya sucesión de generaciones es más rápida, le será más fácil evolucionar o adaptarse. Los reyes de la biosfera son los microorganismos y nosotros, como seres pluricelulares que somos, sólo ocupamos el rincón de complejidad que ellos dejan. Estaban aquí miles de millones de años antes de que apareciésemos sobre la faz de la Tierra y continuarán por aquí mucho tiempo después de que nos hayamos ido.
No es de extrañar que sean precisamente los microorganismos los que se hayan adaptado a los ambientes más inhóspitos posibles. A estos seres los llamamos extremófilos por vivir en lugares extremos, por prosperar en ambientes que para los demás son letales.
Hay microorganismos que soportan la radiación de un reactor nuclear, otros que viven a 100 grados centígrados y alta presión o, por el contrario, a muy bajas temperaturas:tambien tenemos algunos que viven en medios con altísimo contenido en sal o elevada acidez.
Los extremófilos suelen ser procariotas como las bacterias y arqueobacterias que son los seres con vida independiente más simples, pero también pueden ser eucariotas. De los muchos extremófilos que ya se han descubierto, nos vamos a centrar en una clase en especial para esta entrada: los acidófilos o "amantes del ácido". Y de los muchos lugares donde estos acidófilos pueden vivir, nos centraremos en el río Tinto.
El río Tinto se encuentra en Huelva y debe su nombre al color rojizo de sus aguas. Éstas estan contaminadas con toda clase de compuestos metálicos procedentes de un entorno rico en minerales, en especial hierro. Además su pH esta entre 1,7 y 2,5, principalmente debido a la presencia de ácido sulfúrico.
El entorno de río Tinto se ha explotado para extraer minerales desde hace unos 5000 años por tartesos e íberos. La explotación la continuaron fenicios y posteriormente los romanos. Una compañía británica empezó la explotación en el s. XIX hasta los noventa. Cuando se dejó de explotar, se planteó la recuperación del río "eliminando" su contaminación.
Los análisis preliminares, para sorpresa de muchos, en lugar de confirmar que el río estaba totalmente muerto, mostraron que las aguas contenía forma de vida extrañas.
Así por ejemplo Acidithiobacillis ferroxidan vivía de la oxidación del hierro contenido en las aguas. Pero la comunidad microbiana era mucho más compleja que eso, había tanto procariotas como eucariotas, y tanto productores primarios como consumidores. Este ecosistema no soporta formas de vida pluricelulares complejas (aunque se hayan observado ocasionalmente rotíferos y larvas) pero los eucariotas unicelulares son abundantes y más diversos que los procariotas. Los seres del río Tinto contradicen, por tanto, la teoría que afirma que los ambientes extremos deben estar dominados por eubacteria y arqueas, pues la presencia de eucariotas es, en este caso, muy importante.
En el
ecosistema de río Tinto se puede encontrar a ejemplares como esta
Euglena
mutabilis. Foto: Linda Amaral-Zettler.
En la base de la pirámide están los eucariotas fotosintéticos y procariotas quimiolitotróficos. Ambos se encargan de producir energía y los compuestos orgánicos que inician la cadena trófica. Sobre los primero diremos que son algas unicelulares que utilizan clorofila y realizan la fotosíntesis, pero los segundos son quizás más interesantes.
Los organismos quimiolitotrofos que hay allí son autótrofos. Es decir, son capaces de obtener la energía necesaria para su supervivencia a partir de la materia inorgánica, en este caso de las propias rocas. Sonn en general, seres aeróbicos y dependen del oxígeno atmosférico para oxidar los compuestos minerales. Oxidan, compuestos de hierro y azufre obteniendo energía en el proceso. Una de estas reacciones es la oxidación de ión ferroso (Fe2+) de la pirita a férrico (Fe3+). C omo se extrae poca energía de esta reacción, las bacterias tienen que procesar grandes cantidades de mineral.
Si un trozo de hierro cae al río, dura muy poco tiempo, como ya ha pasado con alguna vagoneta de la antigua explotación minera, que rápidamente es devorada por microbios.
Microfotografías
por epifluorescencia de bacterias presentes en el río
Tinto. Foto: E.
González-Toril, E. Llobet-Brossa, E. O. Casamayor, R. Amann y R. Amils.
Entre los microorganismos allí presentes, se pueden citar a Acidithiobacillus sp., Leptospirillum ferrooxidans, Acidiphillium sp., o Ferromicrobium sp. Pero los estudios morfológicos revelan la presencia de muchos eucariotas, incluyendo hongos, varias algas verdes, protistas, flagelados, diatomeas, levaduras y ciliados.
Estudios basados en análisis genéticos demuestran incluso una mayor diversidad eucariótica que la observada con el microscopio. Hay miles de especies distintas de microorganismos de todo tipo. El grado de biodiversidad de Tinto no ha sido descrita en ningún otro hábitat similar. Incluso hay casos de relaciones interespecficas complejas, como simbiosis entre algas y hongos.
Diatomeas
del río Tinto. Foto: Abnabel López Archilla.
Junto con procariotas quimiolitotróficos, los protistas fotosintéticos constituyen los otros productores primarios del río y añaden a sus aguas un tono verdoso. Cuando el observador se acerca a la orilla del río, queda impresionado por el profundo color rojo y anaranjado, pero en su mayoría estos tonos corresponden a los precipitados del hierro que hay en el lecho del río o en las rocas y que son formados por los quimiolitotrófos. De hecho, son estos microorganismos los que forman los estromatolitos a partir de precipitados. El agua, en si, no es tan roja y contiene un ligero tono verdoso. Aunque con ese pH hay que manejarla con cuidado porque una salpicadura sobre la ropa deja una marca permanente. El pH tan ácido es mantenido por la comunidad microbiana. El río Tinto, por tanto, no estaría así debido a la contaminación producida por la minería, sino que era asi antes de que esta actividad comenzara. Es decir, es la vida la que ha modelado y transformado su medio para adecuarlo a sus necesidades, en lugar de adaptarse a él como sucede en otros ecosistemas ácidos.
Chlamydomonas es un alga flagelada. Foto: Linda Amaral-Zettler
Podemos también considerar que el hierro, además de actuar como tampón para el mantenimiento de un pH constante, sirve como protector de la radiación y de la oxidaciónEn un hipotético sitio en donde no hay ozono que proteja de los rayos UV, un lugar así puede ser acogedor para la vida.
Conocemos un lugar que quizás pudo ser así: Marte.
Al considerar las importantes concentraciones de hierrro presentes en Marte y las propiedades fisicoquimicas de este elemento, se planteó el estudio del río Tinto como posible modelo de vida marciana primitiva. Acercarse al río Tinto, sería como hacer un viaje hacia atrás en el tiempo y en el espacio a la superficie de Marte de hace millones de años, cuando allí había agua líquida sobre la superficie. Por eso la NASA ha investigado e investiga este ecosistema, y razón por la cual ahora sabemos mucho más de él. Uno de los programas de estudio que se hizo en este lugar se denominó precisamente Marte (Mars Astrobiology Research and Tecnology Experiment). En el se ensayaron, además, futuras tecnologías de exploración marciana.
El robot Opportunity encontró jarositas en la zona de Marte sobre la que
aterrizó. Este mineral está compuesto principalmente por sulfatos de hierro
hidratados y aparece en zonas ricas en agua con bajo pH en donde haya esos
compuestos. En la cabecera del río Tinto, en donde el pH puede ser inferior a
1, las jarositas son abundantes (no se forma por encima de un pH=3). Se cree
que esa región de Marte en donde aterrizó esa sonda es el lecho fosilizado de
un antiguo océano que posiblemente se extendía sobre las vastas planicies
septentrionales de Marte. El río Tinto es, por tanto, el entorno terrestre más
parecido a cómo podría haber sido Marte hace 4000 millones de años.
Pero aunque nunca haya habido vida en Marte (la más probable posibilidad) el
río Tinto es importante porque podría ser clave para descubrir rutas
metabólicas antiguas que ya no son utilizados aquí en la Tierra por los demás
microorganismos que viven en condiciones menos extremas. El río es un modelo
excelente de un mundo primitivo anóxico y rico en hierro, como era la Tierra
hace miles de millones de años; así como también para un modelo en el que
aparecen concentraciones de oxígeno crecientes, como precisamente ocurrió en la
Tierra una vez que se inventó la fotosíntesis.
Y todo esto está a la vuelta de la esquina, en la provincia de Huelva. Merece
la pena hacer una visita en un fin de semana. Ya sabe, es como viajar a Marte o
a la Tierra primitiva, un mundo en el que sólo había microorganismos.
