Abundancia y Diversidad de Microrganismos del Suelo en los Biomas Desérticos (desde el desierto de Atacama al Valle de la Muere)
Solemos pensar que el vigor de la vida microbiana sigue los mismos patrones que la que observamos a simple vista, cuando no siempre es así. Se trata de otro falso tópico impregnante. La vida lo invade todo. Incluso en los ambientes más áridos de la Tierra, los microrganismos prosperan con facilidad. Como todos sabemos, en los desiertos el agua es un bien raro, más que escaso. Y entre todos los ecosistemas de tal naturaleza el desierto de Atacama resulta ser el más inhóspito. Obviamente, cerca de la superficie el agua se evapora rápidamente, el calor es sofocante y la radiación solar muy intensa. Sin embargo, como ya os comentamos en otro post, la temperatura del suelo desciende rápidamente conforme descendemos a lo largo del perfil edáfico. En consecuencia, a profundidades entre 2 y 5 metros el agua se evapora y/o asciende por capilaridad lentamente y más aun si la secuencia de horizontes edáficos rompe el trasporte de este líquido por la mentada capilaridad de abajo a arriba. Más aun, los depósitos salinos que abundan en este tipo de biomas atesoran la propiedad de absorber el vapor de agua de la atmósfera y concentrarla en forma de películas alrededor de los cristales de sal. Y como bacterias, arqueas y otros pequeños bichitos viven en estos microambiente acuáticos, prosperan allí. Si el agua escasea adquiere formas quiescentes durante muchísimos años, a la espera de épocas más favorables. Por lo tanto, a las profundidades mentadas, ni los rayos ultravioletas dañan la vida, ni las temperaturas son sofocantes. Ahora bien el oxígeno escasea, aunque tal hecho no es un impedimento para que medren muchos microrganismos. Los medios salinos también tienen la propiedad de afectar al punto de congelación del agua, de tal modo que esta puede permanecer en forma líquida muchos grados bajo cero, evitando paros biológicos. Pues bien, todas estas propiedades parecen ser típicas de los regolitos marcianos. Por tanto, no debe extrañar que los expertos en la búsqueda de vida escarben varios metros bajo la superficie del suelo en busca de rastros de vida. Lo que resulta sumamente curioso es que los científicos que intentar analizar la biodiversidad de los suelos terrestres se conformen con muestrear unos pocos metros superficiales, soslayando la biomasa y diversidad del mundo microbiano más telúrico (profundo). Tal hecho deviene en un obstáculo con vistas a entender la estructura y dinámica de la vida en el suelo. Por tanto se antoja paradójico que, con vistas a progresar en nuestro conocimiento de la biología del suelo, debamos esperar a que las investigaciones destinadas a mejorar la búsqueda de vida en Marte avancen. Desde otro punto de vista, surgen varias posibles diferencias de los patrones de vida microbiana entre los suelos de ambientes tan hostiles respecto a los que no lo son (…)
Abundancia de los Microrganismos en los Desiertos. Fuente: Universe Today (Microbes have been found flourishing beneath the surface of the Atacama Desert. (Parro et al./CAB/SINC)
1. (…) El patrón de distribución de la biomasa (y de la propia materia orgánica) a lo largo de un perfil de suelos desérticos puede encontrase invertido respecto a otro normal, de tal modo que aumenta en profundidad (hasta cierto punto) en los segundos, al contrario que en los primeros.
2. Que como ocurre en la vida emergida de estos ecosistemas, los microrganismos se agrupen en islas de fertilidad, separados por mares de aridez, es decir que se concentren en parches en medio de una matriz sin, o muy pobre, en organismos.
3. Me han narrado en más de una ocasión observaciones desconcertantes en suelos desérticos, consistentes en que, bajo unos centímetros de yermo suelo, aparece una capa oscura mucho más rica en materia orgánica que la superficial, sin que existan rasgos que delaten que se trata de horizontes superficiales enterrados. EStamos ante una conjetura digna de ser prospeccionada ya que podría subestimarse el almacenamiento de carbono orgánico en suelos áridos.
Juan José Ibáñez
Ecological patterns of micro-organisms in desert soils.
Source: Philco-Ford Corporation, Aeronutronic Division, Newport Beach, California, USA.
Abstract
The Atacama Desert’s hardy aerobic microbial populations have been found to occupy ecological niches substantially different from those occupied by aerobic micro-organisms in the California and Valley of 10 000 Smokes deserts. Two specialized groups of microflora, the actinomycetes and micro-aerophiles, appear to be abundant in some portions of the Atacama Desert, though many of the bacterial and mold types and species common in the California deserts are absent. The factors defining the ecological niches and relationships of microbial populations in these soils are largely unknown. In several respects, moreover, micro-environments in these soils are similar to some of those expected on Mars. For the purpose of establishing the engineering constraints on the design of life detection instruments and their sampling and processing components, the nature and diversity of species of micro-organisms prevalent in the soils of extremely dry climates of the earth have not been adequately investigated. Useful ecological information about these soils will include an estimate of the likely lower limit in numbers or mass of viable aggregates in the autochthonous populations and the survivability of these populations under mechanical processing and isolated storage. Knowledge of the artificial niches, growth media for example, which members of these populations accept, will be useful in designing life detection instruments themselves. The range of practical designs for soil sampling devices will be determined by the nature of the particles and surfaces, and their depths, on which various physiological groups or largest populations of micro-organisms reside in the extremely dry deserts of the earth. The results of several exploratory experiments are used to provide some understanding of the environment and the ecological patterns of micro-organisms in soils of the earth’s driest deserts.
PMID: 11973846
[PubMed – indexed for MEDLINE]
Universe Today
Researchers from the Center of Astrobiology (CAB) in Spain and the Catholic University of the North in Chile have found an “oasis” of microorganisms living two meters beneath the arid soil of the Atacama, proving that even on the driest place on Earth, life finds a way.
Chile’s Atacama Desert receives on average less than .01 cm (.004 inches) of rain per year. In some locations rain has not fallen for over 400 years. But even in this harsh environment there is moisture… just enough, at least, for rock salts and other compounds that can absorb any traces of water to support microbial life beneath the surface.
Using a device called SOLID(Signs Of LIfe Detection) developed by CAB, the researchers were able to identify the presence of microorganisms living on thin films of water within the salty subsurface soil.
Even the substrate itself is able to absorb moisture from the air, concentrating it into films only a few microns thick around the salt crystals. This gives the microorganisms everything they need to survive and flourish — two to three meters underground.
Read more: http://www.universetoday.com/93621/solid-clues-for-finding-life-on-mars/#ixzz1xOxtTuco
At that depth, there is no sunlight and no oxygen, but there is life.
And even when researchers dug to a depth of five meters (a little over 16 feet) and took samples back to a lab, they were able to not only locate microorganisms but also revive them with the addition of a little water.
Of course, the implications for finding life —or at least the remains of its past existence — on Mars is evident. Mars has been shown to have saline deposits in many regions, and the salt is what helps water remain liquid, longer.
“The high concentration of salt has a double effect: it absorbs water between the crystals and lowers the freezing point, so that they can have thin films of water (in brine) at temperatures several degrees below zero, up to minus 20 C,”said Victor Parro, researcher from the Center of Astrobiology (INTA-CSIC, Spain) and coordinator of the study. This is within the temperature range of many regions of Mars, and also anything located several meters below the surface would be well protected from UV radiation from the Sun.
“If there are similar microbes on Mars or remains in similar conditions to the ones we have found in Atacama, we could detect them with instruments like SOLID,” Parro said.
The development of a new version of the SOLID instrument is currently underway for ESA’s ExoMars program.
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