Las herramientas de investigación independientes del cultivo han revelado el potencial de codificación de numerosas ramas profundas de bacterias y arqueas que eran desconocidas hasta hace poco.

Entre ellos, el superfilo bacteriano candidato Patescibacteria  y el superfilo de arqueas DPANN han recibido especial atención, ya que parecen constituir una gran fracción de la diversidad microbiana total.

Modo antiguo de producción de energía

En un reciente estudio, investigadores del Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas revelaron estrategias de vida únicas en estos microbios que viven debajo de la superficie de la Tierra. Los científicos encontraron que estos grupos, que se pensaba ​​dependían de relaciones simbióticas con otros organismos, pueden vivir de forma independiente y utilizar un modo antiguo de producción de energía.

Los hallazgos del indican que Patescibacteria y DPANN son formas de vida antiguas que quizás nunca aprendieron a respirar.

Para el estudio, el equipo de investigación realizó análisis físicos de asociación célula-célula, genómicos y filogenéticos en 4.829 células microbianas individuales de 46 ubicaciones distribuidas globalmente y ambientalmente diversas para obtener información adicional sobre las inusuales características biológicas de Patescibacteria y DPANN.

La lectura de su código genético reveló que estos dos grupos de microbios carecen de la capacidad de respirar para sintetizar trifosfato de adenosina (ATP), la moneda de energía común de la vida.

Proceso de fermentación

El equipo descubrió que estos microbios, que viven en una variedad de ambientes en el interior de la Tierra, parecen ganar energía solo a través del proceso de fermentación. Muchos organismos son capaces de fermentar, incluidos los humanos, cuando sus músculos se quedan sin oxígeno durante el ejercicio intenso, pero lo usan solo como fuente suplementaria de energía.

La investigación reveló estrategias de vida únicas en estos grandes grupos de microbios que viven debajo de la superficie de la Tierra.

Al respecto, el investigador Ramunas Stepanauskas, afiliado al Laboratorio Bigelow de Ciencias Oceánicas y autor principal del estudio, puntualizó:

“Nuestros hallazgos indican que Patescibacteria y DPANN son formas de vida antiguas que quizás nunca hayan aprendido a respirar. Estas dos ramas principales del árbol evolutivo de la vida constituyen una gran parte de la diversidad microbiana total del planeta y, sin embargo, carecen de algunas capacidades que normalmente se esperan en todas las formas de vida”.

Los investigadores encontraron que los antepasados ​​comunes más recientes de estos dos linajes carecían de la capacidad de respirar, al igual que sus descendientes modernos.

Durante los primeros dos mil millones de años de la existencia de la Tierra, no había oxígeno en la atmósfera. Hoy en día, el oxígeno es un componente clave de la atmósfera de la Tierra y esencial para la vida que puede sustentar, pero a solo unos cientos de metros bajo tierra, las condiciones no han cambiado, y este descubrimiento reciente sugiere que parte de la vida subterránea tampoco ha cambiado.

Referencia: Ancestral Absence of Electron Transport Chains in Patescibacteria and DPANN. Frontiers in Microbiology, 2020. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01848