{"id":3588,"date":"2010-06-07T10:32:49","date_gmt":"2010-06-07T08:32:49","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=3588"},"modified":"2010-06-07T10:32:28","modified_gmt":"2010-06-07T08:32:28","slug":"el-rio-tinto","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/06\/07\/el-rio-tinto\/","title":{"rendered":"El R\u00edo Tinto"},"content":{"rendered":"

Viviendo en el oro del tonto<\/strong><\/p>\n

Por: Leslie Mullen <\/em><\/p>\n

Un grupo de investigadores se dedica al estudio de una bacteria quimiolitotr\u00f3fica que sobrevive consiguiendo su energ\u00eda oxidando pirita, tambi\u00e9n conocida como el \u201coro del tonto\u201d<\/p>\n

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Los meandros rojo brillante de un r\u00edo atraviesan la campi\u00f1a del Sudoeste espa\u00f1ol, sus aguas son tan \u00e1cidas que corroen el metal. Esta imagen nos trae al pensamiento los peores excesos de la poluci\u00f3n industrial, y los cient\u00edficos durante mucho tiempo asumieron que una mina de cobre local hab\u00eda contaminado el r\u00edo Tinto.<\/p>\n

La actividad minera en el r\u00edo Tinto data de al menos 5000 a\u00f1os atr\u00e1s, aunque si bien esto ha alterado al r\u00edo no es el \u00fanico responsable de sus actuales condiciones. El drenaje de rocas \u00e1cidas es un proceso natural que ocurre cuando agua, oxigeno y bacterias interaccionan con materiales sulfurosos produciendo soluciones altamente acidificadas. La cuenca del r\u00edo Tinto discurre por la franja pir\u00edtica Ib\u00e9rica, una de las mayores formaciones de complejos sulfurosos del mundo. La pirita es sulfuro de hierro (FeS2), y tambi\u00e9n se la conoce como el \u201coro de tontos\u201d.<\/p>\n

Ricardo Amils es el director del Laboratorio de Microbiolog\u00eda Aplicada de la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid, y asociado con el centro espa\u00f1ol de Astrobiolog\u00eda. Amils ha estado estudiando el ecosistema del r\u00edo Tinto durante 10 a\u00f1os, y comenta que el color rojo del agua y su pH medio cercano a 2 se debe a la abundancia natural de sulfuros. Amils piensa que unas bacterias que viven en el r\u00edo convierten estos sulfuros en \u00e1cido sulf\u00farico, lo que le da al r\u00edo su bajo pH y otras oxidan el hierro, lo que le da su caracter\u00edstico color rojo. Aunque los sulfuros y el hierro se oxidan naturalmente en contacto con el aire, las bacterias act\u00faan de catalizador acelerando las reacciones en gran medida.<\/p>\n

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Amils declara: \u201cLa composici\u00f3n del agua y sus elevadas temperaturas a todo lo largo del a\u00f1o favorecen el crecimiento de bacterias quimiolitoroficas, las cuales existen en grandes cantidades en el rio y posiblemente en las aguas subterr\u00e1neas. Las caracter\u00edsticas m\u00e1s relevantes del sistema, \u00e1cido sulf\u00farico y altas concentraciones de iones f\u00e9rricos, son producto de actividades quimiolitotroficas que usan pirita y otros minerales ricos en azufre\u201d.<\/p>\n

La quimiolitotrof\u00eda es un proceso metab\u00f3lico que usan algunos microorganismos para procurarse energ\u00eda a partir de mol\u00e9culas inorg\u00e1nicas. En el caso del r\u00edo Tinto, bacterias \u201ccomedoras de rocas\u201d como Leptospirillum ferrooxidans y Acidithiobacillus ferrooxidans consiguen su energ\u00eda oxidando los iones de hierro ferroso (Fe2+) de la pirita, convirtiendolos en iones f\u00e9rricos (Fe3+). (El Acidithiobacillus tambien es capaz de conseguir energ\u00eda oxidando el sulfuro). A causa de la peque\u00f1a cantidad de energ\u00eda que se genera en la oxidaci\u00f3n de i\u00f3n ferroso a f\u00e9rrico estas poblaciones de bacterias han de oxidar una gran cantidad de hierro para crecer. Como resultado, relativamente peque\u00f1os crecimientos en la poblaci\u00f3n bacteriana producen la precipitaci\u00f3n de masivas cantidades de hierro f\u00e9rrico.<\/p>\n

No se conoce precisamente el mecanismo por el que las bacterias oxidan el hierro ferroso. Los cient\u00edficos creen que el proceso depende de fuerzas tanto qu\u00edmicas como biol\u00f3gicas trabajando en conjunci\u00f3n.<\/p>\n

La combinaci\u00f3n de \u00e1cido sulf\u00farico y hierro f\u00e9rrico en el agua produce condiciones que promueven la oxidaci\u00f3n de otros metales, como ars\u00e9nico, cobre, cadmio y n\u00edquel. Muchos metales se vuelven mucho mas solubles cuando se oxida, por lo que esto aumenta la concentraci\u00f3n de metales en el r\u00edo.<\/p>\n

La qu\u00edmica del r\u00edo Tinto no es absolutamente \u00fanica – la mina de la Monta\u00f1a de Hierro en California, por ejemplo, puede alcanzar niveles de pH semejantes debido a actividad quimiolitotrofica \u2013 pero su longitud lo convierte en ideal para el estudio de vida basada en sulfuros y hierro.<\/p>\n

\u201cMicrobios y sustrato se encuentran en muchos lugares del mundo\u201d dice Amils. \u201cLo que hace al Tinto diferente es la proporci\u00f3n: 90 Km. de r\u00edo \u00e1cido. Esto probablemente facilita la adaptaci\u00f3n de muchos sistemas distintos\u201d.<\/p>\n

De hecho, las bacterias no son las \u00fanicas formas de vida que se encuentran en el r\u00edo. El equipo de Amils ha recogido unos 1300 organismos diferentes, incluyendo arqueobacterias, levaduras, hongos y protistas. La biomasa m\u00e1s abundante en el r\u00edo parecen ser algas. Masas de algas cubren a menudo la superficie del agua, ti\u00f1endo las rojas aguas de verde y produciendo burbujas de oxigeno. Amils piensa que es inexplicable como unos organismos eucari\u00f3ticos como las algas son capaces de prosperar en estas duras condiciones de acidez y concentraciones met\u00e1licas tan elevadas (Los eucariotas son organismos que tienen una membrana nuclear compartimentando el DNA en sus c\u00e9lulas).<\/p>\n

Pero Ken Nealson, astrobi\u00f3logo del Laboratorio de propulsi\u00f3n a chorro de la NASA, sostiene que para los eucariotas no es dif\u00edcil mantener los \u00e1cidos fuera de la c\u00e9lula. Los eucariotas simples a menudo sobreviven en ambientes con bajo o alto pH, as\u00ed como en extremos de salinidad y sequ\u00eda.<\/p>\n

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\u201cLos estudios de cualquier ambiente extremo incrementa nuestra comprensi\u00f3n de la evoluci\u00f3n y la adaptaci\u00f3n\u201d seg\u00fan Nealson. \u201cUna cosa que a menudo se olvida es que raramente se encuentra un extremo aislado y una adaptaci\u00f3n a una variable casi siempre esta conectada con adaptaciones a otras.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n

Describir la biolog\u00eda del Tinto puede ayudar a Amils y a otros a entender el desarrollo de la vida en la Tierra. Por ejemplo, el r\u00edo Tinto puede ser un modelo real de vida Proterozoica (2.5 x 109 a 544 x 106 a\u00f1os atr\u00e1s), desde que aparecieron por vez primera las algas aer\u00f3bicas en dicho periodo. Sin embargo Amils dice que la biolog\u00eda del Tinto puede tener una conexi\u00f3n incluso en un pasado m\u00e1s lejano, con la Era Arcaica (3.8 a 2.5 x 109 a\u00f1os atr\u00e1s).<\/p>\n

\u201cLa mayor\u00eda de los microbios que se pueden encontrar en el r\u00edo Tinto probablemente exist\u00edan en la era Arcaica\u201d dice Amils. El cita evidencias moleculares recientes de la presencia de algas hace 2.7 miles de millones de a\u00f1os en Pibara (Australia). En Pibara hay tambi\u00e9n evidencia de la existencia al completo del ciclo del sulfuro, con reacciones redox (reducci\u00f3n\/oxidaci\u00f3n) datadas hace 3.5 miles de millones de a\u00f1os.<\/p>\n

Amils continua \u201cEl hierro fue masivamente precipitado en Pibara, y todos esos ingredientes est\u00e1n actualmente operando en el r\u00edo Tinto. La \u00fanica diferencia es que el sistema arcaico australiano tuvo lugar en un ambiente marino superficial, mientras que el r\u00edo Tinto corresponde a un sistema acuatico terrestre\u201d.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n de la biolog\u00eda del Tinto puede asimismo determinar hasta que punto el fraccionamiento del hierro puede usarse como biomarcador en la b\u00fasqueda de vida en la Tierra y otros planetas. En otras palabras, \u00bfpodemos buscar la divisi\u00f3n de is\u00f3topos de hierro en una roca como evidencia de que all\u00ed existi\u00f3 alguna vez vida basada en el hierro?.<\/p>\n

Seg\u00fan Nealson, \u201cLa investigaci\u00f3n en el r\u00edo Tinto podr\u00eda con casi total seguridad ayudarnos a determinar si el fraccionamiento del hierro ocurre en estos ambientes acidos. Hasta que punto pueda ser un buen marcador depender\u00e1 de los resultados. Incluso si la respuesta es no, la utilidad del rio es determinante para el aprendizaje acerca del metabolismo del hierro en otros ambientes\u201d.<\/p>\n

Para Amils el estudio de la biolog\u00eda del r\u00edo Tinto puede ayudarnos a entender mejor como un sistema basado en el hierro puede funcionar. \u201cHasta ahora los biohidrometalurgicos se hab\u00edan concentrado en los sulfuros puesto que pensaban que la vida basada en el hierro no pod\u00eda ser eficiente. El r\u00edo Tinto y otros sistemas nos muestran que esto no es cierto. Pero aun necesitamos determinar cuales son los productos en este metabolismo, como podemos reconocerlos y cuales ser\u00edan los instrumentos adaptados para detectarlos\u201d.<\/p>\n

Cabe la posibilidad de que organismos similares a los encontrados en el r\u00edo Tinto pudieran haberse desarrollado en Marte. El suelo marciano parece rojizo debido al hierro, y algunos cient\u00edficos creen que Marte tuvo una vez r\u00edos y otras formas de agua en superficie. Asimismo, Marte es tambi\u00e9n un planeta rico en azufre, por lo tanto posibles microorganismos pod\u00edan haber sobrevivido en Marte oxidando sulfuros.<\/p>\n

\u201cNecesitamos aprender mas acerca de Marte antes de calibrar si esta es una Buena analog\u00eda\u201d, dice Nealson. \u201cSin embargo, dado que la producci\u00f3n de \u00e1cido sulf\u00farico requiere oxigeno, y puesto que no existen v\u00edas sencillas de generar este \u00e1cido sin \u00e9l, conocer la historia oxidativa de Marte puede ser muy importante. En cualquier caso, el r\u00edo Tinto es un magnifico lugar para comprender la adaptaci\u00f3n y evoluci\u00f3n de la vida, oblig\u00e1ndonos a pensar en vida en cualquier lugar\u201d<\/p>\n

Investigadores del Centro de Astrobiolog\u00eda han sugerido que el r\u00edo Tinto tambi\u00e9n se podr\u00eda parecer a Europa. Se piensa que este sat\u00e9lite de J\u00fapiter tiene un oc\u00e9ano \u00e1cido y salado bajo la capa externa de hielo. Por eso, el r\u00edo Tinto podr\u00eda constituir un escenario \u00fanico para investigar la posibilidad de vida basada en sulfuros en Europa.<\/p>\n

A continuaci\u00f3n<\/p>\n

Amils est\u00e1 colaborando con diferentes grupos del Instituto de Astrobiolog\u00eda de la NASA para caracterizar las formaciones de hierro del r\u00edo Tinto y la diversidad eucari\u00f3tica del sistema. Tambi\u00e9n est\u00e1 utilizando t\u00e9cnicas convencionales y moleculares para caracterizar la diversidad procari\u00f3tica con objeto de entender el funcionamiento global del sistema.<\/p>\n

\u201cCreemos que la \u201cquimiolitotrof\u00eda\u201d es un sistema antiguo de obtenci\u00f3n de energ\u00eda, y necesitar\u00edamos saber m\u00e1s acerca de \u00e9l. Por ejemplo, hemos de comprender que ocurri\u00f3 con el hierro en la era Arcaica. Hay muchas cuestiones que podemos empezar a investigar usando un sistema vivo: Y esta es la ventaja del Tinto\u201d.<\/p><\/blockquote>\n

Texto extra\u00eddo de Astroseti<\/a><\/em><\/p>\n

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