Leonardo da Vinci dijo una vez: "Sabemos más sobre los movimientos de los cuerpos celestes que sobre el suelo bajo nuestros pies".
James Tiedje, un experto en microbiología de renombre mundial de la Universidad Estatal de Michigan, está de acuerdo con la opinión de Leonardo. Pero espera cambiar eso estudiando la zona crítica, parte de la dinámica "piel viva" de la Tierra.
"La zona crítica se extiende desde las copas de los árboles hasta el suelo, hasta 700 pies de profundidad", dijo Teeje. "Esta región sustenta la mayor parte de la vida en la Tierra porque regula procesos fundamentales como la formación del suelo, el ciclo del agua y el ciclo de los nutrientes que son críticos para la producción de alimentos, la calidad del agua y la salud del ecosistema. Aunque la zona crítica profunda es crítica, todavía es un territorio nuevo porque es una región del planeta relativamente inexplorada y en gran medida inexplorada".
Tiedje, profesor emérito distinguido de los Departamentos de Microbiología, Genética e Inmunología y Ciencias Vegetales, del Suelo y Microbianas de MSU, descubrió un filo o categoría principal completamente diferente, llamado CSP1-3 en este vasto e inexplorado mundo de microorganismos. El nuevo filo se ha encontrado en muestras de suelo a 70 pies de profundidad tanto en Iowa como en China. ¿Por qué Iowa y China? Debido a que los suelos en ambas áreas son muy profundos y similares, nos preguntamos si su presencia estaba más extendida y no restringida a un área, dijo Tiedje.
El equipo de Tiedje extrajo ADN de estos suelos profundos y descubrió que los antepasados de CSP1-3 vivieron en el agua (manantiales termales y agua dulce) hace millones de años. Durante su historia evolutiva, sufrieron al menos un cambio importante de hábitat y eventualmente colonizaron ambientes edáficos: primero el suelo superficial y luego el suelo más profundo.
Tij también descubrió que estos microorganismos están activos. "La mayoría de la gente pensaría que estos organismos son como esporas o en estado latente", dijo. "Pero una conclusión clave que sacamos al examinar su ADN fue que estos microorganismos estaban activos y crecían lentamente".
Tiedje también se sorprendió al descubrir que estos microbios no eran miembros raros de la comunidad, sino más bien dominantes; en algunos casos, constituían el 50 por ciento o más de la comunidad, lo que nunca se vio en la capa superficial del suelo.
"Creo que esto sucede porque el suelo profundo es un ambiente muy diferente y este grupo de organismos ha evolucionado durante un largo período de tiempo para adaptarse a este ambiente de suelo pobre", añadió Tiedje.
El suelo es el filtro de agua más grande del planeta. A medida que el agua fluye por el suelo, se purifica mediante procesos físicos, químicos y biológicos. La capa superior del suelo, donde crecen la mayoría de las raíces de las plantas, suele ser lo suficientemente pequeña como para que el agua de lluvia pase rápidamente. Pero el volumen de suelo profundo es mucho mayor. CSP1-3 nació con este propósito. Se alimentan del carbono y el nitrógeno extraídos de la capa superior del suelo, completando el proceso de purificación.
"CSP1-3 es como un carroñero que limpia las cosas que se encuentran en la superficie del suelo", dijo Teeje. "Tienen mucho trabajo por delante".
El siguiente paso es cultivar algunos de los microbios en el laboratorio y, si pueden crecer, podremos aprender más sobre su fisiología única que los hace tan exitosos en ambientes de suelos profundos, dijo Tij. Esta no es una tarea fácil. La mayoría de los microorganismos no pueden cultivarse porque es difícil replicar las condiciones en las que viven y crecen.
Por ejemplo, debido a que los antepasados de CSP1-3 vivían en aguas termales, el laboratorio de Tiedje está tratando de cultivarlos a altas temperaturas como ejemplo de prueba de nuevas condiciones de crecimiento basadas en su información genómica.
Pero si alguien puede hacerlo ese es Tiedje, porque también descubrió microorganismos que pueden declorar los cloruros.
"Los mecanismos fisiológicos de CSP1-3 están impulsados por sus propiedades bioquímicas, por lo que puede haber algunos genes interesantes con otros usos", dijo. "Por ejemplo, todavía no conocemos su capacidad para metabolizar contaminantes problemáticos, y si pudiéramos entender esto, podríamos ayudar a resolver uno de los problemas más apremiantes de la Tierra".
Compilado de /ScitechDaily