Los gases traza atmosféricos apoyan la producción primaria en el suelo de la superficie del desierto antártico

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Astrobiología
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• Los suelos desérticos antárticos albergan una rica vida microbiana, pero las fuentes de energía para las comunidades con baja capacidad fotosintética siguen sin estar claras.
• Comprender estas vías de energía es crucial para comprender los límites de la vida en entornos oligotróficos.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de los gases atmosféricos como fuentes primarias de energía para las comunidades microbianas del suelo antártico.
• Identificar las vías metabólicas y los organismos responsables de la utilización de estos gases.

Principales métodos:

• Reconstrucción de 23 proyectos de genomas a partir de datos metagenómicos, incluidos los filos candidatos WPS-2 y AD3.
• Análisis de la expresión génica de las enzimas clave implicadas en el metabolismo de los gases (hidrogenasas, deshidrogenasas de monóxido de carbono, RuBisCO).
• Incubación de microcosmos del suelo para medir la captación aeróbica de H2 y CO y la fijación de CO2 atmosférico.

Principales resultados:

• Los grupos microbianos dominantes poseen genes para hidrogenasas de alta afinidad y deshidrogenasas de monóxido de carbono, junto con un linaje RuBisCO para la fijación de carbono quimiosintético.
• Los microcosmos del suelo demostraron la eliminación aeróbica de H2 y CO atmosféricos a tasas que respaldan el mantenimiento teórico de la energía.
• Se observó una fijación quimiosintética significativa de CO2, mientras que la fijación fotosintética fue insignificante.

Conclusiones:

• El H2, el CO y el CO2 atmosféricos se proponen como fuentes de energía y carbono confiables que apoyan a las comunidades microbianas del suelo antártico.
• Esto pone de relieve los gases atmosféricos como una alternativa potencial a las fuentes de energía solar o geológica para la función del ecosistema.
• Los hallazgos ofrecen información sobre los requisitos nutricionales mínimos para la vida y el potencial de vida en otros planetas.