¿Qué se cuece en Yellowstone?

El parque nacional de Yellowstone, en Estados Unidos, alberga casi 9000 kilómetros cuadrados repartidos entre los estados de Wyoming (mayoritariamente), Idaho y Montana. En él hay ríos, lagos, montañas... y el volcán más grande del continente americano. Sin embargo, este volcán es difícil de intuir ya que se encuentra bajo la superficie del terreno en forma de caldera. Debido a esta actividad volcánica existente, en el parque también se encuentra el mayor sistema hidrotermal del mundo, que incluye géiseres, fumarolas y aguas termales. Estas aguas termales son consecuencia de la aparición de brechas en el suelo que permiten al agua subterránea emerger y formar grandes charcos. Lo que caracteriza a estos charcos es que su agua, antes de rebosar en la superficie, es calentada por las rocas que la contienen en el interior de la Tierra debido, a su vez, a la presencia de magma.

La mayor fuente de agua termal de Yellowstone recibe el nombre de Grand Prismatic Spring. El punto más caliente está en el centro, donde emana directamente el agua, pudiendo alcanzar los 87ºC. Desde ahí el agua se va enfriando a medida que se acerca a los bordes de la fuente, describiendo un gradiente de temperaturas concéntrico. Este gradiente determina también la deposición de los llamativos colores de la fuente. ¿Y por qué está ligado el color a la temperatura? Pues porque lo que otorga el color a la fuente son diferentes especies de microorganismos y a cada especie le gusta más una temperatura concreta del gradiente.

Fotografía de la Grand Prismatic Spring, por Clint Losee.

Microbios calentitos

Efectivamente, además de la gran diversidad de fauna y flora que se distribuye sobre el terreno del parque, existe también una gran diversidad en las calientes aguas termales. A excepción del color azul, resultado de la dispersión de la luz en la profundidad de la fuente, el resto de colores del tapiz son producto de la interacción de la luz con los pigmentos de los microorganismos que la habitan. Estos microorganismo, denominados termófilos por su predilección por las altas temperaturas, son principalmente bacterias y arqueas.

A altas temperaturas las bacterias y arqueas toman ventaja de la mayor solubilidad de los compuestos químicos y también de la mayor fluidez y difusión de los mismos. Además, la velocidad a la que ocurren las reacciones metabólicas aumenta. Sin embargo, vivir en un ambiente tan agresivo para la vida implica unas pertinentes adaptaciones. Por ejemplo, su material genético es rico en guanina (G) y citosina (C), dos de las cuatro bases nitrogenadas que forman el DNA, ya que establecen entre sí enlaces más fuertes que la adenina (A) con la timina (T). Sus paredes celulares contienen componentes que les confieren rigidez y buscan alternativas para las vías metabólicas convencionales que las mantienen vivas utilizando enzimas capaces de mantener su integridad a pesar de las temperaturas.

Aunque en la zona más caliente de la fuente el color no es consecuencia de los microorganismos, sí que está habitada por unas pocas especies que gozan de entre 70 y 80ºC. El resto de colores dependen de los carotenoides y la clorofila que estos posean. Mientras que los carotenoides protegen al microorganismo de la radiación del Sol, la clorofila les permite realizar la fotosíntesis. El color resultante tendrá que ver con las proporciones de estos dos pigmentos. No solo dependerá del tipo de microorganismo sino también de las condiciones ambientales, ya que el Sol estimula la producción de carotenoides (de amarillos a rojos) pero la carencia de este propicia la sobreexpresión de la clorofila (verde).

Además de calientes, existen fuentes donde el agua también tiene un pH ácido. Esto se debe a los gases ricos en azufre que emanan del interior de la Tierra. Un microorganismo al que no le importa este contratiempo es la arquea Sulfolobus acidocaldarius. Su temperatura óptima son 80º y un pH 2 (aguas tan ácidas como un zumo exprimido directamente del limón). Sin embargo, lo más llamativo de estas fuentes ácidas es que en ellas también crecen algas que no se encuentran en otro lugar de la Tierra. Es curioso porque las algas, aunque en este caso también unicelulares, son organismos eucariotas, más complejos que las bacterias o arqueas. Un ejemplo es Cyanidium caldarium, que incluso puede desarrollarse en un pH hasta cien veces más ácido que el limón.

​​Lo que podemos concluir de esto es, principalmente, que la vida se desarrolla allí donde menos nos lo esperamos. Ya sea en las aguas caldeadas de Yellowstone o en lagos bajo la Antártida; en fuentes agrias o en charcos de sal, siempre hay alguien que se adapta y aprende a vivir con lo que tiene.

Referencias

D. Brock T. Life at High Temperatures [Internet]. Bioinfo.bact.wisc.edu. 1994 [cited 7 October 2015]. Available from: http://bioinfo.bact.wisc.edu/themicrobialworld/LAHT/b1.html

Bryan T, Heinsz J, Machen L, McCracken P. Grand Prismatic Spring [Internet]. Lpi.usra.edu. 2007 [cited 7 October 2015]. Available from: http://www.lpi.usra.edu/education/fieldtrips/2007/explorations/grand_prismatic/

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