Las fumarolas que pudieron dar origen a la vida

Banda sonora: "Tocata y fuga en Re menor", de J. S. Bach en la secuencia de la película "20.000 leguas de viaje submarino" de Richard Fleischer (1954), aquí.
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El pasado 2 de Octubre asistí en la Fundación Ramón Areces a la primera charla del ciclo "La exploración de los océanos". Estuvo a cargo de Thierry Jutteau, geólogo francés, quien despertó mi curiosidad por una serie de cuestiones que presentó, y que hasta entonces desconocía. La primera tiene que ver con el fondo de los océanos. Y a la labor desempeñada por Marie Tharp y Heinrich Berann en su cartografía a finales de los años 70 del siglo pasado. Es impactante ver cómo sería el mapa de la Tierra si, sólo en la imaginación, lo vaciáramos de todo el agua que la cubre. Sería así: (al final del post vuelvo a reproducir el mapa en su tamaño original para apreciar su rico contenido).

Saltan a la vista dos enormes formaciones: una, la rugosidad del fondo marino en la parte occidental del Océano Pacífico (allí es donde están las fosas marinas más profundas, de más de 10 Kms: Marianas, Tonga, Kuriles, Filipinas...) y dos, una especie de columna dorsal ondulante con un entramado transversal que va desde las costas de California hasta las de Groenlandia, pasando por el sur de Australia, África y toda la vertical del Océano Atlántico: más de 60.000 Kms en total. Se conoce como "dorsal oceánica submarina ("Ocean Ridge" en inglés) y esconde una historia fascinante.



Lo que podríamos denominar el "nervio" de la dorsal, su eje central, es una cadena montañosa elevada 2-3 Kms sobre su entorno y llena de volcanes. Volcanes submarinos activos, es decir que, a través de ellos, sube el magma procedente del subsuelo terrestre y toma contacto con el agua del mar, que en esas profundidades se encuentra a una temperatura próxima a los 0º, produciéndose entonces unas "fumarolas" parecidas al humo (de color blanco o negro, en función de los componentes principales del magma), unas zonas de agua bastante caliente que, luego veremos, facilitará la proliferación de vida orgánica, y unas columnas de material, inicialmente anhidrita y después sulfitos de hierro, cobre y zinc, que se irán formando al condensarse los materiales eyectados.

Esquema de una fumarola negra

En realidad estos "nervios" son, de alguna manera, las "costuras" por las que la corteza terrestre se sigue expandiendo (no muy rápido, es cierto, entre 2 y 8 cms/año, pero de forma continua), debido a la actividad geotermal que se da en su interior. Es lo que también se llama la tectónica de placas, que hace que los continentes se acerquen o se alejen y que es la causa principal de los fenómenos sísmicos que tantos desastres ocasionan en tierra firme.

Pero el aspecto más importante y curioso de estas "fumarolas" es la cadena "alimenticia" que se da en sus proximidades. En ausencia, obviamente, de sol y de todo tipo de luz (en el mar, pasando los 300 metros de profundidad reina la oscuridad más absoluta), deja de tener sentido la fotosíntesis como origen de la materia orgánica, y es sustituida por la quimiosíntesis, donde arqueas y bacterias quimioautótrofas (capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos como sustratos para obtener energía y utilizarla en el metabolismo respiratorio) representan el escalón más básico de la cadena.

Gusanos de tubo

En el escalón intermedio se encuentra el gusano de tubo gigante (Riftia pachyptila), que tiene unos 1,5 metros de longitud y 4 cm de diámetro. Posee un órgano especial en forma de saco llamado trofosoma. Éste alberga miles de millones de bacterias simbióticas que pueden constituir más de la mitad del peso del gusano y que le ayudan a sintetizar su alimento. Las bacterias oxidan el azufre para obtener energía y fijan el carbono de las sustancias hidrotermales, permitiendo al gusano alimentarse sin depender de la luz solar. El color rojo brillante se debe a las hemoglobinas de su sangre; a diferencia de la hemoglobina que conocemos, además de oxígeno puede transportar sulfuro de hidrógeno, lo que permite la viabilidad del invertebrado en este entorno.

Gamba abisal

¿Y quién se alimenta de los gusanos? Pues, parece increíble, pero son variedades de almeja, caracoles, gambas y cangrejos que se han adaptado perfectamente a la vida abisal. Todo un mundo absolutamente desconocido hasta finales de los años 70 del siglo pasado, en que el desarrollo de nuevos batiscafos y herramientas de filmación permitió bajar a mayores profundidades y descubrir este "nuevo mundo".

Y, también, aportar nuevas teorías al desarrollo de la vida orgánica original en la Tierra. Ya no se necesitaba un cometa o asteroide que colisionara con ella hace miles de millones de años y "sembrara" los primeros micro-organismos; ya no era necesario ese "caldo primigenio" de Alexander Oparin que, a nivel de superficie utilizara la energía del Sol para sintetizar los primeros compuestos orgánicos... ahora aparecía la posibilidad de que la propia dinámica geotermal del planeta fuera capaz de crear vida orgánica sostenible...

Cangrejo "yeti"

Y lo mejor es que ese tipo de quimiosíntesis no es exclusiva de la Tierra. Se han detectado posibles fuentes hidrotermales activas en Europa, la luna de Júpiter, y en Encelado, en el sistema planetario de Saturno. Y también es posible que, en tiempos pasados, las hubiera en Marte.

Lo cual amplia de forma significativa el hasta ahora reducido club de planetas/lunas donde se podrían dar las condiciones necesarias para el origen de la vida tal y como la conocemos.
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Posdata: La película "20.000 leguas de viaje submarino", basada en la homónima y conocida obra de Julio Verne, se anticipa en casi un siglo (la acción transcurre en 1868) a los descubrimientos del mundo abisal que hemos comentado en el post. La escena con el Capitán Nemo (James Mason) interpretando la obra de Bach a bordo del Nautilus, es ciertamente memorable. Para escuchar una versión completa de la Tocata, y con mejor calidad, pincha aquí (la cara del organista, Hans-André Stamm, también es memorable :-)))

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