Microalgas y cianobacterias en las Arcas de Noé geotérmicas

Una serie de catástrofes a nivel planetario produjeron en el pasado extinciones masivas de especies que en diversas ocasiones terminaron con la gran mayoría de la biodiversidad del momento. La gran extinción Cretácico-Terciario, que acabó con el largo y exitoso reinado de los dinosaurios es, sin duda, la extinción en masa más célebre (aunque, ni de lejos, la más catastrófica).

Durante la era Neoproterozoica (entre 740 y 580 millones de años atrás) se produjo un gran cambio climático cuyo resultado final fue la mayor era glacial que conoció el planeta: la Bola de Nieve Terráquea (Snowball Earth). Se congelaron totalmente los océanos y el hielo alcanzó mas de 100 metros de espesor, incluso en las latitudes tropicales. Aunque en esa época todavía ni los grandes animales ni las plantas superiores poblaban la tierra firme, existía una rica y variada diversidad en la que estaban representadas entre otros muchos organismos la gran mayoría de las divisiones (phylum) de algas que existen hoy en día.

Numerosos estudios demuestran que durante la “Bola de Nieve” la fotosíntesis colapsó totalmente a nivel planetario a lo largo de decenas de millones de años, pero inmediatamente tras el deshielo que siguió a la “Bola de Nieve” se produjeron gigantescas proliferaciones masivas de microalgas y cianobacterias que incrementaron la concentración de oxígeno atmosférico permitiendo la aparición de los grandes animales.
 
Pero, ¿cómo pudieron sobrevivir microalgas y cianobacterias en un mundo congelado tan adverso? Científicos de la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid y de la Facultad de Biología de la Universidad de Málaga han propuesto un mecanismo para explicarlo (Costas et al.,  NewPhytol 189: 922-932, 2008).

Pese a que el hielo alcanzó los polos, la actividad geotérmica no cesó. Así incluso durante lo más frío de la “Bola de Nieve” las cianobacterias y las algas pudieron encontrar verdaderos “oasis” de agua líquida en surgencias geotermales. En la región andina de la Patagonia y la Tierra de Fuego podemos encontrar hoy día modelos similares: fuentes termales y géiseres mantienen verdaderos oasis de agua líquida en medio de un mar de hielo. Desafortunadamente la gran mayoría de ellos son lugares inhóspitos para las algas (por su pH extremo, su elevada temperatura, o la cantidad de sustancias tóxicas que acumulan). Las algas “normales” no pueden vivir en tales lugares.

Sin embargo consiguen adaptarse muy rápidamente. A menudo solamente hace falta que ocurra una mutación en un solo locus para conseguirlo. Es más, contrariamente a lo que pudiera parecer, esta mutación ocurre espontáneamente, a muy baja frecuencia, en las poblaciones de algas no sometidas a estos ambientes extremos. Como estos mutantes tienen una eficacia biológica baja, más pronto o más tarde son eliminados por la selección natural. Pero como la mutación es recurrente, se llega a un equilibrio entre los nuevos mutantes que van apareciendo y los mutantes que van siendo eliminados por la selección. El resultado es que en un momento dado, al menos un alga de cada 10 millones es capaz de sobrevivir en el ambiente extremo de un agua geotérmica.

Una entre diez millones no parece mucho. Pero las poblaciones de algas y cianobacterias son ingentes (a veces hay hasta un millón de células por mililitro). Como se reproducen asexualmente con una que sobreviva es suficiente para restablecer la población.  En la difícil lotería de la supervivencia durante la Bola de Nieve del Neoproterozoico, las microalgas y las cianobacterias tenían casi todos los boletos para convertirse en los seres vivos elegidos que se refugiasen en las Arcas de Noé geotérmicas.
 
Autor: Eduardo Costas Costas