Foto: Olivier Grunewald. Sistema hidrotermal de Dallol, en Etiopía |
Una expedición del CSIC
viaja al sistema hidrotermal extremo de Dallol (Etiopía) para estudiar
la frontera de la vida.
En el valle del Rift, a
ciento veinte metros bajo el nivel del mar se halla la depresión de
Danakil, una extensa planicie de sal producida por inundaciones y
evaporaciones sucesivas de agua del Mar Rojo, la última ocurrida hace
unos 32.000 años. Se trata de una zona extremadamente activa
geológicamente, debido a la divergencia de las placas tectónicas en el
cuerno de África, que alberga una cadena de volcanes en cuyo extremo
norte se halla el Dallol, un sistema hidrotermal único en el mundo que
puede fijar los límites en los que se desarrolla la vida. Ahora, una
expedición científica coordinada por investigadores del Instituto
Andaluz de Ciencias de la Tierra estudiará allí las condiciones límite
en las que puede desenvolverse la vida. La expedición, que se
desarrollará hasta el día 19 de febrero y cuenta con seis investigadores
del instituto, se enmarca en el proyecto Prometheus, financiado por el
Consejo Europeo de Investigación (ERC).
DALLOL: UN SISTEMA
POLIEXTREMO
La interacción del magma
subterráneo con la sal ha generado en Dallol un sistema hidrotermal que
combina temperaturas extremas (108 grados), hipersalinidad e hiperacidez
con altas concentraciones de hierro y carencia de oxígeno. La región
muestra fumarolas y numerosos manantiales de salmueras ácidas que
construyen un bellísimo paisaje de terrazas de sal con piscinas de
colores, que crean una paleta que evoluciona desde el blanco y el verde
lima a los amarillos, rojos y marrones.
Igualmente, el sistema
presenta una asombrosa variedad de estructuras minerales complejas,
desde pilares de varios metros de altura a nuevas formaciones de menor
tamaño con morfologías que recuerdan a nenúfares, tulipanes, flores de
sal, perlas o gusanos, conformando lo que podría considerarse un jardín
mineral.
Dallol resulta único
además porque, a diferencia de otros sistemas hidrotermales, como
Yellowstone, allí los colores parecen deberse únicamente a procesos
minerales. “Hemos demostrado que la hiperacidez, la evolución de las
salmueras, el color y la cristalización de los minerales en Dallol
pueden explicarse mediante procesos inorgánicos dominados por la
oxidación del hierro y su interacción con los cloruros y sulfatos. Si
hay organismos vivos en esas aguas, no juegan ningún papel en la
geoquímica del sistema”, afirma Juan Manuel García Ruiz, del Instituto
Andaluz de Ciencias de la Tierra y director del proyecto Prometheus en
el que se enmarca la expedición.
LOS LÍMITES DE LA VIDA
Aunque la vida puede
prosperar en condiciones extremas, y se han hallado microorganismos
capaces de soportar calor, radiación, presión o acidez desorbitados, el
impacto de una combinación de factores extremos apenas se comprende
debido a la escasez de ambientes poliextremos.
Si se hallan
microorganismos en Dallol supondrían una ampliación de la habitabilidad
en entornos terrestres, así como un excelente análogo para contemplar la
posibilidad de vida en otros planetas. Y, al revés, si sus aguas
resultan por completo inertes nos hallaríamos ante un lugar
verdaderamente singular. “Ni nosotros ni otros grupos han hallado, de
momento, evidencias concluyentes de que sus aguas alberguen vida, de
modo que podríamos hallarnos ante un caso que desmiente el criterio
general de que la existencia de agua líquida implica, necesariamente, la
de organismos vivos”, concluye Juan Manuel García Ruiz.
Dallol constituye un
sistema muy activo, en el que los manantiales se secan o emergen en
cuestión de días, y constituye un lugar idóneo para estudiar los
procesos geoquímicos en el pasado de la Tierra, como los que tuvieron
lugar durante la Gran Oxidación, el periodo en el que las bacterias
comenzaron a producir oxígeno en la fotosíntesis y que produjo un cambio
global.
PROYECTO PROMETHEUS: LA
DIFUSA FRONTERA ENTRE LO MINERAL Y LO VIVO
La Tierra primitiva, en la
que se formaron las primeras rocas, se condensó el agua por primera vez
y en la que apareció la vida era sin duda un entorno extremo.
Investigadores del proyecto Prometheus trabajan con condiciones
similares en laboratorio y han demostrado que la frontera entre lo
mineral y lo vivo es más difusa de lo que se pensaba, al demostrar que
pueden formarse estructuras minerales autoorganizadas que adoptan las
formas curvas de lo vivo y que, además, pueden dar lugar a las moléculas
necesarias para la aparición de la vida.
Denominados biomorfos, se
trata de estructuras de sílice y carbonatos formadas por millones de
cristales diminutos que se coorientan y crecen fraguando formas
similares a las de los organismos vivos. “Al desarrollar este tipo de
estructuras en laboratorio demostramos que la forma no puede ser un
criterio inequívoco para diferenciar lo biológico de lo mineral, lo que
contrariaba la opinión generalizada que relaciona lo vivo con la curva y
lo mineral con lo geométrico y la línea recta”, apunta Juan Manuel
García Ruiz, que descubrió estas estructuras.
Pero no solo eso. En 2016
desarrollaron un trabajo muy revelador junto con investigadores de la
Universidad de La Sapienza (Roma). Partiendo de la formamida, una de las
moléculas orgánicas más simples, observaron que un tipo concreto de
minerales autoensamblados, unas membranas tubulares conocidas como
jardines de sílice, podían generar, en un mismo experimento, los
ladrillos fundamentales para la vida (aminoácidos y bases nitrogenadas).
Además, este trabajo
proponía que las condiciones para que se dieran procesos similares en la
naturaleza ya existían hace 4400 millones de años, mil millones de años
antes de la formación de los fósiles más antiguos confirmados. Unas
condiciones que, además, resultan convencionales desde un punto de vista
geológico; así, en lugar de requerir ambientes excepcionales, el
escenario de la química prebiótica en el que surgió la vida parece ser
común a escala universal.
E. Kotopoulou et al. A Polyextreme Hydrothermal System Controlled by
Iron: The Case of Dallol at the Afar Triangle. ACS Earth and Space
Chemistry.
DOI: 10.1021/acsearthspacechem.8b00141. Juan Manuel García Ruiz. La
belleza del Dallol. National Geographic.
Fuente: CSIC 15/02/2019
www.cci-calidad.com |