¿Cómo sobrevive la vida en condiciones extremas? » Cienciahoy

La vida logra sobrevivir en lugares tan calientes como los volcanes y tan fríos como los polos de nuestro planeta. Los organismos que prosperan en estos ambientes extremos se llaman extremófilos y sus cuerpos tienen algunas adaptaciones únicas para sobrevivir en condiciones tan intensas.

La Tierra es vasta. Desde desiertos abrasadores hasta glaciares helados, junto con una amplia gama de ambientes perfectamente repartidos por todo el mundo, hay algo que cada lugar tiene en común: la vida.

Sin embargo, los humanos no pueden vivir cómodamente en la Antártida o instalarse en el desierto del Sahara. Esto no significa que absolutamente ninguna vida pueda sobrevivir allí. Es posible que se sorprenda al encontrar organismos que viven la vida al máximo en los entornos más extraños, aparentemente más inhóspitos y hostiles de la Tierra.

El puñado de organismos que sobreviven y prosperan allí se llaman extremófilos.

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¿Qué se necesita para que se forme la vida?

Toda vida tiene unos requisitos básicos que necesita para poder “vivir”. Estos incluyen agua (o algún solvente), una fuente de energía y biomoléculas básicas como carbohidratos, proteínas, grasas y ácido nucleico (ADN).

Sin estos requisitos básicos, los organismos no tienen los recursos para crecer o generar energía para sostenerse. Por lo tanto, en cada uno de estos entornos hostiles, los organismos se han adaptado para asegurar estas necesidades de su entorno.

Los bloques de construcción necesarios para que se haga la vida. (Crédito de la foto: Boghog/Wikimedia commons)

¡Pero eso no es todo! Para prosperar, necesitan adaptarse aún más. Es el equivalente a tener que usar un suéter mientras se vive en un país frío. Es posible que obtenga agua, comida y refugio para sobrevivir, ¡pero sin duda se sentiría más cómodo con un suéter que sin uno!

¿Cómo viven los organismos en el frío?

Los microorganismos y los animales, sin importar cuán inteligentes sean, no pueden tejer un suéter para mantenerse calientes. En cambio, con la ayuda de la evolución, su biología se adapta.

Tomemos como ejemplo a los pingüinos, aves que viven en el continente más frío del mundo. Sus cuerpos están naturalmente diseñados para conservar el calor. Sus venas se envuelven alrededor de sus arterias, manteniendo la sangre dentro de las arterias un poco más caliente.

Además de eso, cuando se sumergen en el mar frío mientras cazan, su frecuencia cardíaca se ralentiza en un 15%. Esto ayuda al cuerpo a conservar más energía que, en cambio, puede usarse para generar más calor corporal. Incluso las plumas de sus cuerpos se superponen, protegiéndolos de los fuertes vientos fríos y el agua.

Otros animales del Ártico, como los osos polares, las focas y los zorros árticos, tienen rasgos similares. Tienen un pelaje más grueso y sus cuerpos generan más calor corporal.

Un oso polar tomando un sorbo de agua. (Crédito de la foto: veinte20)

Muchos microorganismos también se han adaptado para sobrevivir en el frío extremo y se denominan psicrófilos (que básicamente significa amantes del frío). Estas bacterias producen sustancias azucaradas similares a gelatina llamadas exopolisacáridos que actúan como una capa protectora de ropa.

Algunas bacterias y hongos incluso producen proteínas anticongelantes. Estas proteínas reducen el punto de congelación del agua para que el agua intracelular de su interior no se congele, lo que provocaría rupturas internas.

¿Cómo viven los organismos en un calor intenso?

Ahora, ¿qué pasa con los amantes del calor, los termófilos? Hay mucha vida en los desiertos, cerca de los volcanes y dentro de las aguas termales. ¿Cómo se las arreglan para sobrevivir allí sin sudar o hervir su existencia?

La capacidad más crucial que poseen los organismos que viven en climas extremadamente cálidos es su capacidad para retener agua. Nuestro ejemplo más conocido, el camello, puede sobrevivir durante 7 meses sin un solo sorbo de agua.

Una idea errónea común es que los camellos almacenan agua en sus jorobas, pero ese no es el caso. La joroba en realidad está compuesta de una gran cantidad de tejido graso que utiliza como fuente alternativa de alimento en caso de que no pueda encontrar nada más para masticar.

Los camellos están bendecidos con la función de necesitar menos agua que la gran mayoría de los organismos. Sus glóbulos pueden almacenar mucha más agua, mientras que su pelaje evita que el camello sude y la pierda.

Cuanto más pequeña es la joroba de un camello, menos grasa tiene. (Crédito de la foto: envato)

Los cactus se han adaptado al desierto almacenando agua en sus tallos y teniendo hojas espinosas para evitar la pérdida de agua por transpiración. Tienen raíces extremadamente delgadas que cubren un gran radio, lo que les permite absorber todos los pequeños trozos de agua que tienen la suerte de encontrar a su alrededor.

Los microorganismos sobreviven en el desierto permaneciendo inactivos durante todo el año, excepto cuando llueve.

Aparte de los desiertos, los microbios pueden incluso sobrevivir cerca de fuentes hidrotermales. Estos respiraderos son pequeñas fisuras situadas profundamente en el mar donde se bombea agua extremadamente caliente de unos 122°C desde el subsuelo. Los microorganismos que pueden vivir en lugares como fumarolas hidrotermales o volcanes se denominan hipertermófilos.

Siento calor cuando el termostato está a 25°C, no importa 125°C.

Las membranas celulares de los hipertermófilos son mucho más flexibles, lo que les permite tener más fluidez, por lo que el agua caliente puede entrar y salir de ellas más rápido. Algunos ejemplos de bacterias hipertermófilas son Hyperthermus butylicus y Methanopyrus kandleri.

Como puede imaginar, sería difícil obtener nutrientes ricos en energía tan profundo en el mar, o cerca de los volcanes, para el caso. En cambio, dichos microorganismos experimentan reacciones químicas para producir energía utilizando los elementos que los rodean. Por ejemplo, ciertos microbios pueden usar azufre, hierro, metano o hidrógeno para generar energía. Están ampliamente etiquetados como microorganismos quimiosintéticos.

¿Dónde más puede sobrevivir la vida?

Además de las regiones cálidas y frías, hay muchos otros lugares en la Tierra que tienen condiciones que son igual de duras, pero aún están llenas de vida. Estos incluyen ambientes con niveles de pH extremos o contenido de sal extremadamente alto, como el Mar Muerto.

Ocasionalmente, cerca de las minas, encontramos cuerpos de agua extremadamente ácidos que se denominan drenaje de mina. Los elementos ácidos en las rocas, como el sulfuro de hierro, reaccionan con el oxígeno y el agua, acidificando el agua. Esta agua puede ser tan ácida que puede disolver metales pesados. Tales ambientes tóxicos no pueden albergar vida animal grande, pero los microorganismos de alguna manera pueden arreglárselas allí.

Estas bacterias amantes de los ácidos (acidófilos), como Acetobacter aceti, mantienen su pH produciendo proteínas un poco más alcalinas en su cuerpo y bombeando protones (iones H+). Esto ayuda a neutralizar la propiedad ácida del medio ambiente. Además de eso, las proteínas que componen su cuerpo son un poco más básicas, lo que ayuda a neutralizar el ambiente ácido que les rodea.

Es viceversa para los microorganismos amantes de lo alcalino. Bombean iones H+ en sus cuerpos para neutralizar la naturaleza alcalina de su entorno, y sus proteínas celulares se inclinan más hacia el lado ácido.

Incluso las partes más profundas y oscuras del mar pueden albergar vida. Incluso lugares a 10 km por debajo de la corteza terrestre pueden tener microorganismos que se han adaptado a vivir sin luz solar o aire suficiente. ¡Incluso se han detectado formas de vida en rocas excavadas en minas de oro africanas a 3 km por debajo de la superficie de la Tierra!

Conclusión

Después de leer este artículo, debes estar pensando: “¡Guau, la vida realmente puede sobrevivir en cualquier lugar!” Es este pensamiento el que tiene a los científicos desconcertados acerca de la vida extraterrestre. Quizás podría haber algunas formas de vida viviendo en la luna, Marte o en cualquier otro sistema solar. Seguramente, no podemos ser las únicas formas de vida en el universo, ¿verdad?

Por supuesto, son principalmente los microorganismos los que pueden sobrevivir en condiciones tan duras. Se vuelve mucho más difícil para formas de vida complejas como los animales sobrevivir a temperaturas y presiones extremas.

Técnicamente, cualquier otro planeta que tenga agua (o su equivalente), junto con fuentes de energía, debería poder albergar vida. Se ha investigado mucho el estudio de los extremófilos y sus mecanismos de supervivencia. Si los científicos pueden descifrar su código, podría explicar cómo otras formas de vida podrían estar sobreviviendo en otras partes del universo.

No sé si la vida allá afuera se parecerá a la vida en la Tierra, ¡pero estoy bastante seguro de que serán igual de interesantes!