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| Resto de ls caldera volcánica |
A 56 años de la erupción
volcánica de 1970 que devastó las bases antárticas de Chile y el Reino Unido en
la isla Decepción, la ciencia ha constatado un sorprendente fenómeno de
adaptación biológica.
Hoy en día, estos terrenos de
formación reciente han sido habitados por poblaciones de microorganismos que
habitan en ambientes extremos (extremófilos).
Estas comunidades no solo
prosperan en el lugar, sino que custodian un valioso patrimonio genético con el
potencial de revolucionar las industrias energéticas y farmacéuticas en un
futuro próximo.
Un equipo internacional de
especialistas de la Universidad Autónoma de Chile, la Universidad Católica del
Maule y la institución estadounidense South Dakota Mines consiguió registrar
por primera vez una perspectiva integral sobre las capacidades funcionales de
estos microorganismos.
Este estudio publicado en la revista
Environmental Sustainability destaca el uso de
herramientas bioinformáticas avanzadas y expone el modo en que estos seres
microscópicos aportan importantes lecciones sobre los procesos de adaptación.
La frontera del conocimiento
en la microbiología polar continúa expandiéndose hacia lo desconocido. En este
escenario, la Dra. Aparna Banerjee, investigadora de la Universidad Autónoma de
Chile, sede Talca, integrante del Programa Nacional de Ciencia Antártica y
parte del grupo investigativo, señala que: “La Antártica sigue siendo uno de
los ecosistemas menos explorados del planeta desde el punto de vista
microbiológico.
En este trabajo estudiamos
comunidades de microorganismos que viven en sedimentos geotermales de la isla
Decepción, un volcán activo donde coexisten altas temperaturas con hielo y
condiciones ambientales extremas”.
A través de análisis
metagenómicos, el equipo logró extraer valiosos datos sobre la diversidad
genética de bacterias que subsisten en gradientes térmicos y químicos extremos.
Estas observaciones provienen
del procesamiento de muestras de sedimentos obtenidas durante la LIX Expedición
Científica Antártica Chilena (ECA 59), organizada por el Instituto Antártico
Chileno (INACH) en el marco del proyecto de terreno RT_24-21 liderado por la
Dra. Banerjee, el cual dispuso además del soporte logístico de la Base Gabriel
de Castilla de España.
El trabajo en terreno combinó
la fascinación científica con un entorno de alta exigencia física. Caminar
sobre la superficie de la isla Decepción implicó enfrentarse a contrastes
térmicos difíciles de encontrar en otro lugar del planeta.
“Fue una experiencia
extraordinaria y desafiante. En la isla Decepción uno puede caminar sobre
piroclastos cubiertos de nieve y, pocos centímetros más abajo, encontrar
temperaturas cercanas a los 100 °C debido a la actividad geotermal del volcán.
Esa combinación de hielo, glaciar, fumarolas, vapor y suelos calientes hace que
el paisaje sea realmente único”, destaca la Dra. Banerjee.
Mientras que en la bahía
Fumarola los termómetros rozaron el punto de ebullición del agua con 99,97 °C
en los sedimentos, el lugar Cráter 70 fue catalogado como el hito biológico del
estudio al ser una zona formada tras la intensa actividad eruptiva, lo que
ofrece un entorno geológicamente joven y dinámico que alberga una sorprendente
diversidad microbiana.
“Personalmente, uno de los
lugares que más me impresionó fue la bahía Fumarola, donde registramos
temperaturas cercanas a los 100 °C en los sedimentos. También Crater 70 llamó
mucho nuestra atención.
Su historia geológica es muy
dinámica: las erupciones ocurridas entre 1967 y 1970 modificaron profundamente
el ecosistema, destruyeron la base científica chilena que existía en ese
momento. Crater 70 es una zona formada tras la última serie eruptiva del volcán
hace poco más de 55 años.
A pesar de ser un ambiente
geológicamente joven, encontramos allí la mayor diversidad microbiana de todo
el estudio. Es fascinante pensar que microorganismos se hayan adaptado y
colonizado tan rápidamente en un ambiente extremo creado por una erupción volcánica
reciente”, menciona la investigadora de la Universidad Autónoma de Chile, sede
Talca.
Un enorme
potencial
Entre los descubrimientos más
destacados de la secuenciación metagenómica se encuentra la identificación de
vías metabólicas vinculadas con la salud y la bioenergía.
“Encontramos genes y
microorganismos asociados a rutas metabólicas y organismos que, según
investigaciones previas, podrían estar relacionados con la producción de
compuestos bioactivos de interés biomédico.
Estos resultados nos indican
que los microorganismos antárticos podrían constituir una fuente prometedora
para buscar nuevas moléculas con potencial farmacéutico", advierte la Dra.
Aparna Banerjee.
A modo de ejemplo, el análisis
de datos detectó en la bahía Teléfono la presencia de la diatomea Skeletonema
marinoi, una especie conocida en el ámbito biomédico por producir
compuestos con propiedades antitumorales.
En el ámbito de la transición
energética, el microbioma volcánico arrojó datos igualmente valiosos. El equipo
identificó secuencias genéticas clave vinculadas a la síntesis de lípidos y a
la degradación de hidrocarburos aromáticos.
“Detectamos microorganismos y
genes relacionados con procesos metabólicos que, según estudios previos,
participan en la producción de lípidos, degradación de hidrocarburos y otras
rutas asociadas a la generación de biocombustibles.
Estos microorganismos podrían
servir como modelos para desarrollar procesos biotecnológicos más eficientes y
sostenibles. Además, muchas enzimas provenientes de organismos extremófilos
funcionan en condiciones donde otras enzimas dejan de hacerlo, lo que
representa una ventaja para procesos industriales que buscan reducir consumo
energético e impacto ambiental”, detalla la especialista.
Siguientes pasos
Este primer panorama integral
publicado constituye una línea de base esencial. Ahora, el consorcio científico
avanza desde el mapeo genético hacia el desarrollo experimental y el cultivo
controlado en el laboratorio, una continuidad en la investigación que ya se
está implementando en Chile.
Esta nueva fase se desarrolla
mediante una beca de doctorado del INACH (proyecto DG_03_25) concedida al
investigador Nicolás Flores, dirigida por la Dra. Banerjee en la Universidad
Autónoma de Chile y bajo la cotutela científica del Dr. João Paulo Fabi de la
Universidade de São Paulo (USP), Brasil.
El objetivo principal consiste en analizar los
polisacáridos de estas bacterias extremófilas polares para examinar sus
propiedades bioactivas contra células de cáncer digestivo y bacterias
multirresistentes a antibióticos.
Asimismo, con el respaldo del
proyecto de cooperación bilateral ANID FOVI250129, el equipo de científicos
busca transformar la información genética recopilada en soluciones
biotecnológicas aplicables a desafíos globales. Esto demuestra que las
lecciones más valiosas sobre la supervivencia y la sustentabilidad provienen de
los seres más diminutos de nuestro planeta.
El INACH es un organismo
técnico del Ministerio de Relaciones Exteriores con plena autonomía en todo lo
relacionado con asuntos antárticos de carácter científico, tecnológico y de
difusión.
El INACH cumple con la Política Antártica
Nacional incentivando el desarrollo de la investigación de excelencia,
participando efectivamente en el Sistema del Tratado Antártico y foros
relacionados, fortaleciendo a Magallanes como puerta de entrada al Continente
Blanco y realizando acciones de divulgación del conocimiento antártico en la
ciudadanía. El INACH organiza el Programa Nacional de Ciencia Antártica
(PROCIEN).
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