Microbios, calentamiento global y extinciones.

permafrost metano

Mientras se produce un acelerado deshielo en el Ártico, en el norte de Suecia se reproduce aceleradamente un microbio capaz de generar enormes cantidades de metano.

El metano, principal componente del gas natural, es un potente gas de efecto invernadero, siendo 25 veces más eficiente en retener el calor que el dióxido de carbono, por lo que su aumento contribuye a la aceleración del calentamiento global.

Miles de millones de años atrás, antes de que las cianobacterias oxigenaran la atmósfera de la Tierra, en los entonces tibios y poco profundos océanos, existían unos microbios del grupo llamado archaea que liberaban gas metano a la atmósfera, por ello que se les conoce como metanógenos. Hoy día existen descendientes de estos microorganismos, se conocen desde finales del siglo XVIII, y como no necesitan del oxígeno para sobrevivir, se les puede encontrar en diversos hábitats como el lecho de los lagos, el fondo marino, también en ambientes extremos como chimeneas marinas, géiseres o pozos de petróleo; en el intestino de algunos mamíferos como los rumiantes y los seres humanos, o incluso dentro de bacterias que están dentro de las termitas.

Desde hace unos años los investigadores están prestando mucha atención a los metanógenos que viven bajo las capas de hielo permanente o permafrost, allí se alimentan del hidrógeno y el dióxido de carbono producido por otras bacterias con las que conviven y generando metano como subproducto.

Hasta hace poco este hecho no representaba ningún problema para el ecosistema, pues las pequeñas cantidades de metano que estos microbios producían se mantenían bajo el hielo, mientas que una parte era consumido por otros microorganismos consumidores de metano. Sin embargo, el calentamiento de las regiones árticas ha alterado este sistema, y ahora los metanógenos tienen acceso al dióxido de carbono y al hidrógeno, el cual es convertido en metano que es transportado a la atmósfera, favoreciendo aún más el calentamiento del medio ambiente.

Diversos estudios han demostrado que el permafrost de las ciénagas de Stordalen en Suecia, se ha derretido rápidamente en los últimos 30 años y que la zona emite una cantidad cada vez mayor de gas metano. Rhiannon Mondav, una estudiante de doctorado de la Universidad de Uppsala, decidió tomar muestras de la turba, agua y aire de la zona, que al ser analizadas permitieron descubrir un metanógeno hasta ahora desconocido que llamaron methanoflorens stordalenmirensis, y que sorprendentemente constituía el 90% de los metanógenos de la ciénaga de Stordalen; pero no es exclusivo de esta zona, ya que se han encontrado en otras ciénagas y humedales.

Lo peculiar de este microorganismo es que se ha adaptado tan bien al deshielo del permafrost, que a medida que este hielo se va descongelando, el microbio se va extendiendo, de forma similar a como lo hacen las algas, por áreas cada vez más bastas. Y dado que el metano es un subproducto de su metabolismo, esto traerá importantes consecuencias para el medio ambiente.

El permafrost se derrite

La continua desaparición de estas capas de hielo no es un fenómeno exclusivo de las ciénagas de Suecia, la capa ártica del este de Siberia también está experimentando el deshielo de su permafrost y esto puede traer consigo graves consecuencias.

Mientras el permafrost del suelo marino está congelado, forma una capa que atrapa el metano que está debajo, pero conforme se descongela, se forman huecos por donde escapa, lo que puede contribuir a un aumento en la temperatura.

Actualmente se estima que en el este de Siberia, se está liberando al menos 17 teragramos al año de gas metano, (un teragramo equivale a un millón de toneladas); llegando a igualar a la cantidad de metano que se produce en la tundra, que es considerada una de las mayores fuentes de metano del hemisferio norte.

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Agujeros en el hielo

En lo que va de año, se han encontrado 3 agujeros de entre 15 a 100 metros de ancho en el norte de Siberia.

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Vladimir Romanovsky, geólogo especializado en el estudio del permafrost en la Universidad de Fairbanks de Alaska, junto con otros colegas, ha estado estudiando la estructura de estos huecos y ha observado que presentan restos de lodo de un metro de altura que fue eyectado hacia la superficie. Dado que esta parte de Siberia contiene profundos yacimientos de metano, así como pequeños lagos formados hace 4 000 a 10 000 años atrás, cuando el clima era más cálido, ha hecho pensar a Romanovsky, que la presión creada posiblemente por el gas, eventualmente arrojó el lodo a la superficie conforme el suelo se hundía.

Según este geólogo, el desarrollo de los huecos en el permafrost puede ser un indicador del calentamiento global, y de ser así, es probable que veamos más de estos agujeros en el futuro.

La ultima vez que se registró un aumento exponencial en los niveles de metano en la atmósfera, ocurrió algo verdaderamente catastrófico a nivel planetario.

La gran extinción o gran mortandad.

La gran extinción

252 millones de años atrás, entre el fin de periodo Pérmico y comienzos del Triásico, cerca del 90% de todas las especies del planeta fueron exterminadas.

Por mucho tiempo se ha venido especulando sobre las causas que originaron semejante hecatombe, ¿erupciones volcánicas, asteroides, intensos incendios de carbón? En marzo de 2014 se hizo público un estudio realizado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y colegas chinos, en donde se apuntaba como causante de esta masiva mortandad a un microbio de la familia de los metanógenos llamado Methanosarcina. Esta novedosa y prometedora propuesta, sostiene que este microbio floreció súbita y rápidamente en los océanos, debido al influjo repentino de un nutriente indispensable para su crecimiento, el níquel, que fue proporcionado por las dramáticas explosiones de los volcanes siberianos, que según se estima, son las que han producido los mayores depósitos de níquel del mundo.

Hasta entonces, los metanógenos generaban metano a partir del dióxido de carbono y el hidrógeno, pero la methanosarcina había adquirido la capacidad de aprovechar la rica fuente de carbón orgánico en los lechos marinos al haber experimentado un intercambio de genes con una antigua bacteria que se alimentaba de celulosa, lo que le permitió arrojar exponenciales cantidades de metano en los océanos y en  la atmósfera, cambiando dramáticamente el clima y la química de los mares.

El aumento en las cantidades de metano incrementó los niveles de dióxido de carbono en los océanos, ya que los residuos biológicos son convertidos en metano por estos metanógenos, y éste es a su vez transformado en dióxido de carbono por otros organismos, dando como resultado una acidificación,  similar a la que predicen algunos científicos que se produciría de no hacer algo para evitar el cambio climático y que  eliminó al 95% de las especies marinas.

 

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El cráter Patomskiy, la misteriosa formación geológica que trae de cabeza a los científicos.

Cráter Patomskiy

Entre los bosques del norte de Irkutsk en Siberia, en el año 1949, un joven geólogo, Vadim Kolpakov  mientras realizaba un mapa de la región, descubrió una formación tan espectacular como misteriosa, que hoy a 65 años desde su descubrimiento sigue inquietando a científicos de todo el mundo, el singular cráter Patomskiy.

Debido a su particular forma muy similar a un nido, también se le conoce como el nido del águila.  Mucho se ha especulado sobre su origen, desde que fue creado por una antigua civilización, o por prisioneros de un gulag secreto (los campos de trabajo forzados de Stalin).

El cráter Patomskiy, debe su nombre a un río que fluye muy cerca de la zona.

El cono en su parte más alta mide 80 metros y tiene150 metros de ancho. La profundidad del circulo central es de aproximadamente 10 metros.

¿Un meteorito?

Para algunos científicos puede tratarse de los restos del famoso meteorito de Tunguska que explotó sobre a la región de Krasnoyarsk en 1908, cuyo cráter jamás fue hallado, ya que existen reportes de que el meteorito fue avistado a sólo 70 kms del cráter a una distancia de sólo 10-15 segundos de vuelo.  Pero recientes estudios han estimado que la formación tiene unos 250 años, por lo que pudo ser producto de un meteorito anterior que cayó cuando la zona aún no estaba habitada.  Sin embargo no se han hallado restos de ningún meteorito.  Algunos científicos creen que a 100-150 metros de profundidad se esconde algo con alto contenido en hierro, posiblemente el meteorito, aunque este dato también ha sido descartado por otros.

Viktor Voronin, doctor en biología y jefe del Laboratorio del Instituto Siberiano de Fisiología y Bioquímica de las Plantas,  analizó muestras de los árboles de la zona y determinó que en 1842 algo debió ocurrir, ya que durante ese periodo los anillos de crecimiento de los árboles presentaban deformidades además de un repentino aumento del estroncio y el uranio 4 veces más de lo normal y que se mantuvo por aproximadamente 20 años para después descender.

Actualmente la radiación en la zona es baja, pero no se descarta que en algún momento se concentrara cierta cantidad de isótopos radiactivos de corta vida (30-40 años), que con el paso del tiempo se desintegraron y en consecuencia la radiactividad bajo hasta alcanzar los niveles actuales.

El cono en su parte más alta mide 80 metros y tiene150 metros de ancho. La profundidad del circulo central es de aproximadamente 10 metros.

El cráter Patomskiy, debe su nombre a un río que fluye muy cerca de la zona.

¿Un misterioso volcán?.

Otra posible explicación es que se trate de un volcán, pero no el típico volcán de lava sino uno de gas, cuya explosión le confiriera la particular forma.

De todas las posibles explicaciones la más convincente hasta ahora parece ser esta, según Alexander Pospeev, doctor en ciencias geológicas y mineralógicas, el cráter pudo haberse originado por la liberación de algunos fluidos tales como el hidrógeno, y tal vez algún otro aún por determinar.

Si bien es cierto que fenómenos como este no se han visto antes, Pospeev nos recuerda que en geofísica cientos de años equivalen a segundos, y por lo tanto no se puede asegurar que en la zona no existan objetos similares mucho más antiguos que el cráter Patomskiy, pero que posiblemente se hubiesen deshecho o se encuentren cubiertos por vegetación, lo que ha impedido su descubrimiento.  De hecho en la zona existen 3 o 4 volcanes, por lo cual no es un fenómeno único.  Aunque reconoce que aún hay muchas cosas que  siguen sin explicar, lo cual lo convierte este lugar en un sitio de gran interés no sólo para la geología, sino para todos aquellos amantes de los enigmas.

Vía: SiberianTimes

Descubren que nuestros ancestros procrearon con una misteriosa especie no humana ni neandertal.

Neandertales

En un evento celebrado el pasado 18 de noviembre en la Real Sociedad de  Londres, se presentó un estudio (aún pendiente de publicación), de la secuencia de los genomas de los antiguos humanos que reveló que el homo sapiens no sólo tuvo encuentros sexuales con los neandertales y con un linaje poco conocido llamado denisovanos, sino también con un grupo desconocido que habitó Asia hace más de 30 000 años.

En palabras de Mark Thomas, genetista evolucionario del Colegio Universitario de Londres (que no participó en el estudio pero que sí  asistió al evento), “nos hace suponer un mundo similar al que se describe en el “Señor de los Anillos”, en donde cohabitaban varias poblaciones de homínidos”.

Herencia Mixta:

Los neandertales fueron una especie ahora extinta vivió entre 30 000 y 130 000 años atrás.  Contrario a lo que la cultura popular nos quiere hacer creer, los neandertales fueron casi tan avanzados como los homo sapiens en cuanto a la fabricación de herramientas, e incluso algunos expertos les atribuyen la creación de las impresionantes pinturas de las cuevas de Altamira.

Los denisovanos son una especie mucho más lejana, vivieron en Siberia hace 30 000 años y probablemente provienen de una separación de la rama del árbol genético de la familia humana que eventualmente dio origen a los neandertales.  Su nombre hace alusión a la cueva de Denisova en las Montañas Altai de Siberia donde fueron encontrados sus restos.

Según los análisis genéticos los neandertales, los denisovanos y los homo sapiens tenían encuentros sexuales entre sí e incluso llegaron a procrear.

Todos los humanos modernos le debemos cerca de un 2% de nuestro genoma a los neandertales.  Algunas poblaciones de Oceanía como Papúa Nueva Guinea y los aborígenes australianos, comparten cerca del 4% de su ADN con los denisovanos. Y por razones que aún desconocemos sólo ha sobrevivido los homo sapiens.

En esta fotografía publicada por la National Geographic, se muestra el pequeño fragmento de hueso del quinto dedo de un joven homínido Denisovano descubierto por  un arqueólogo ruso en 2008 y que ahora se le conoce como la Mujer X, en referencia a su ADN mitocondrial.

En esta fotografía publicada por la National Geographic, se muestra el pequeño fragmento de hueso del quinto dedo de un joven homínido denisovano descubierto por un arqueólogo ruso en 2008 y que ahora se le conoce como la Mujer X, en referencia a su ADN mitocondrial.

Nuevos genomas, nuevos descubrimientos

Los estudios previos se basaban en secuencias de genomas de baja calidad plagadas de errores y espacios, sin embargo  las nuevas tecnologías han permitido a los investigadores limpiar el ADN original de posteriores contaminantes.  Por lo que pruebas que antes no eran consideradas aptas para análisis son ahora  buenas muestras de estudio.

Y estos modernos análisis han confirmado lo que se había descubierto en estudios anteriores, que los denisovanos se mezclaron con ancestros de los pobladores de Oceanía, con los neandertales, con el homo sapiens y lo más sorprendente, un misterioso cuarto ancestro, que según David Reich, genetista evolucionario de la Escuela de Medicina de Harvard que sí participó en el estudio, “los genomas indican que los denisovanos procrearon con otra población que vivió en Asia hace más de 30 000 años, que no es humana ni neandertal”.

Los científicos no tienen aún ni idea de qué especie puede tratarse, lo cual deja abierta la puerta para el debate, según Carles Lalueza-Fox paleogenetista de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona España, (que no participó en el estudio pero acudió al evento), puede tratarse de una especie similar al homo erectus.  Y  Chris Stringer, paleontólogo del Museo Natural de Londres (que tampoco participó en el estudio) especula que esa misteriosa población podría estar relacionada con el homo heidelbergensis, una especie que dejó África hace medio millón de años y que luego dio origen a los neandertales de Europa.

Fuentes:

http://www.livescience.com/41610-ancient-human-sex.html

http://www.nature.com/news/mystery-humans-spiced-up-ancients-sex-lives-1.14196