Microorganismos extremófilos del Salar de Ascotán

El Salar de Ascotán, un ecosistema extremo ubicado en el desierto de Atacama, es un verdadero desafío para la vida. Las condiciones extremas de este salar, como la alta concentración de arsénico, la intensa radiación ultravioleta y la elevada salinidad, han dado lugar a un ambiente único que alberga una diversidad microbiana poco explorada. Los microorganismos que habitan este salar han desarrollado adaptaciones extraordinarias para sobrevivir en estas condiciones adversas, lo que los convierte en un tesoro para la investigación biotecnológica.

Para explorar la diversidad microbiana en el extremo Salar de Ascotán, un equipo de investigadores chilenos, liderado por el Dr. Andrés Esteban Marcoleta Caldera, empleó un enfoque multidisciplinario. Mediante el uso de técnicas de secuenciación de última generación, como la metabarcodificación y la metagenómica de escopeta Illumina y Nanopore, los científicos analizaron muestras de agua, suelo y sedimentos. Estos análisis permitieron obtener una visión detallada de la composición y función de las comunidades microbianas que habitan este ecosistema único, revelando adaptaciones genéticas que podrían tener un gran potencial para la Biotecnología.

Al analizar las muestras de agua, suelo y sedimentos del Salar de Ascotán, los científicos chilenos identificaron una comunidad microbiana dominada por Bacterias de los grupos Pseudomonadota, Acidobacteriota y Bacteroidota. Sin embargo, fue en el suelo donde se observó una mayor diversidad, incluyendo una presencia significativa de Arqueas. Estos resultados revelan la complejidad de este ecosistema extremo y sugieren que el Salar de Ascotán alberga una comunidad microbiana única, con adaptaciones especiales para sobrevivir en condiciones extremas.

Un hallazgo clave de este estudio fue la identificación de nuevas ramas en el árbol de la vida. Mediante la reconstrucción de Genomas, los investigadores chilenos descubrieron dos nuevas familias de Bacterias (Patescibacteria y Pseudomonadota) y dos nuevos órdenes de Arqueas (Halobacteriota y Thermoplasmata). Este descubrimiento no solo amplía significativamente nuestro conocimiento sobre la diversidad microbiana en ambientes extremos, sino que también tiene importantes implicaciones para comprender la evolución de la vida en la Tierra.

El análisis de los Genomas reconstruidos permitió identificar las claves genéticas que permiten a estos microorganismos sobrevivir en el extremo Salar de Ascotán. Estos organismos poseen un arsenal de genes relacionados con la reparación del ADN, la resistencia a metales pesados y la tolerancia a la radiación UV, lo que les permite adaptarse a un ambiente con alta salinidad, intensa radiación UV y presencia de metales pesados. Según el Dr. Marcoleta Caldera, "Tienen una alta proporción de genes de resistencia y de reparación de ADN. Esa podría ser una de las explicaciones de por qué pueden tolerar niveles tan altos de radiación ultravioleta", estas adaptaciones genéticas no solo son fundamentales para la supervivencia en este ecosistema extremo, sino que también tienen un gran potencial biotecnológico.

Los Microorganismos extremófilos descubiertos en el Salar de Ascotán poseen adaptaciones genéticas únicas que los convierten en una valiosa herramienta para el desarrollo de tecnologías biotecnológicas. Sus genes de resistencia podrían utilizarse en diversas aplicaciones, desde la biorremediación de suelos contaminados hasta la creación de cultivos más resistentes al cambio climático. El equipo de investigación está explorando el uso de estos microorganismos para la Biominería de litio, una alternativa más sostenible y menos contaminante a los métodos tradicionales. Como señala el Dr. Marcoleta Caldera, "Junto con colegas de la Universidad Católica del Norte, ahora estamos postulando a un proyecto de salares y litio que justamente pretende aprovechar microorganismos de salares para hacer minería de litio a partir de chatarra electrónica".

Los mecanismos de adaptación de los Microorganismos extremófilos estudiados pueden ser clave para enfrentar los desafíos del cambio climático. Al comprender cómo estas especies sobreviven en ambientes extremos, podemos desarrollar cultivos más resilientes y mejorar la seguridad alimentaria. Como señala el Dr. Miguel L Allende, "Entender cómo las especies se adaptan a cambios ambientales es importante para poder después aplicar eso y seleccionar aquellas variedades o individuos que sean capaces de tolerar estas nuevas condiciones del entorno". "Tenemos que buscar herramientas ahora para aprovechar otros lugares, y eso creo que es una de las contribuciones más importante de los hallazgos que se hacen con estos microorganismos del desierto", agrega.

El estudio de las Arqueas extremófilas del Salar de Ascotán aporta nuevas luces sobre la evolución temprana de la vida y las posibilidades de encontrar vida en otros planetas. Las Arqueas, consideradas los organismos más antiguos de la Tierra, son un grupo microbiano clave para comprender cómo surgió y evolucionó la vida. Al estudiar estas Arqueas, los científicos se acercan a descifrar el origen de la vida compleja y a comprender cómo los organismos se adaptan a condiciones extremas. Como señala el Dr. Marcoleta, "Las Arqueas están presentes desde los inicios de la vida en nuestro planeta. De hecho, estudios muy recientes indican que nuestro ancestro más cercano es una arquea, que en algún momento se fusionó con una bacteria, y eso dio origen a una célula eucariota, y de ahí en adelante la evolución siguió su camino". Estos hallazgos tienen implicaciones tanto para la biología como para la astrobiología.

El descubrimiento de Microorganismos extremófilos en el Salar de Ascotán representa un hito en la Investigación Científica. Estas nuevas familias de Bacterias y órdenes de Arqueas no solo expanden nuestro conocimiento sobre la diversidad microbiana sino que también ofrecen un enorme potencial para la Biotecnología. La capacidad de estos organismos para sobrevivir en condiciones extremas, como la reparación del ADN y la resistencia a metales pesados, los convierte en una fuente inagotable de moléculas y enzimas con aplicaciones industriales. El Salar de Ascotán se posiciona como un modelo único para estudiar la evolución temprana de la vida y explorar las fronteras de la biología.

EQUIPO DE INVESTIGADORES