Señales de vida primitiva en el lago Alchichica, en Puebla

Considerados los primeros microorganismos que habitaron el planeta, los cianoprocariotes contribuyeron a la generación de una atmósfera con oxígeno.

¿Cómo lo hicieron? Un equipo del Departamento de Ecología y Recursos Naturales de la Facultad de Ciencias de la UNAM, explora el lago de Alchichica, en Puebla, el cual representa una oportunidad de profundizar en la contribución de estos microorganismos a los cambios en la composición de la atmósfera.

Rosaluz Tavera Sierra, profesora en este departamento, explicó que hace 3, 500 millones de años la atmósfera del planeta no tenía oxígeno. Las cianoprocariotes, microorganismos que llevan a cabo la fotosíntesis, aportaron oxígeno que se acumuló y permitió la transformación de las formas de vida. Las evidencias de su existencia son los depósitos de carbonatos, conocidos como microbialitas, y al estudiarlos, los científicos pueden indagar los procesos físicos, químicos y biológicos que han ocurrido desde los primeros años de la Tierra.

La especialista en algas de agua dulce, se dedica a identificar y caracterizar a las especies de cianoprocariotes que habitan en las microbialitas presentes en lagos de cráter, entre ellos Alchichica, para construir modelos que expliquen cuál es el papel de cada grupo localizado en este sistema acuático.

Para alcanzar este objetivo, la investigadora y sus colaboradores recolectan muestras de las microbialitas en las orillas del lago y posteriormente, en el laboratorio, disuelven el calcio que las compone para obtener a los organismos que viven ahí. Los observan a través de varios tipos de microscopios y puestos en cultivo estudian sus requerimientos nutricionales y su tasa de crecimiento; además, los investigadores extraen el ADN de las especies para realizar caracterizaciones genéticas.

Este tipo de microbialitas existen en otras partes del mundo, sin embargo,  Alchichica ha atraído la atención de científicos de República Checa, Francia, Polonia y España, quienes colaboran con el grupo de investigación de la doctora Tavera.

El objetivo en común es llevar a cabo comparaciones entre las microbialitas de lagos mexicanos y las  de otros cuerpos de agua que se encuentran en Bahamas, Australia y California, a fin de determinar dónde se originaron, cómo se han comportado, cuáles fueron los factores que permitieron su desarrollo y así, entender mejor la formación del planeta.

Algas del lago de Catemaco

El interés en los cianoprocariotes constituye un tema importante en la investigación de la doctora Tavera en lagos mexicanos. Previamente, la académica del laboratorio de Algas Continentales, Ecología y Taxonomía trabajó en el lago de Catemaco, Veracruz, en donde estudió el papel de estos organismos como indicadores del estado del sistema hídrico.

La presencia de las algas microscópicas -organismos acuáticos que forman parte del fitoplancton- en los depósitos de agua dulce es relevante, debido a que realizan fotosíntesis, fijan nitrógeno, oxigenan el agua y la atmósfera, ayudan al crecimiento de plantas acuáticas y son alimento de peces, aves y mamíferos.

Las algas permiten dilucidar las relaciones entre las especies que habitan un cuerpo de agua, ya que a partir de su caracterización, los científicos generan modelos que explican la red alimenticia, la cantidad de oxígeno disuelto, los niveles de nutrientes y la contaminación, entre otros.

Ejemplo de  la información que aportan las algas para entender el sistema acuático, fue la investigación de las comunidades de fitoplancton del lago de Catemaco, las cuales se encuentran suspendidas en el agua. Aquí, a partir del estudio de las condiciones del agua, la composición y el tiempo que perduran las comunidades algales, Tavera y sus colaboradores encontraron un patrón de estabilidad peculiar.

Determinaron que a pesar de que son varios factores los que se reúnen para mantener al lago en condiciones saludables de oxígeno, temperatura, alimento y luz, las algas juegan un papel primordial ya que, mientras un modelo de equilibrio ecológico propone que las especies de mayor abundancia, mayor biomasa y mayor frecuencia en la composición de fitoplancton deberían perdurar al menos dos semanas continuas, en Catemaco estas características son permanentes.

A pesar de que los investigadores esperaban condiciones variables, debido a la cercanía del municipio del mismo nombre y a que el agua del lago es utilizada para la hidroeléctrica del lugar, esta investigación demostró que el nivel de líquido, los nutrientes y el número de organismos por especie son constantes. La académica señaló que la intercompetencia entre los organismos interviene también en la regulación de la estabilidad del sistema.

Defensa de los lagos

“Nos interesan los seres vivos que habitan en sistemas acuáticos dulces, pues a través de ellos podemos sugerir un manejo adecuado del sistema hídrico, ya que de su estudio obtenemos información de su funcionamiento”, afirmó Tavera.

Debido a que los lagos son sistemas muy complejos, con un comportamiento diferente al mar, en este tipo de estudios colaboran geólogos, hidroquímicos, biólogos moleculares, entre otros, de manera interdisciplinaria y con un fin en común: hacer una reconstrucción completa de los sistemas acuáticos para sugerir soluciones a su regulación y preservación.

Destacó que países de Europa Central sin acceso al océano tienen un enfoque prioritario en el estudio de comunidades algales de agua dulce, en cambio en México, esto no sucede, pues en el país hay menos de 20 especialistas en algas dulceacuícolas.

Asimismo, los problemas de extracción, filtración y evaporación han provocado la desaparición de algunos lagos, por ejemplo en Guanajuato, en otros casos se encuentran a punto de alcanzar situaciones críticas, como Chapala, que ha llegado a tener sólo 4 metros de profundidad. El impacto humano en los lagos preocupa a la investigadora.

“Quizá una desventaja de nuestro país es que tenemos tanta biodiversidad, que persiste la idea de que nuestros recursos son inagotables. Eso hace más difícil nuestra tarea de sensibilizar a la población y a las autoridades en el estudio y preservación de estos recursos.”