El lugar más profundo, más oscuro y más espantoso de los mapas en los que de niño amaba imaginar era un cañón con forma de medialuna en el Océano Pacífico occidental.
Se llama la Fosa de las Marianas, y es el punto más bajo de la superficie terrestre, el Abismo Challenger. Su suelo se encuentra a siete terroríficas millas abajo.
¿Qué había allí abajo? Era divertido de imaginar. Yo no lo sabía, y no parecía probable que nadie lo supiera en aquel momento.
En 1989, James Cameron se divirtió imaginando lo que podría esperarnos al fondo de un cañón similar cuando hizo la película “The Abyss“, que rebosaba imaginación al fondo de una fosa marina sin concretar del Caribe. Tenía once años y me encantó.
Luego, el año pasado, en febrero y marzo, él descendió hasta el fondo, en Nueva Bretaña y en la fosa de las Marianas, con cámaras en 3-D de alta definición, luces y cámaras, en un submarino delgado de color verde lima, llamado Deepsea Challenger. Él también bajó varias sondas autónomas construidas con un diseño similar.
No fue el primer observador, por supuesto. El batiscafo tripulado Trieste tocó suelo en 1960, y varios vehículos operados a control remoto han estado allí desde entonces. Pero el Trieste era incapaz de observar mucho, y por alguna razón, pareció llegar muy poco al público acerca de lo que se había encontrado. Tal como escribí en febrero, todas las imágenes de la inmersión en el Challenger y los módulos, se mantienen en reserva por National Geographic hasta que pueda liberar su propia película en 3-D. Perfectamente comprensible, teniendo en cuenta que ayudó a financiar la operación, probablemente exorbitante.
El resultado, sin embargo, es que después de todas estas visitas al Abismo Challenger, la vista del fondo sigue estando en gran parte frustrantemente oculta para el resto de nosotros.
Cuando alguien te ofrece hablar más seriamente del lugar más profundo de la Tierra, dices que sí.
Hace un mes escribí acerca de una importante presentación en una reunión en Nueva Orleans con una estudiante graduada que trabajó con datos de Cameron. Su nombre es Natalia Gallo, ella es una estudiante de primer año en oceanografía biológica en el Scripps Institute of Oceanography, en la UCSD.
Bajo la supervisión de su asesora Lisa Levin, pasó por lo menos 80 horas, y uno puede razonablemente inferir mucho más tras el examen de las 80 horas de material traído por las sondas y el submarino que James Cameron pilotaba a los fondos marinos de Nueva Bretaña, frente a la costa de Papua Nueva Guinea, y de las fosas de las Marianas en febrero y marzo de 2012. Ella buscaba una megafauna, animales grandes y cosas por el estilo, y su trabajo consistió en identificar y contar lo que pudo.
Más tarde, cuando escribí el mes pasado, esperaba que alguien de Nueva Orleans informara sobre sus hallazgos (tal como se vio después, no hubo nadie), entonces ella gentilmente se puso en contacto conmigo y se ofreció a contarme lo que ella encontró. Hay días que este trabajo es impresionante.
Entonces, al escribir lo que ella me dijo, descubrí que la Unión Geofísica americana había publicado una grabación de la presentación que hizo Cameron en diciembre 2012, donde el microbiólogo Douglas Bartlett, el astrobiólogo Kevin Hardy y otros, presentaron sus hallazgos. Sólo había recibido cobertura mediática en ese momento. Y era una mina de oro. La mayoría de las imágenes estaban ocultas debido a la protección de derechos de autor. Sin embargo, el audio no era así. Con estas dos fuentes en la mano,trataré de describir lo que este equipo sabe de lo que está ahí abajo.
¿Te vas a comer eso?
Por desgracia, no había ningún kraken acechando al Challenger, al menos no a la vista. Pero había otras cosas interesantes. Las formas de vida de gran tamaño que Gallo identificó se clasifican en tres categorías: gigantescas, casi invisible y realmente extrañas.
En la primera categoría están los anfípodos, que son crustáceos como los camarones. No son muy glamorosos, aunque muy abundantes. Dónde hay agua, hay anfípodos. En el Abismo Challenger, parece que hay varias especies rosa blanquecino o pálidas. Puedes ver un poco en los 1:01:52 del video AGU.
Lo que hace especiales a los anfípodos del abirsmo Challenger es su tamaño. En la presentación, Bartlett señaló que la mayoría de los que se ven en el mar son del tamaño del segmento final de un pulgar. Los que cayeron en las trampas del equipo eran de 17 cm. Y algunos llegaron a 30 cm.
Gallo también tomó en cuenta en la revisión de los vídeos, lo que parecía en principio una especie de palos enterrados en la arena y cuidadosamente organizados en patrones extraños. Fue sólo después de visualizar la cinta en repetidas ocasiones se dio cuenta de que estaba observando a unos pepinos de mar, tan astutamente escondidos que Cameron ni siquiera los había percibido durante su inmersión. Su tono beige se adaptaba exactamente el sustrato arenoso.
Los pepinos de mar son equinodermos, como las estrellas de mar, y están especializadas en recorrer de forma itinerante las llanuras abisales del mundo, recolectan alimentos del sedimento con sus apéndices alimentacios. En otros sitios interceptan las corrientes oceánicas, y atrapan las cosas que van a la deriva con sus tentáculos.
Los pepinos del abismo Challenger eran de esta segunda clase. Conforme ellos han ido dragando en la fosa desde los arrastreros soviéticos por lo menos desde la década de 1950, dijo Bartlett, pero los especímenes soviéticos eran más pequeños.
Los arrastreros soviéticos no pudieron observar su peculiar comportamiento en los fondos. Dentro del mismo grupo, todos los pepinos de mar señalaban exactamente en la misma dirección, una estrategia aparentemente calculada para maximizar la cosecha de las corrientes oceánicas con pocos nutrientes que llegan al fondo marino.
Los pepinos también parecen estar congelados en su sitio. La única cosa que siempre parecía moverse, decía Gallo , eran sus apéndices de alimentación.
Si la vida te da arena, te haces un castillo
La última criatura de gran tamaño que las cámaras de Cameron observaron en las profundidades del Challenger no es probablemente una que se reconociera como vivas en absoluto. Sin embargo, eran los residentes más abundantes del abismo, llegando las concentraciones de las muestras a más de 20 por cada dos minutos de película.
Gallo lo describió como “castillos de arena apiñados” que sobresalen por la llanura sin otros rasgos distintivos. El año antes de que Cameron hiciera su inmersión, Scripps y National Geographic publicaron una bajada en el Abismo Sirena, otra parte de la Fosa de las Marianas. El vídeo resultante daba una idea un tanto borrosa de su apariencia (también muestra que hay por lo menos otro gran residente en el Abismo Challenger, las medusas).
En algún lugar dentro de esos montones inestables e irregulares de arena, vive un protista gigante y filamentoso llamado foraminifero.
Los foraminíferos son amebas similares a protistas. De la mayoría de los foraminíferos brotan seudópodos filamentosos, brazos pegajosos con los que atrapar los alimentos. Generalmente hacen crecer conchas de carbonato de calcio, a menudo de gran complejidad y belleza, y a través de ellas asoman dichos seudópodos. Se arrastran a través de los sedimentos marinos de todo el mundo buscando presas.
En el fondo del Abismo Challenger, las conchas de carbonato de calcio no son una posible opción porque la presión intensa, de más de 1.000 veces la que hay a nivel mar, disuelve el mineral. Pero no hay problema. Los foraminíferos microscópicos hacen un caparazón blando, presumiblemente de proteínas u otros polímeros orgánicos. El japonés Kaiko ha descubrió más de 400 especies de caparazón blando de foraminíferos que viven en el sedimento del abismo Challenger en 2005.
Pero hay otra opción: el vidrio. Los granos de arena, generalmente de dióxido de silicio, son el principal constituyente del vidrio, y capaz de resistir la enorme presión de las Marianas. Las conchas de las diatomeas muertas y de algunos esqueletos de radiolarios también están hechos de dióxido de silicio. Los sedimentos oceánicos tiene granos de la arena, conchas desechadas, y esqueletos microbianos para usar. Si se pueden pegar, tal vez junto con alguna de sus propias heces fecales, se obtiene los ingredientes de una cáscara resistente a la presión. No es exactamente un caparazón, pero es una concha al fin y al cabo.
Y eso es exactamente lo que hacen los xenophyophorea. Por desgracia, sus chabolas de conchas de arena, aunque sean a prueba de presión, no son particularmente robustas, frustrando los intentos de recolección hasta el momento. Como resultado de ello, sabemos mucho menos acerca de su biología de lo que nos gustaría. Sabemos que viven a lo largo del mundo de las grandes profundidades, y al parecer, cuanto más profundo y hostil sea el medio ambiente, mejor.
Los xenophyophorea atrampan y comen pequeñas partículas por inmersión, como hacen las verdaderas “amebas”. Ellos no se distribuyen de manera uniforme en el abismo, algunas áreas tienen más y otras menos. Las protistas gigantes, según Gallo, probablemente ubican sus hogares tal como lo hacen los pepinos de mar, a fin de maximizar la corriente transmisora de la que extraen alimentos. Puesto que las corrientes encuentran sus moradas salpicadas, el agua se ralentiza y salen las partículas.
Dentro de la choza de arena es una colección ramificada de filamentos tubulares con muchos núcleos y sin particiones celulares, lo que lleva a que algunos lo describen como uno de los más grandes organismos “unicelulares” de la Tierra. Los moldes plasmodiales del fango, bolsas arrastradas de citoplasma a las que soy enormemente aficionado, son también aspirantes a ese título.
Pero de acuerdo con Christopher Taylor, en su catálogo de organismos, la idea de que las xenophyophorea son amebas gigantes o las células más grandes del mundo resulta un poco engañoso. Describirlas como amebas gigantes no es realmente exacto ya que son más una red tubular. Si las consideramos sólo las células gigantes también podríamos considerar a los hongos filamentosos, como los zygomycetes, que carecen de particiones de pared celular (el bio-término es “cenocita“) como células gigantes también. Como con tantas cosas en biología, Taylor ha señalado, que el límite entre unicelulares y multicelulares no es tan evidente como se podría pensar.
A mi juicio, los xenophyophorea parecen estar reclamando un nicho marino similar al nicho terrestre ocupado por los líquenes. Es decir, se especializan en un asiento de puntos que son tan duros que no tienen casi ninguna competencia para su hogar. Curiosamente, tanto los líquenes como los xenophyophorea también tienen cuerpos filamentosos y se protegen con productos químicos u objetos extraños (hay algunos líquenes que viven realmente ‘dentro’ de la roca y sólo salen a reproducirse), aunque esto puede ser pura coincidencia.
Gallo estima que podría haber entre 50 a 100 especies de xenophyophorea en el abismo Challenger.
El escena real en el abismo Challenger es microbiana
Las bacterias y arqueas no fueron el objeto de estudio de Gallo, pero sería negligente no mencionar el reciente descubrimiento de que las bacterias crecen en los sedimentos del abismo Challenger, y se encuentran en mayor abundancia que en la circundante llanura abisal. Las bacterias no son los únicos microbios, y pronto se señaló a los cientos de especies de foraminíferos microscópicos que allí se encuentran. Los autores de este estudio, Ronnie Glud, de la Universidad del Sur de Dinamarca, hacen la hipótesis de que las paredes del cañón actuan como un embudo de nutrientes que concentra la comida para las bacterias en fosa. ¿Por qué este enriquecimiento de nutrientes no parece extenderse a la parte superior de la cadena alimentaria, no lo sé.
El equipo de Cameron también descubrieron que hay bacterias en la Fosa de las Marianas en las que no están claros los límites entre la micro y macroscópico. En la reunión de la AGU, el astrobiólogo de Kevin Hand, describió lo que él llama “un ecosistema microbiano sorprendentemente extraño” en los taludes del abismo Sirena (donde fue tomado el video drop-cam de los xenophyophorea). Allí, uno de los módulos de aterrizaje remotos filmaron una alfombra bacteriana de color marrón oscuro que brota desde las rocas al suelo. Puedes ver imágenes de ellos en la presentación de AGU.
Estas bacterias parecen estar viviendo de los productos que por reacción espontánea químico-ambiental de temperatura entre las rocas y el agua de mar. Estas alfombras se componen principalmente de bacterias llamadasdenitificans Paracoccus, que parecen ser los principales productores del sistema, alimentados de hidrógeno y metano, liberado por la serpentinitaciónque el agua de mar induce en las rocas sobre las que están en crecimiento. Las demás bacterias de la alfombra parecen ser los beneficiarios de una economía de hilo de agua del sistema Paracoccus.
Así es el abismo Challenger. Dado que el tiempo que permanecemos ahí abajo es mínimo, estoy seguro que todavía hay sorpresas esperando. Por lo que resulta todavía muy excitante.
Están lloviendo Alimentos
En la Fosa de Nueva Bretaña, la que Cameron visitó como prueba antes de las Marianas, que se encuentra a 8.200 metros de profundidad, unos 2.700 metros menos que el abismo Challenger, la vida era muy diferente. El fondo de la fosa era el hogar de una gran variedad de pepinos de mar, anémonas de mar, corales blandos, medusas, medusas peine, anfípodos gigantes, crinoideos, crustáceos y peces. En las paredes de la zanja acechaban cientos de anémonas blancas y delgadas.
A diferencia de las Islas Marianas, los pepinos de mar de Nueva Inglaterra parecían arrastrarse en todas direcciones, tamizando el sedimento para buscar comida, dominando la comunidad. Con las cámaras vimos hasta cerdos de mar, un tipo de pepino de mar de largos tentáculos rosa y un aparato de alimentación de estilo Liberace. Los cerdos de mar viajan en manadas a través de las llanuras abisales del mundo, y realmente parecen unos cerdos.
Gusanos bellota también eran abundantes en los suelos marinos de Nueva Bretaña. Estos peculiares gusanos son de especial significado para nosotros. Sabemos que son equinodermos, como las estrellas de mar, pepinos y cerdos de ma, que son el grupo de animales más estrechamente relacionados con nuestro propio grupo, los cordados, animales con un cordón nervioso dorsal.
Las larvas del gusano bellota se parecen mucho a las larvas de los equinodermos. Y los gusanos adultos, junto con sólo cordados, tienen órganos de filtración parecidos a branquias para respirar y alimentarse. También tienen un cordón nervioso hueco no muy diferente al nuestro. Por lo tanto, los gusanos bellota, los equinodermos y los cordados todos parecen compartir un ancestro común.
Hay algo especial a los 3,7 kilómetros
A pesar de que este artículo habla sobre el fondo de las fosas, las paredes de las mismas puede ser también muy interesantes. A la mitad de la fosa de Nueva Bretaña las cámaras descubrieron una extraña comunidad que no se observa ni por arriba o por debajo. Tanto en la parte superior como inferior de la fosa, los animales grandes viven en la superficie de los sedimentos. Pero por alguna razón, a unos 3,7 km. de profundidad, la mayoría de los animales vivían dentro del sedimento. Esta comunidad ya se había observado previamente en la costa de Chile, a una profundidad similar, señaló Gallo, por lo que parece que hay algo especial acerca de esa profundidad.
Aquí, la arena estaba cubierta de cientos, si no miles, de extraños patrones circulares de muchos tamaños y formas. Gallo los describió como “rosetas” o como una rueda de radios sin llanta; Cameron los llama “destellos”. Algunos eran perfectamente esféricos. Otros estaban inclinados en una dirección, otros superpuestos. Ella contó más de 100 en un tiempo filmado de 2 minutos; pero ¿qué era aquello?
No lograron capturar al animal que lo hacía en el film. Pero los científicos saben de otros ambientes marinos que este extraño arte en la arena es producto de unos animales llamados gusanos cuchara.
Los gusanos cuchara pertenecen al grupo de los gusanos segmentados llamados anélidos. La lombriz de tierra es el miembro más conocido de este grupo. Las diferencias de tamaño de los patrones sobre la arena parecen indicar que están presentes una variedad de edades y de especies.
Los gusanos cuchara han añadido al cuerpo básico de anélido una probóscide, que Gallo describía como una “lengua”.
Esta probóscide parecía lamer o peinar los sedimentos buscando alimentos, mientras sus cuerpos permanecían cómodamente instalados en la seguridad de su madriguera en el centro de las excavaciones. Los gusanos pueden tener buenas razones para dicha cautela. Un pez lagarto de dos pies y medio de largo, grande para esas profundidades, también vive por ahí, y puede tomárselo como un buen aperitivo.
Junto a Gallo, traté de encontrar alguna imagen de estas rosetas de otros sitios oceánicos en la web para compartirlas aquí. Hemos fallado. “Todo lo que pude ver en los sitios de buceo es hablar de miles de estas rosetas”, dijo ella, “pero no hay ni una sola imagen”. Tal vez, haya que considerar esto a la luz de una cornucopia de imágenes disponibles de las lunas y los planetas de nuestro sistema solar.
Lo que no se vio en ninguna fosa fueron los trilobites, fascinantes y acorazadas criaturas con cubierta de calcita que dominaron los océanos del Paleozoico y que han sido considerados extintos.
La historia de dos fosas
Gallo y su equipo llegó a varias conclusiones a partir de sus horas mirando fosas. Ella dijo que la biodiversidad decrece con la profundidad. Y esto no sorprende a nadie, ya que la comida sigue la misma curva.
Hallazgo más importante del equipo fue el siguiente: Está claro que no hay una “comunidad de fondo abisal”. Pero ¿por qué las comunidades de las dos fosas son tan diferentes? Basándose en lo que conocemos hasta ahora, la historia de estos dos fosas es la historia de los alimentos.
La fosa de Nueva Inglaterra está cerca de Papua Nueva Guinea, y hay un montón de basura de la tierra que termina allí. Gallo vio hojas de palma y otras hojas, palos, e incluso cocos en ese fondo marino.
Pero la basura de un ecosistema es el tesoro de otro ecosistema, y en ningún lugar es más cierto que en una fosa. Muchas de las anémonas de mar, corales blandos, y los equinodermos llamados crinoideos (también llamados lirios de mar), del fondo de la fosa de Nueva Inglaterra usaron estos restos que cayeron a las profundidades como fuente de alimentos y base de operaciones. A su vez, atrajeron a crustáceos y peces a los montículos.
Fuera del Pacífico occidental, hay mucho menos para comer. La tierra está muy lejos, y las aguas sobre la fosa de las Marianas no son particularmente productivas, apuntaba Gallo. Los macroorganismos que viven en el fondo deben ser maestros en el arte de sobrevivir. Sin embargo, hay unas pocas formas grandes de vida pueden sacar provecho de esas condiciones. Pero éstas, y a juzgar por su abundancia, la vida no les resulta tan mal, pese a las molestias de los exploradores de National Geographic.
Esta visión hace que la perspectiva de una mayor exploración sea emocionante. Las evidencias hasta ahora sugieren que cada fosa puede tener su propia personalidad. Sugiere que las fosas inexploradas, debido a las constelaciones locales de temperatura, nutrientes, salinidad, geología, química, etc, pueden contener especies y ecosistemas que aún no podemos más que imaginar.
En otras palabras, cada fosa oceánica inexplorada es un paquete sorpresa esperando a ser descubierto. Y en algún lugar, de algún modo, los trilobites, o algún ser más fantástico aún, todavía puede estar esperando a su descubrimiento.
– Autora: Jennifer Frazer es una galardonada escritora de ciencia de AAAS. Graduada en biología, patología vegetal y micología.
– Imágenes de Wikipedia. Y las dos últimas: 1) A live foram from San Francisco Bay. The filamentous pseudopods are obvious. The shell covers the organism. Creative Commons Scott Fay; click image for license and link. Y 2) Edible spoon worms at a market in Korea. The probosci and resemblance to earthworms are also evident. Some spoonworms can be brightly colored, however. Creative Commons J. Patrick Fischer. Click image for license and link.