Los primeros organismos que colonizan el volcán de La Palma sirven de modelo para la búsqueda de vida en Marte

Un equipo de investigación internacional en el que participan el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC), el Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC), la Universidad de Almería y la Universidad de Huelva, con la colaboración de la Universidad de Évora (Portugal), el INESCTEC (Portugal) y la Federación Canaria de Espeleología, ha identificado las primeras comunidades microbianas en los tubos de lava generados tras la erupción del volcán Tajogaite de La Palma, en 2021. Los expertos describen qué microorganismos los colonizan primero, cómo se adaptan a condiciones extremas de este ecosistema y qué papel desempeñan en la recuperación del mismo. De este modo, los ensayos en este ambiente extremo sirven como modelo para estudiar la posible vida en Marte. 

Interior del tubo de lava “Canal Hornito Bonito”, formado durante la erupción del Tajogaite, con depósitos minerales blancos que recubren parte de sus paredes. Crédito: Nicasio Jiménez.

Según afirma el equipo científico en el artículo titulado ‘Stochastic seeding and environmental stressors as dual drivers of pioneer microbial colonization in newly formed basaltic lava tubes’ y publicada en la revista Environmental Microbiome, esta investigación ha permitido observar casi desde el inicio cómo se coloniza un entorno completamente nuevo, estéril y generado tras una erupción volcánica. Estos tubos de lava constituyen un ‘mundo recién nacido’, sin suelo ni vegetación, donde la vida comienza desde cero. 

Por otro lado, estos entornos sirven como modelo para estudiar los límites de la vida en condiciones extremas, lo que abre nuevas líneas de investigación relacionadas con la habitabilidad en otros planetas como Marte. En concreto, sirve para definir cómo la vida podría surgir, evolucionar y mantenerse en entornos subterráneos del planeta rojo.

Los resultados muestran que los primeros microorganismos llegan principalmente desde el exterior, transportados por el aire en forma de aerosoles o esporas, o están asociados a animales como aves, roedores o insectos. Estos aportes introducen materia orgánica en un entorno inicialmente estéril, lo que facilita el desarrollo de las primeras comunidades de seres vivos.

Un ‘mundo nuevo’

Para estudiar este proceso, el equipo accedió a los tubos de lava del Tajogaite desde fases muy tempranas, entre 12 y 24 meses después de la erupción, cuando las condiciones aún eran extremas. En algunos puntos, la temperatura del aire alcanzaba los 60 grados y las superficies superaban los 90.

Muestreo en el interior del Tubo Rojo, formado durante la erupción del Tajogaite. Crédito: Nicasio Jiménez.

Los investigadores realizaron tres campañas de muestreo, desarrolladas aproximadamente a los 12, 18 y 24 meses tras la erupción. Así, analizaron tanto los microorganismos presentes como las características del entorno. Para ello, combinaron técnicas de laboratorio que permiten identificar el ADN de los microorganismos con el estudio de los minerales y las condiciones físicas de cada zona. “Este enfoque nos ha permitido reconstruir no sólo qué organismos están presentes, sino también cómo interactúan con el medio y qué factores determinan su supervivencia”, explica a la Fundación Descubre la investigadora del IRNAS-CSIC

Los resultados muestran que la colonización no depende únicamente de ‘quién’ llega primero, sino también de las condiciones del entorno. Factores como la temperatura, la salinidad, la ventilación o la composición mineral actúan como un filtro que selecciona qué microorganismos pueden establecerse.

Por ejemplo, en las zonas donde llegan restos orgánicos del exterior, como excrementos de aves, materiales de nidificación o pequeños restos arrastrados por el aire, los microorganismos encuentran una ‘despensa’ de nutrientes y su actividad es mayor. En cambio, en áreas donde solo hay roca y minerales, sin ese aporte de materia orgánica, la vida es más escasa, pero también más especializada: son microorganismos capaces de sobrevivir con muy pocos recursos y obtener energía directamente de los propios minerales.

Detalle del interior del Tubo Rojo, donde se observan formaciones de lava. Crédito: Octavio Fernández.

Además, estos microorganismos no solo habitan el entorno, sino que lo transforman a través de la formación de biopelículas -comunidades de estos seres que forman capas finas y pegajosas adheridas a la roca-. Éstas modifican los minerales, dejando incluso huellas físicas, cómo pequeñas perforaciones en el sustrato mineral. Este proceso de desintegración de la roca representa uno de los primeros pasos en la formación del suelo fértil y en la evolución del ecosistema.

Recuperar el ecosistema

El equipo continuará analizando cómo evolucionan estas comunidades con el paso del tiempo para comprender mejor los procesos de recuperación de los ecosistemas tras eventos extremos como una erupción volcánica.

Además, analizarán el potencial de estos microorganismos para producir compuestos bioactivos, como sustancias capaces de inhibir el crecimiento de otros microorganismos, con posibles aplicaciones en ámbitos como la salud o la biotecnología.

El estudio también ha contado con la participación de la Universidad de Évora (Portugal), el INESCTEC (Portugal), la University of Milano-Bicocca (Italia), la Universidad de Concepción (Chile), la University of the Free State (Sudáfrica) y el Centro Andaluz para el Cambio Global–Engloba y la Federación Canaria de Espeleología (La Palma).

Equipo de investigación que ha participado en el estudio.

Asimismo, ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, a través del proyecto MICROLAVA (PROYEXCEL_00185), así como de programas nacionales del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Además, ha recibido apoyo de iniciativas europeas como NextGenerationEU/PRTR y la Agencia Espacial Europea (ESA), además de la colaboración del Gobierno de Canarias mediante el proyecto GEOPALMA.

Reportaje iDescubre: La vida tras la erupción: el volcán de La Palma como ensayo para Marte