Quimiosíntesis y simbiosis

Hay muchos tipos diferentes de bacterias y arqueas en las fuentes calientes y templadas. Muchas de ellas pueden producir alimentos mediante un proceso denominado quimiosíntesis. Utilizan, por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno tóxico -el gas de los huevos podridos- del fluido de la fuente y el oxígeno del agua de mar circundante para oxidar el sulfuro de hidrógeno. Al mismo tiempo, el oxígeno se reduce durante esta reacción. De este proceso se obtiene una gran cantidad de energía. Esta energía se utiliza para convertir el dióxido de carbono inorgánico en carbono orgánico, que es su alimento. El principio es el mismo que el de la fotosíntesis de las plantas, pero las bacterias utilizan la energía de los compuestos químicos en lugar de la energía del Sol.

Varios animales grandes, como el gusano tubícola gigante, el gusano de Pompeya, los mejillones e incluso pequeños moluscos-gusano, viven en simbiosis con bacterias del azufre. Estas bacterias se encuentran en el interior de los animales, como en el caso del gusano tubícola o el mejillón, o viven sobre la piel de los animales, como en el caso del gusano pompeyano y el molusco-gusano. Todos estos animales se denominan hospedadores (en inglés host) y las bacterias del azufre, simbiontes.

Los simbiontes reciben todas las sustancias químicas del hospedador para fijar el carbono inorgánico y producir alimento. Este alimento las bacterias lo utilizan para crecer, pero lo comparten con el hospedador. El hospedador se alimenta de los simbiontes. Algunos hospedadores se alimentan además de bacterias de vida libre utilizando su boca para la ingestión y su estómago para digerir el alimento. Es el caso de los mejillones, los gusanos pompeyanos y los moluscos-gusano. Sólo los gusanos tubícolas carecen de boca y de estómago. Viven exclusivamente de los alimentos que obtienen de sus simbiontes.

De izquierda a derecha (Fotografías Monika Bright)

Molusco con forma de gusano del filo Mollusca y de la familia Solenogastres con el nombre científico Helicoradomenia. Estos gusanos de unos 3 mm de longitud no tienen concha. En su lugar, tienen pequeñas cerdas hechas del mismo material que las conchas de los mejillones y los caracoles. Los simbiontes viven entre estas cerdas, pero también se han encontrado algunos en la piel.

El gusano pompeyano pertenece al filo Annelida de la familia Alvinellidae (nombre científico Alvinella pompejana). Estos gusanos viven en las fumarolas negras. Dónde está su límite de temperatura sigue siendo controvertido. Construyen tubos y se han medido temperaturas de hasta 120° Celsius. Debido a que el gusano puede moverse en su tubo y por lo tanto cambiar la temperatura por sí mismos, alrededor de 50 ° Celsius parece probado. Ningún otro animal puede soportar tanto calor en el océano.

El llamado gusano tubícola gigante Riftia pachyptila del filo Annelida, familia Siboglinidae, ha sido estudiado durante más de 20 años. Es el invertebrado de crecimiento más rápido que conocemos. Puede crecer 80 cm en su primer año de vida. Lo hace sin boca ni estómago. En su lugar, tiene bacterias dentro del cuerpo en un órgano, llamado trofosoma.

El mejillón Bathymodiolus thermophilus pertenece al filo Mollusca, familia Bivalvos. Las bacterias del azufre se encuentran en las branquias del animal. Estos mejillones pueden moverse y por lo tanto también pueden elegir las condiciones adecuadas para vivir. Les gusta lo relativamente frío, sólo unos pocos grados por encima del agua de mar fría circundante.