Los humanos tenemos un prejuicio de seres que viven en la superficie de un planeta y creemos (mal) que es la única opción de la vida

"Los seres humanos somos animales de superficie y tenemos un prejuicio de seres «superficiales», nos imaginamos que toda la vida debe ser superficial, cuando en realidad la mayor parte de la vida es subterránea."  (Thomas Gold)

Los ecosistemas hidrotermales submarinos están constituidos por complejos sistemas biológicos cuyo funcionamiento es poco conocido.

Muchos de estos ecosistemas se sitúan a gran profundidad, generalmente entre 1,000 y 4,000 metros, asentados a lo largo de las dorsales y en otras zonas volcánicas submarinas.

Son zonas de emergencia de fluidos ricos en hidrocarburos, gases y sales de azufre y otras sustancias minerales.

A pesar de la aparente hostilidad de las condiciones de temperatura, presión y composición química del agua, estos ecosistemas poseen una rica biodiversidad.

Las especies presentes incluyen grandes mejillones y almejas de 30 centímetros de longitud, enormes gusanos tubulares con largos pedúnculos (superando los dos metros de largo), corpulentos cangrejos y otros invertebrados. Todo el ecosistema reposa en una flora bacteriana muy rica que aprovecha la energía química y térmica de las emanaciones para desarrollar su metabolismo y que, a menudo, vive en relación simbiótica con los organismos pluricelulares locales.

Las fuentes de energía en dichos ambientes son sobre todo de tipo químico basadas en la oxidación e hidratación de hidrocarburos (en particular del metano, generando hidratos de metano) y sulfuro de hidrógeno. En algunos casos las emanaciones son calientes, pero también existen sitios donde hay manantiales fríos de petróleo, gases hidrocarbonosos y de azufre.

Muchas de estas bacterias pertenecen al gran grupo de las arqueobacterias (archaea), incluyendo las denominadas genéricamente «hipertermófilas». Las hipertermófilas pueden vivir en temperaturas muy elevadas de 45o. centígrados o más. Algunas

incluso se desarrollan mejor con temperaturas por encima de los 80º centígrados.

Señala T. Gold que sus membranas cerosas permiten los intercambios a temperaturas elevadas (a temperaturas más frías se endurecen y no funcionan apropiadamente).

Este autor hace notar que la temperatura de ebullición del agua, que en la superficie es de 100º grados centígrados sube a 300º a tan sólo 876 metros de profundidad en el mar. El punto crítico en donde la fase vapor y agua-líquida aparecen indiferenciadas se encuentra a 2,250 metros de profundidad.

En muchas comunidades hidrotermales submarinas el agua es un fluido «supercrítico» y por lo tanto no hay problemas de ebullición del agua que podría afectar los procesos vitales, como ocurre en la superficie.

Por esa razón, sostiene Gold, es posible imaginar que en los poros de las rocas, a gran profundidad, tal vez hasta 6 o 10 km. exista una abundante población de hipertermófilas que utilicen la energía química disponible, en particular, la que se puede extraer

de la oxidación del metano y otros hidrocarburos.

El metano es un combustible biológico particularmente deseable en profundidad porque su densidad aumenta considerablemente.

A 6 kilómetros de profundidad el metano es 400 veces más denso que en la superficie. Con esa densidad las chances de que las moléculas de metano atraviesen las membranas de las «arqueas» son muchísimo mayores.

En la superficie los metanótrofos (consumidores de metano) son grupos poco comunes, sin embargo, en profundidad probablemente sean la base misma del sistema subterráneo.

Este sistema biotérmico profundo es lo que Gold llama «la biosfera profunda y caliente» (the deep hot biosphere).

En muchas perforaciones se han detectado comunidades hipertermófilicas a gran profundidad. El autor mencionado proporciona dos ejemplos: un pozo petrolero de Alaska donde se pudo registrar  «biología activa» a una profundidad de 4,200 metros y una temperatura de 110 º centígrados y un pozo de 5,200 metros en Suecia donde se comprobó la presencia de microorganismos anaeróbicos con temperaturas de 60 º a 70 º.

En las fuentes hidrotermales continentales (no-oceánicas, a menudo sub-aéreas) existen otros ecosistemas que también dependen de la energía química.

El ejemplo de los manantiales hidrotérmicos de Yellowstone en los Estados Unidos es conocido. Las comunidades termofílicas de estos lagos termales fueron estudiadas detalladamente desde la década de 1960. Una de las bacterias hipertérmicas identificadas y descriptas en Yellowstone en esa época, la Thermus aquaticus, permitió las primeras réplicas rápidas de ADN que posibilitaron el desarrollo de la industria biológica molecular de fines del siglo XX y principios del siglo XXI.

Las bacterias que habitan dichos manantiales calientes utilizan los minerales en estado químico reducido y agentes oxidantes para desarrollar su metabolismo. En los lagos termales también habitan otros organismos que, en la mayor parte de los casos, también son dependientes directa o indirectamente de las termo-bacterias antes mencionadas.

En una primera instancia, estos ambientes hidrotermales submarinos y continentales aparecen como ambientes extremos y anómalos.

En la opinión de Gold estos ecosistemas son la mera expresión superficial de una enorme biosfera profunda.

No serían rarezas de la biología, sino por el contrario la modalidad más común de la vida en la Tierra (y en otros planetas también).

Sostiene este autor, con fuertes argumentos, que en la inmensa mayoría de los casos la vida se basa en la energía química, y que la verdadera «rareza» biológica es la vida de base fotosintética.

Los seres humanos somos animales de superficie y tenemos un prejuicio de seres «superficiales», nos imaginamos que toda la vida debe ser superficial, cuando en realidad la mayor parte de la vida es subterránea.

La presencia de vida superficial en la Tierra es un fenómeno muy poco común que se dió debido a las particulares características de temperatura, presión y composición gaseosa - líquida de la atmósfera e hidrósfera que tiene este planeta.

Comprender este hecho será muy importante cuando llegue el momento de explorar otros cuerpos celestes con el propósito de encontrar otras manifestaciones del fenómeno vital.