Resulta difícil imaginar lombrices más extrañas: son gigantes comparadas con la lombriz de tierra, pudiendo llegar a medir hasta 3 metros de longitud. No tienen boca, ojos ni tracto intestinal. Parodiando a las tortugas, estas lombrices se esconden en unos tubos blancos de textura gomosa de 9 cm de diámetro y extienden hacia afuera de ellos, por uno de los extremos, un apéndice plumoso y esponjoso. La mayoría de las lombrices tubulares descubiertas hasta la fecha mediante exploración submarina (geológica y biológica) habitan en uno de los ambientes más inhóspitos conocidos hasta la fecha: cerca de las chimeneas hidrotermales -grietas o fisuras por las que brota agua hirviendo -a profundidades de 3000 o más metros en el fondo del océano Pacífico (CRECES 10/11, 3, 38-40). Las lombrices se agrupan en torno a estas chimeneas y fijan la parte Inferior de sus tubos a las rocas en todo el borde de las fisuras, mientras sus apéndices plumosos ondean suavemente en la corriente que éstas generan.

Las lombrices no están solas en estos lugares semi-infernales. Poblaciones extraordinariamente densas de almejas, lapas, jaibas de patas largas y algunos peces merodean y prosperan en este hábitat que se torna un verdadero oasis en medio de la aridez del fondo.


Hábitat químico

Hasta el momento se han descubierto comunidades en siete lugares diferentes a lo largo de miles de kilómetros en el Océano Pacífico. Cada comunidad presenta pequeñas diferencias en la composición de sus animales; juntas, ellas incluyen tres nuevas familias y docenas de nuevas especies. Hace un año un biólogo descubrió en el Golfo de México algo completamente inesperado: una comunidad de animales casi idénticos a aquellos encontrados en el Océano Pacífico, pero con una diferencia importante: habitan un área fría y sin chimeneas termales. Actualmente se piensa que las lombrices y los animales que viven cerca de ellos pueden existir en las profundidades de todos los océanos del mundo.

Aunque se han descubierto comunidades de lombrices-tubo esparcidas en varios lugares del océano, el modo como ellas subsisten no es nada de común. En lugar de depender de las plantas para subsistir, estos animales utilizan bacterias especiales para proveerse de alimento. Estas bacterias a su vez emplean productos químicos contenidos en el agua arrojados par las chimeneas, para elaborar el alimento, en forma similar a como las plantas utilizan la luz solar.
En un principio los científicos pensaron que los animales que vivían alrededor de los respiraderos simplemente comían bacterias. Algunos lo hacen, pero no las lombrices ni las almejas; ellas en cambio, de alguna forma han incorporado las bacterias vivas en sus cuerpos logrando un beneficio mutuo. A cambio de los nutrientes y de protección contra otros animales, las bacterias producen alimento suficiente para mantener a sus huéspedes.

En 1983 se descubrió que las lombrices y almejas habían desarrollado una forma especial de mantener las bacterias vivas en su interior, mientras su sangre provee a las bacterias con los productos químicos que ellas necesitan para elaborar el alimento. También se descubrió una serie de animales y bacterias que viven en forma simbiótica en otros hábitats, por ejemplo en pantanos. Hoy día se sabe que este extraño modo de existencia es muy antiguo. Recientemente un grupo de geólogos reportó el descubrimiento de lombrices-tubo fosilizadas en la Península Arábica, lo que significa que su antigüedad data de al menos 95 millones de años.


Sin fotosíntesis

La historia de estas extrañas comunidades biológicas comenzó a conocerse con el descubrimiento del primer respiradero hidrotermal en 1977. Un complejo análisis de las temperaturas del océano condujo a los geólogos a pensar que deberían existir fuentes de agua muy caliente en algunos lugares del suelo oceánico, donde el interior fundido de la Tierra se encuentra cerca del piso marino.
El descubrimiento de una extraña fauna dio origen a nuevas investigaciones y los científicos comenzaron a tratar de entender cómo pueden sobrevivir estos animales. La mayoría de los otros ecosistemas dependen de los vegetales para convertir la energía del sol en hidratos de carbono, proteínas y grasas, las formas de energía que los animales necesitan. Sin embargo, a esas profundidades no llega la luz solar. Los animales aquí no dependen de la fotosíntesis, sino de los componentes químicos de los gases que emergen desde el fondo de la Tierra. En un proceso llamado ""quimiosíntesis"", las bacterias usan la energía química de los compuestos inorgánicos para convertir el dióxido de carbono en moléculas orgánicas que finalmente formarán los hidratos de carbono y en especial los azúcares. Los compuestos que las bacterias usan provienen del fluido hidrotermal, que difiere totalmente en su composición al agua de mar en condiciones normales.

El fluido se forma cuando el agua de mar que se escurre por entre las grietas del suelo oceánico penetra profundamente y circula entre las rocas calientes para aflorar nuevamente a través de los respiraderos. El agua lixivia (lava) los productos químicos de las rocas, mientras su temperatura se eleva hasta 400°C., lo que altera químicamente los elementos que ella contiene. Un compuesto sulfurado en agua, por ejemplo, se transforma en ácido sulfhídrico: un producto químico más tóxico que el cianuro para la mayoría de los animales superiores. Algunas bacterias no sólo son inmunes a las propiedades tóxicas de este compuesto, sino que basan su metabolismo en él. Las bacterias mantienen al resto de los animales que habitan los respiraderos de diferentes formas. Al igual que los vacunos, algunos animales en esta área ""pastan"" bacterias: los parientes de choros y cholgas las atrapan filtrando el agua.


Un misterio

Las lombrices-tubo desconcertaron durante mucho tiempo a los biólogos, porque resultaba un misterio entender de qué forma se podían alimentar de las bacterias o de alguna otra cosa si carecían de boca e intestinos. La incógnita comenzó a dilucidarse en 1980, cuando surgieron las primeras respuestas al dilema. El examen con microscopio de los tejidos de la lombriz reveló la presencia de bacterias entre las células, y luego se indagó qué tipo de enzimas producían estas bacterias cuando usaban el ácido sulfhídrico para elaborar el alimento en el proceso de quimiosíntesis. Se buscaron las enzimas y se encontraron y tipificaron.

Si ya era obvio que las bacterias eran las que nutrían a las lombrices, quedaba una interrogante fundamental: ¿Qué obtienen las bacterias a cambio? En la sangre de la lombriz se encontró una proteína que concentra el ácido sulfhídrico y lo transporta a través de su cuerpo hasta la bacteria, estimándose que tal proteína es un tipo especial de hemoglobina (encargada normalmente del transporte de gases hacia y desde los tejidos en gran cantidad de animales). La ""hemoglobina"" de la lombriz-tubo no sólo transporta oxígeno, sino también ácido sulfhídrico. Así como los pulmones absorben el oxígeno del aire, el apéndice plumoso de esta lombriz absorbe ácido sulfhídrico, dióxido de carbono y oxígeno disuelto en el agua. La sangre transporta esta hemoglobina cargada de los productos químicos sin liberar el ácido sulfhídrico tóxico hasta que llega a las bacterias.

Respecto a las almejas que también viven en tan inhóspito hábitat, se descubrió que poseen una proteína sanguínea similar, lo que indicaría que ellas obtienen también la mayor parte de su alimento a partir de las bacterias que hospedan entre sus células. La almeja se introduce entre las fisuras proyectando sus sifones tubulares hacia el exterior, para así succionar el oxígeno y el dióxido de carbono del agua fría que está más arriba. Por otra parte, cada almeja extiende su pie (lengua) abundante en sangre hacia el interior de las fisuras, para absorber el ácido sulfhídrico. Todos estos ingredientes se reúnen en sus branquias, donde las bacterias están preferentemente alojadas.

Antes de que se descubriera la simbiosis de lombrices y almejas con las bacterias, el único animal conocido por hospedar a organismos extraños era el coral, muchos de los cuales contienen algas. Ahora los biólogos parecen concluir que animales y bacterias pueden asociarse en cualquier medio ambiente que posea alguna fuente de oxigeno y compuestos ricos en energía, como el ácido sulfhídrico. Se ha descubierto, por ejemplo, que almejas que viven en aguas poco profundas o enterradas en la arena donde hay materias en descomposición (tanto que ellas mismas tiñen sus valvas de negro), o en bancos cerca de botaderos de aguas servidas, también contienen bacterias simbióticas. Quizás esto ayude a explicar por qué razón siempre es dable encontrar pepinos de mar (holoturias) junto a poblaciones de almejas, en suelos arenosos. Hallazgos recientes en el fondo frío del Golfo de México han identificado poblaciones de lombrices-tubo junto a almejas, lapas, mejillones y pepinos de mar púrpura, en suelos con alta proporción de ácido sulfhídrico. Estos descubrimientos hacen pensar a los biólogos que estas comunidades deben existir en todos los océanos del mundo.

¿Durante cuánto tiempo han existido las comunidades de lombrices-tubo y cómo se han esparcido por los océanos? No se tiene aún ninguna idea de cómo los animales se trasladan de un respiradero hidrotermal a otro cuando las fuentes se agotan. Tampoco se sabe de qué forma se reproducen y cómo las lombrices jóvenes incorporan las bacterias a su cuerpo. La investigación, entretanto, continua intensamente en todos los mares.



Para saber más

1. Discovery, julio 1984, pp. 7 1-74.