Hay algunas bacterias que consumen petróleo que pueden descomponer los hidrocarburos en el océano. Dado que estos tienden a almacenar mucha energía, me preguntaba si es posible que los organismos más grandes aprovechen los hidrocarburos (específicamente, el petróleo) como fuente de alimento.
Me imagino algo como un planeta alienígena con vastos depósitos de petróleo cerca de la superficie y plantas parecidas a árboles con raíces que podrían extenderse y tomar de estos depósitos. Si esto es posible, podría imaginarlo evolucionando debido a algo así como una espesa capa de nubes que impide que la luz del sol llegue al suelo.
También podría imaginar que esto funcione para los animales que viven bajo tierra, si los depósitos de petróleo estuvieran lo suficientemente cerca de la superficie como para filtrarse por las grietas. Parece que el petróleo tiene algo así como tres veces más densidad de energía que la glucosa, por lo que si fuera posible que los animales se aprovecharan, parece que sería algo para lo que evolucionarían.
es posible? Si es así, ¿podría alguna vez evolucionar en la vida real (asumiendo que está en un planeta donde todas las condiciones son correctas)?
Biológicamente, es ciertamente posible que los organismos multicelulares (ya sea directamente o mediante la acción de bacterias simbióticas) utilicen el petróleo como fuente de energía. La vida produce compuestos similares, como las grasas, para utilizar. Pero la vida generalmente los fabrica con partes más reactivas enzimáticamente para facilitar el proceso, por lo que generalmente no tienen las enzimas para descomponer el petróleo tan fácilmente. Sin embargo, una cantidad impactante de los alimentos que consume hoy en día en realidad está hecha de plástico (que se deriva de los hidrocarburos), por lo que ya come petróleo .
SIN EMBARGO, el petróleo es difícil de digerir directamente, tiende a estar muy localizado como fuente de alimento y NO ES RENOVABLE . Esto parece algo trivial, pero cuando empiezas a hablar de tiempos evolutivos, es fundamental. Para desarrollar un sistema enzimático, un sistema de alimentación para viajar o dispersarse de un pozo de alquitrán a otro, y una forma de comer directamente alquitrán/petróleo crudo, está hablando de millones de años y MUCHAS grandes oportunidades. Todo para desarrollar la capacidad de consumir un recurso no renovable que normalmente está secuestrado bajo tierra.
Además, estos organismos multicelulares (muy probablemente animales u hongos) estarían compitiendo directamente con las bacterias por estos recursos. El marco de tiempo evolutivo de las bacterias es mucho más corto que el de los organismos eucariotas, y las bacterias son terriblemente eficientes en el consumo de cualquier recurso disponible.
Lo que sospecho que sucedería en un mundo así es que el equivalente local de las bacterias consumiría el alquitrán/crudo, y luego los animales diminutos consumirían las bacterias, y luego otros organismos las consumirían, por lo que tendrías una cadena alimenticia con petróleo en desde la base hasta los depredadores del ápice en la parte superior, suponiendo un suministro increíblemente enorme de abundante petróleo que se filtra del suelo en numerosos lugares. Las formas de vida existentes podrían evolucionar rápidamente para consumir bacterias (ya que todas lo hacen) y las bacterias están bastante bien establecidas para comer petróleo.
Con suficiente tiempo y suficientes recursos, tendría el equivalente de petróleo de los herbívoros (¿petrovoros? ¿Napthavores?) que consumen alquitrán, y luego proporciona condiciones de crecimiento internas perfectas para las bacterias que digieren el alquitrán, del cual el napthavore luego obtendría sustento. Esa sería la progresión lógica. Todo esto conduciría inevitablemente al consumo de todo el petróleo cada vez más rápido hasta que todo su sistema colapsara por falta de alimentos.
Sí, pero es poco probable que suceda en una atmósfera de oxígeno.
La respuesta de DWKraus hace un buen trabajo al explicar el principal impedimento: en un entorno similar a la Tierra, los productos petroquímicos tienen una distribución limitada y no son renovables, por lo que si la capacidad para comerlos evoluciona, no durará mucho. Si desea crear un ecosistema geológicamente estable utilizando esta fuente de alimento, debe resolver el problema de la renovabilidad. Eso significa diseñar un planeta que pueda producir naturalmente hidrocarburos en la superficie en grandes cantidades de forma continua... y eso no sucederá en un entorno oxidante similar al de la Tierra. (Los organismos vivos podrían hacerlo si están diseñados para hacerlo, pero no hay razón para que desarrollen la capacidad, dado que las grasas son mucho más convenientes).
En lugar de un ecosistema metabólico basado en oxígeno y CO2, desea respiradores de hidrógeno en una atmósfera con mucho metano. Los procesos completamente abióticos, como la fotoquímica de la atmósfera superior y la electroquímica inducida por rayos, producirán continuamente hidrocarburos complejos que llueven sobre la superficie, de los cuales los organismos multicelulares se verían incentivados a alimentarse para obtener energía hidrolizándolos para regenerar metano. Y como puede ver en el ejemplo de Titán, es totalmente plausible que un mundo así esté envuelto en una neblina tal que muy poca luz llegue a la superficie, lo que hace que el consumo directo de hidrocarburos compita con la fotosíntesis hidrogenada.
Sí, con las enzimas adecuadas, no hay razón para que no puedan.
Pero antes debe resolver un problema mayor: la disponibilidad continua (y renovable) de hidrocarburos. No se puede hacer eso con el petróleo fósil. Entonces, debe comenzar con organismos que producen hidrocarburos como almacenamiento de energía (no es muy diferente de usar grasa, pero las reacciones no son tan eficientes en el rango de temperatura de vida orgánica; sin embargo, con las enzimas apropiadas, quién sabe).
A partir de ahí, puede hacer que los organismos evolucionen para depredar a otros organismos ricos en hidrocarburos, abandonando gradualmente todas las demás fuentes de alimentos. Podría terminar con depredadores parecidos a vampiros y análogos de plantas que almacenan depósitos de hidrocarburos como tubérculos en las profundidades del subsuelo. Una vez que los topos vampiros se desarrollen lo suficiente, también podrían detectar, alcanzar y explotar depósitos de petróleo, al menos aquellos no muy lejos de la superficie.
Los seres vivos operan en agua y aceite y el agua no se mezcla , por lo que es muy difícil que los seres vivos utilicen hidrocarburos puros. Las grasas utilizadas por su cuerpo en su mayoría no son hidrocarburos puros. Por ejemplo, los ácidos grasos tienen un grupo de ácido carboxílico que se carga negativamente en el agua a pH neutro, lo que los hace mucho más solubles en agua que sus análogos de hidrocarburos puros (sin embargo, aún necesitan la ayuda de las partículas de lipoproteínas para transportarse por el cuerpo). El grupo de ácido carboxílico proporciona un mango para hacer más química también.
Este documento proporciona muchos detalles, pero aquí hay una buena cita:
Debido a la hidrofobicidad y la baja solubilidad en agua de la mayoría de los hidrocarburos de petróleo, la tasa de biodegradación generalmente es limitada en el medio ambiente.
Por esta razón, con las presiones de selección correctas, creo que los organismos grandes en realidad podrían hacerlo mucho mejor que las bacterias para metabolizar el petróleo , ya que pueden crear ambientes internos (temperatura, pH, concentración de oxígeno) más adecuados para las reacciones necesarias para descomponen los hidrocarburos que los microorganismos.
Si bien es posible que el gran organismo pueda desarrollar las enzimas para la degradación en sí, me imagino que podrían evolucionar como las vacas. Las vacas mismas no producen las enzimas necesarias para digerir la materia vegetal dura que comen (principalmente celulosa y lignina), pero crean un entorno en el que pueden hacerlo por ellas. Masticar su bolo alimenticio proporciona una mezcla mecánica y las bacterias, protozoos, hongos y arqueas en su rumen convierten la celulosa y la lignina en ácidos grasos y otras moléculas bastante solubles en agua que pueden ser utilizadas directamente por la vaca.
Vacas que comen petróleo Entonces, me imagino que un organismo grande podría desarrollar una especie de estómago poblado por microbios que degradan el petróleo que proporciona un ambiente óptimo para los microbios, usa mezclas mecánicas para exponer más aceite a estos microbios y ayuda a solubilizar eficientemente el aceite por secreción de algún tipo de tensioactivo.
¿Por qué tales criaturas no han evolucionado en la Tierra? Como se mencionó en las otras respuestas, tal vez simplemente no haya suficiente petróleo en la Tierra para que esto sea sostenible. Sin embargo, podrías imaginar un planeta donde el petróleo sea más abundante y se produzca a un ritmo mayor. Esas vacas de petróleo podrían evolucionar allí.
Las grasas de nuestras dietas reales existentes son básicamente hidrocarburos de cadena larga (más específicamente, ácidos carboxílicos con cadena de hidrocarburo larga) conectados a un esqueleto de glicerol a través de enlaces éster; entonces sí, es posible.
Fuente: Wikipedia .
Si bien los ácidos grasos y las grasas no son hidrocarburos per se, ambos tienen fracciones compuestas de hidrocarburos alifáticos de cadena larga. Estos restos de la cadena de hidrocarburos son de donde proviene su alta densidad de energía, no proviene del grupo carboxilato. La pregunta parece ser sobre biología y fisiología y ambos "tratan" moléculas similares de manera similar.
Burgi
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